Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Prof. Dr. Turgay ONARGAN MTS 3022 TÜNEL AÇMA Prof. Dr. C. Okay AKSOY DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ Maden Mühendisliği Bölümü.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Prof. Dr. Turgay ONARGAN MTS 3022 TÜNEL AÇMA Prof. Dr. C. Okay AKSOY DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ Maden Mühendisliği Bölümü."— Sunum transkripti:

1 Prof. Dr. Turgay ONARGAN MTS 3022 TÜNEL AÇMA Prof. Dr. C. Okay AKSOY DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ Maden Mühendisliği Bölümü

2 TÜNEL AÇMA KAYA KÜTLE SINIFLAMA SİSTEMLERİ 1.Terzaghi Kaya Yükü Sınıflaması 2. Kaya Kalite Belirteci (Rock Quality Designation, RQD) 3. Kaya Tüneli Kalite indisi (Rock Tunnelling Quality Index, Q) 4. Kaya Kütlesi Sınıflama Sistemi (Rock Mass Rating, RMR) 6. Jeolojik Dayanım indisi (Geological Strength Index, GSI) 6. Modifiye edilmiş Kaya Kütlesi Sınıflama Sistemi (Modified Rock Mass Rating, M-RMR) 7. Kaya Kütle İndeksi (Rock Mass Index, RMi) 8. Tünel Kazıları İçin Yeni Avusturya Kaya Sınıflama Sistemi

3 MTS 3021 MÜHENDİSLİK PROJELERİNDE KAYA MEKANİĞİ VE SAYISAL MODELLEME UYGULAMALARI

4 TÜNEL AÇMA Terzaghi, Kaya Yükü Sınıflaması

5 TÜNEL AÇMA Sınıf No. Fiziksel Ö zellikA ç ıklamaKaya Y ü k ü H p (m) Destek 1 Sağlam ve ç atlaksız Mağmatik kaya ç lar, tabaka kalınlığı t ü nel boyutunun yanında ö nemsiz kalan sedimanter kaya ç lar 0 Eğer par ç alanma ve patlama oluyorsa, sadece hafif kaplama gereklidir. 2 Sağlam tabakalı veya şistozite y ü zeyli Seyrek eklemli ve ç atlaklı sedimanter kaya ç lar, ç ok hafif metamorfizma ge ç irmiş şistler B Ayrılmalara karşı koruyucu ö nlem alarak hafif destek. 3Tabakasız, orta derecede eklemli Magmatik, metamorfik sedimanter kaya ç lar: orta derecede eklemli ve ç atlaklı, ç atlaklar arasında kuvars ve kasit gibi bağlayıcılar iyi, kil k ö t ü y ö nde etkir B Y ü k, bir noktadan diğerine ani olarak değişebilir. 4 Par ç alı ve ç atlaklı Makaslama ve fay zonlarının yakınında ortalama 10 cm den b ü y ü k aralıklı eklemli, ç atlaklı ve par ç alı kaya ç lar B-0.35 (B+H t ) Yan basın ç yok. 5 Ç ok par ç alı ve ç atlaklı Makaslama ve fay zonlarında 10 cm ’ den ufak aralıklı, ç ok par ç alı, ç atlaklı kaya ç lar (B+H t ) Yan basın ç yok veya ç ok az. 6 Tamamen par ç alanmış, ancak kimyasal y ö nden ayrışmamış Tamamen par ç alanmış, sıkışmamış, kohezyonu ç ok az, ince taneli hale gelmiş veya kimyasal ve fiziksel etkilerle belirli bir s ü rede bu hale gelebilen kaya ç (B+H t ) Ö nemli miktarda yan basın ç. T ü nelin tabanına doğru sızıntı etkisi ile yumuşama, s ü rekli destek gerektirir (dairesel destek). 7Sıkışabilen kaya (orta derinlikte) Killer ve kil minerallerini i ç eren kaya ç lar. ( ) (B+H t ) Ç ok fazla yan basın ç, kaplama gerekir. Dairesel destek ö nerilir. 8 Sıkışabilen kaya ( ç ok derinde) Az şişen killer (kaolen minerali)( ) (B+H t ) Ç ok fazla yan basın ç, kaplama gerekir. Dairesel destek ö nerilir. 9Şişen Ç ok şişen killer (montmorillonit, bentonit vb.) 450(B+H t )-75m Dairesel destek gereklidir. Daha k ö t ü durumlarda esnek destek kullanılır.

6 TÜNEL AÇMA Kaya k ü tlesi ö zelliği RQD (%) Kaya y ü k ü, Hp (fit)A ç ıklamalar 1.Sağlam ve ç atlaksız Terzaghi (1946) ’ daki gibi 2.Sağlam, tabakalı veya şistozite y ü zeyleri i ç eren B Terzaghi (1946) ’ daki gibi 3.Masif, orta derecede eklemli B Terzaghi (1946) ’ daki gibi 4.Par ç alı (bloklu) ve ç atlaklı B-0.20(B+H t ) 4,5,6 nolu kaya t ü rleri i ç in kaya y ü k ü değerlerinde %50 azaltma uygulanır. Çü nk ü yer altı suyu tablasının kaya y ü k ü ü zerinde ç ok az etkisi vardır (t ü nel su tablas ü zerinde ise) 5. Ç ok bloklu ve ç atlaklı 30-75( ) (B+H t ) 6.Tamamen par ç alanmış ancak kimyasal anlamda ayrışmamış 3-30( ) (B+H t ) 6.a. Kum ve ç akıl 0-3( ) (B+H t ) 7. Sıkışabilen kaya (orta derinlikte) UaUa ( ) (B+H t ) Terzaghi (1946) ’ daki gibi 8. Sıkışabilen kaya ( ç ok derinde) UaUa ( ) (B+H t ) Terzaghi (1946) ’ daki gibi 9.Şişen kayaUaUa 250 fit ’ in (80m) ü zerinde (B+H t ) ’ in değerine bakılmaksızın Terzaghi (1946) ’ daki gibi

7 TÜNEL AÇMA Kaya Kalite Belirteci (Rock Quality Designation, RQD) RQD(%)Kaya Kalitesi < 25 Çok zayıf 25 – 50 Zayıf 50 – 75 Orta 75 – 90 İyi 90 – 100 Çok İyi

8 MTS 3021 MÜHENDİSLİK PROJELERİNDE KAYA MEKANİĞİ VE SAYISAL MODELLEME UYGULAMALARI Kaya Tüneli Kalite İndisi (Rock Tunnelling Quality Index, Q-Sistemi) Burada; RQD:Kaya kalite belirteci Jn:Süreksizlik takımı sayısı Jr:Süreksizlik pürüzlülük durumu Ja:Süreksizlik ayrışma durumu Jw:Süreksizlik suyu indirgeme faktörü SRF:Gerilme azaltma faktörüdür. Yukarıda Barton vd. (1974) nin belirlemiş olduğu formülde; RQD/Jn :Blok boyutunu Jr/Ja:Bloklar arası makaslama dayanımını Jw/SRF:Etken gerilmeyi veren değişkenlerdir. Q veya NGI (Norwegian Geotechnical Instutie) sistemi olarak bilinen bu sistem, Barton vd. (1974) tarafından geliştirilmiştir.sistem uzun yıllar kullanıldıktan sonra, sistemin destek sistemlerinin seçimine yönelik bölümü Grimstad ve Barton (1993) tarafından revize edilmiştir.

9 TÜNEL AÇMA 1. RQD KAYA KALİTE G Ö STERGESİ TANIMI 0-25 A. ç ok zayıf B. zayıf C. orta D. iyi E. ç ok iyi (m ü kemmel) Not: (1) RQD<10 (0 dahil) ise Q ’ nun hesaplanmasında RQD i ç in 10 gibi nominal bir değer kullanılır. RQD i ç in 100, 95, 90 … vb. gibi 5 ’ lik aralıklar yeterlidir. 2. EKLEM TAKIMI SAYISI (J n ) A. Masif, eklem ç ok az veya hi ç yok B. Bir eklem takımı 2 C. Bir eklem takımı ve gelişig ü zel eklemler 3 D. İki eklem takımı 4 E. İki eklem takımı ve gelişig ü zel eklemler 6 F. Üç eklem takımı 9 G. Üç eklem takımı ve gelişig ü zel eklemler 12 H. D ö rt veya daha fazla eklem takımı, gelişig ü zel, ç ok fazla sayıda, k ü p şeker g ö r ü n ü m ü nde 15 I. Par ç alanmış kaya, toprak g ö r ü n ü m ü nde 20 Not: (2) Arakesitler (kesişen t ü neller) i ç in (3.0 x J n ) kullanılır. (3) Portallar (girişler) i ç in (2.0 x J n ) kullanılır.

10 TÜNEL AÇMA 3. EKLEM P Ü R Ü ZL Ü K SAYISI (J r ) S ü reksizlik y ü zeyi ve 10 cm ’ lik bir makaslama hareketinden ö nce s ü reksizlik y ü zeyi Not: (4) bu sıralamada tanımlamalar, k üçü k ve ara ö l ç ekli ö zellikleri g ö stermektedir. A. S ü reksiz eklemler 4 B. P ü r ü zl ü veya d ü zensiz, dalgalı 3 C. D ü z, dalgalı 2 D. S ü rt ü nme izli, dalgalı 1.5 E. P ü r ü zl ü veya d ü zensiz, d ü zlemsel 1.5 F. D ü z, d ü zlemsel 1.0 G. S ü rt ü nme izli, d ü zlemsel 0.5 Not: (5) ilgili eklem takımının ortalama aralığı 2 m ’ den daha b ü y ü k ise J r ’ ye 1.0 ilave edilebilir. (6) en az dirence g ö re y ö nlenmesi koşuluyla, ç izgiselliklere sahip d ü z s ü rt ü nme y ü zeyli eklemler i ç in J r =0.5 alınabilir. H. S ü reksizlik y ü zeylerinin birbirine temasını ö nleyecek yeterli kalınlıkta kil minerali i ç eren zon 1.0 I. S ü reksizlik y ü zeylerinin birbirine temasını ö nleyecek yeterli kalınlıktaki kumlu, ç akıllı yada par ç alanmış zon. 1.0

11 TÜNEL AÇMA 4. EKLEM Y Ü ZEYİ ARAŞTIRMA SAYISI (J a )ф (yaklaşık) (derece) A. Sıkıca bağlanmış, sert, yumuşamayan, ge ç irimsiz dolgu ( ö rneğin kuvars veya epidot) 0.75 B. Ayrışmamış eklem y ü zeyleri, yalnızca y ü zeysel kirlenme 1.0(25-35) C. Az ayrışmış eklem y ü zeyleri, yumuşamayan mineral kaplamaları, kum taneler, kil i ç ermeyen kaya par ç aları vd. 2.0(25-30) D. Siltli veya kumlu-kil sıvamaları, k üçü k kil fraksiyonu (yumuşak değil) 3.0(20-25) E. Yumuşamayan veya d ü ş ü k s ü rt ü nmeli kil minerali sıvamaları, ö rneğin; kaolen veya mika. Ayrıca klorit, talk, jips, grafit vs. ve az miktarda şişen killer. 4.0(8-16) (b) 10 cm ’ lik bir kaymadan ö nceki s ü reksizlik dokanağı F. Kum taneleri, kil i ç ermeyen par ç alanmış kaya vd. 4.0(25-30) G. Aşırı konsolide olmuş, yumuşamayan kil minerali dolguları (s ü rekli, ancak kalınlığı 5 mm ’ den az) 6.0(16-24) H. Orta veya d ü ş ü k derecede konsolide olmuş yumuşamayan kil minerali dolguları (s ü rekli ancak kalınlığı 5 mm ’ den az) 8.0(12-16) I. Şişen kil dolguları, ö rneğin; montmorillonit ( s ü rekli ancak, kalınlığı 5 mm ’ den az) J a değeri şişen kil boyutundaki tanelerin y ü zdesine ve suyun etkisine bağlıdır. 8-12(6-12) (c) Makaslandığında s ü reksizlik dokanağı yok. J. Par ç alanmış kaya veya kil zonları veya bantları (kilin tanımlanması i ç in G, H ve J maddelerine bakınız). 6-8 veya 8-12(6-24) K. Siltli veya kumlu kil zonları veya bantları, d ü ş ü k kil fraksiyonu (yumuşamayan) 5.0(-) L. Kalın, s ü rekli kil zonları veya bantları (kilin tanımlaması i ç in G, H ve J maddelerine bakınız) veya 13-20(6-24)

12 TÜNEL AÇMA 5. EKLEM SU AZALTMA FAKT Ö R Ü (J w )Yaklaşık su basıncı (kgf/cm 2 ) A. Kuru kazılar yada k üçü k sızma, ö rneğin yerel olarak <5 lt/dk 1.0< 1 B. Orta derecede su gelişi veya basın ç, yer yer eklemlerdeki dolguların yıkanması C. Dolgusuz, eklemli, dayanımlı kayada b ü y ü k miktarda su gelişi veya y ü ksek basın ç D. B ü y ü k miktarda su gelişi veya y ü ksek basın ç, eklem dolgularının aşırı dercede yıkanması E. Patlatmada son derede aşırı su gelişi veya su basıncı, zamanla azalan

13 TÜNEL AÇMA F. Zamanla azalmaksızın devam eden son derece aşırı su gelişi veya su basıncı > 10 Not: (7) C ve F fakt ö rleri kaba tahminlerdir. Drenaj ö l çü mleri yapılırsa J w arttırılır. (8) Buz oluşumundan kaynaklanan ö zel problemler dikkate alınmamıştır.

14 TÜNEL AÇMA 6. GERİLİM AZALTMA FAKT Ö R Ü (SRF) (a) Kazıyı kesen zayıf zonlar, t ü nel kazılırken kaya k ü tlesinin gevşemesine neden olabilirler. A. Kil veya kimyasal olarak ayrışmış kaya i ç eren zayıf zonlar, ç ok gevşek ç evre kayacı (herhangi bir derinlikte 10 B. Kil veya kimyasal olarak ayrışmış kaya i ç eren tek bir zayıf zon (kazı derinliği <50 m) 5 C. Kil veya kimyasal olarak ayrışmış kaya i ç eren tek bir zayıf zon (kazı derinliği >50 m) 2.5 D. Kil i ç ermeyen dayanımlı kaya ç ta birden fazla makaslama zonu, gevşek ç evre kayacı (herhangi bir derinlikte) 7.5 E. Kil i ç ermeyen dayanımlı kaya ç ta birden fazla makaslama zonu, (kazı derinliği<50 m) 5.0 F. Kil i ç ermeyen dayanımlı kaya ç ta tek bir makaslama zonu (kazı derinliği > 50 m) 2.5 G. Gevşek ve a ç ık eklemler, fazla eklemli “ k ü p şekeri ” g ö r ü n ü ml ü herhangi bir derinlikte 5.0 Not: (9) Kayma zonları yalnızca kazıyı etkiliyor, ancak kesmiyorsa, SRF i ç in yukarıda verilen değerler %25-50 dolaylarında azaltılmaktadır.

15 TÜNEL AÇMA 6. GERİLİM AZALTMA FAKT Ö R Ü (b) Dayanımlı kaya, kaya gerilimi sorunlarıσ c /σ t σ t /σ 1 (SRF) H. D ü ş ü k gerilim, y ü zeye yakın >200>132.5 I. Orta derecede gerilim J. Y ü ksek gerilim, ç ok sıkı yapı (genellikle duraylı, yan duvar duraylılığı a ç ısından uygun olmayabilir) K. Hafif kaya patlaması (masif kaya) L. Aşırı kaya patlaması (masif kaya)<2.5> Not: (10) olduk ç a anizotrop bakir bir gerilim alanı i ç in ( ö l çü lebilirse): 5≤ σ 1 /σ 3 ≤ 10 olduğunda, σ c ve σ t ; 0.8 σ c ve 0.8 σ t ’ ye d ü ş ü r ü l ü r. σ 1 /σ 3 >10 olduğunda σ c ve σ t 0.6 σ c ve 0.6 σ t ’ ye d ü ş ü r ü l ü r. Burada σ c tek eksenli sıkışma dayanımı ve σ t ç ekilme dayanımı ve σ 1 ile σ 3 ’ de en b ü y ü k ve en k üçü k asal gerilimlerdir. (11) Y ü zeyin altındaki ta ç kısmının (crown) derinliğinin a ç ıklığın genişliğinden daha az olduğu yerlere ait bazı tamamlanmış proje kayıtları mevcuttur. Bu t ü p durumlarda SRF ’ nin 2.5 ’ ten 5 ’ e ç ıkarılması ö nerilir. (c) Y ü ksek kaya basıncının etkisi altında dayanımsız kaya ç ta plastik akma: M. Az sıkıştıran kaya basıncı5-10 N. aşırı sıkıştıran kaya basıncı10-20 (d) Suyun varlığına bağlı olarak kimyasal şişme aktivitesi O. D ü ş ü k kaya basıncı 5-10 P. Aşırı kaya basıncı10-15

16 TÜNEL AÇMA Q kaya sınıflama sisteminde Q indeksine ek olarak “Eşdeğer boyut-De” tanımı da kullanılmakta olup, yeraltı açıklığının boyutlarının tahmini için yararlı bir parametredir ve De = Eşitliği ile ifade edilir.Bu eşitlikte ESR, bir tür güvenlik katsayısı olup,yeraltı kazısının türüne göre çizelgeden belirlenir. KAZI TİPİ ESR A.Kısa s ü reli(ge ç ici)maden kazıları B.Uzun s ü reli maden kazıları,su t ü nelleri,b ü y ü k kazılar i ç in a ç ılan pilot t ü neler,geniş yer altı kazıları i ç in yapılan yamalar ve aynalar. 1,6 - 2 C.Geniş yer altı odaları, su arıtma tesisleri,k üçü k karayolu ve demiryolu t ü nelleri,yaklaşım t ü nelleri,denge bacaları 1,2 –1,3 D.Enerji santralleri, b ü y ü k (ana) karayolu ve demiryolu t ü nelleri,sivil savunma sığınakları,t ü nel ağızları ve yeraltında birbirini kesen a ç ıklıkların kesişme b ö lgeleri 0,9 – 1,1 E.Yeraltı n ü kleer enerji santraları, demiryolu istasyonları, spor ve kamu tesisleri, fabrikalar 0,5 – 0,8

17 TÜNEL AÇMA Q-De arasındaki ilişki ve Q kaya kütle sınıfları

18 TÜNEL AÇMA Kullanım alanları: a) En büyük desteksiz açıklık, Bmax(m) Bmax=2 (ESR)Q 0.4 (b) Tavan destek basıncı,Ptavan(kg/cm2): Ptavan= (2/Jr)Q -1/3 Eğer eklem sistemlerinin sayısı üçten az ise, Ptavan= Jn 1/2. Jr -1 Q -1/3 ifadesi kullanılır.

19 TÜNEL AÇMA Güncelleştirilmiş Q sistemi destek abağı (Grimstad ve Barton, 1993) Destek Sınıfları: 1) Desteksiz 2) Yerel Bulonlama 3) Sistematik bulonlama 4) Sistematik bulonlama (takviyeli, çelik hasırlı, şatkrit ve bulonlama, püskürtme beton m) 5) Lifle güçlendirilmiş püskürtme beton 5-9 cm 6) Lifle güçlendirilmiş şatkrit ve bulonlama, 9-12 cm 7) Lifle güçlendirilmiş şatkrit ve bulonlama, 12-15cm 8) Lifle güçlendirilmiş şatkrit>15 cm, güçlendirilmiş 9) Beton kaplama 10) Lifle güçlendirilmiş şatkrit 5-9 cm (c) uygulanacak destek sistemleri, yukarıdaki eşitlikten tayin edilen Q değeri ve ESR parametrelerine göre Grimstad ve Barton (1993) tarafından revize edilmiş olan ve şekilde verilen abaktan belirlenir.

20 TÜNEL AÇMA (d) Kaya bulonu (kaya saplaması) ve ankraj boyutlarının tayini:her iki destek sisteminin uzunlukları kazı boyutlarına bağlıdır. Tavanda kullanılan bulonların uzunluğu genellikle kazının enine; duvarlarda kullanılanlarınki ise kazının boyuna bağlıdır.

21 TÜNEL AÇMA RMR Sınıflama sistemi veya kaya kütlesi sınıflaması (RMR: rock mass rating) Bieniawski tarafından arasında geliştirilmiştir (Bieniawski,1973). Sistem, 1973’ten 1989’a kadar yeni verilerle desteklenerek bazı değişikliklere uğramış ve son şeklini 1989’da almıştır (Bieniawski,1989). Tüneller, büyük yeraltı açıklıkları (odalar), maden işletmeleri, şevler ve temellerle ilgili 351 değişik uygulamadan derlenen verilerin ve yapılan gözlemlerin istatistiksel olarak değerlendirilmesi, yöntemin bugünkü şeklini almasında en önemli araçlar olmuştur.

22 TÜNEL AÇMA AŞAĞIDAKİ 5 PARAMETRE KAYA KÜTLESİNİ RMR’ A GÖRE SINIFLANDIRIRKEN KULLANILIR : Kaya Malzemesinin Tek Eksenli Sıkışma Dayanımı (UCS) Kaya Kalite Belirteci (RQD) Süreksizlik aralığı Süreksizliklerin durumu Yeraltı suyu durumu

23 TÜNEL AÇMA 1* Sağlam kayacın dayanımı Nokta y ü k ü dayanım indeksi >100 MPa4-10 MPa2-4 MPa1-2 MPa D ü ş ü k aralıklar i ç in tek eksenli dayanım Tek eksenli sıkışma dayanımı >250 MPa MPa MPa25-50 MPa 5-25 MPa 1-5 MPa <1 MPa Puan * Kaya ç kalite g ö stergesi, RQD %90-%100%75-%90%50-%75%25-%50<%25 Puan * S ü reksizlik aralığı >2 m0.6-2m mm mm<60mm Puan S ü reksizliklerin durumu Ç ok kaba y ü zeyler S ü rekli değil Ayrılma yok Sert eklem y ü zeyleri Az kaba y ü zeyler Ayrılma <1 mm Sert eklem y ü zeyleri Az kaba y ü zeyler Ayrılma <1 mm Yumuşak eklem y ü zeyleri S ü rt ü nme izli y ü zeyler veya fay dolgusu <5 mm veya 1-5 mm a ç ık eklemler, s ü rekli eklemler Yumuşak fay dolgusu >5mm kalınlıkta veya a ç ık eklemler >5mm devamlı s ü reksizlikler Puan

24 TÜNEL AÇMA 5 Yeraltı suyu T ü nelin 10m ’ lik kısmından gelen su Yok10 lt/dk<25 lt/dk lt/dk>125 lt/dk Oran Eklemdeki su basıncı Veya Veya Veya Veya >0.5 Ana asal gerilme Genel koşullar Veya Tamamen kuru NemliVeya Islak Veya Damlama Veya su akışı Puan

25 TÜNEL AÇMA

26 B. TÜNELDE SÜREKSİZLİK EĞİM ve EĞİM YÖNÜNÜN ETKİSİ Doğrultu t ü nel eksenine dik Doğrultu t ü nel eksenine paralel Doğrultuya bakılmaksı zın, eğim 0 º -20 º Eğim y ö n ü nde ilerleme Eğime karşı y ö nde ilerleme Eğim 45 º -90 º Eğim 20 º -45 º Eğim 45 º -90 º Eğim 20 º -45 º Eğim 45 º -90 º Eğim 20 º -45 º Ç ok uygun UygunOrta Uygun değil Hi ç uygun değil Orta

27 TÜNEL AÇMA C. SÜREKSİZLİK YÖNELİMİNE GÖRE DÜZELTME S ü reksizlik doğrultu ve eğimi Ç ok uygun UygunOrta Uygun değil Hi ç uygun değil Puan T ü neller Temeller Şevler

28 TÜNEL AÇMA D. KAYA SINIFLARI VE PUANLARI Sınıf No.IIIIIIIVV Tanımlama Ç ok iyi kaya İyi kayaOrta KayaZayıf kaya Ç ok zayıf kaya Puan100←8180←6160←4140←21< 20

29 TÜNEL AÇMA E. KAYA SINIFLARININ ANLAMI Sınıf No.IIIIIIIVV Ortalama desteksiz kalabilme s ü resi 15m a ç ıklık i ç in 20 yıl 10m a ç ıklık i ç in 1 yıl 5m a ç ıklık i ç in 1 hafta 2.5m a ç ıklık i ç in 10 saat 1m a ç ıklık i ç in 30 dakika Kaya k ü tlesinin kohezyonu (kPa)> < 100 Kaya k ü tlesinin i ç sel s ü rt ü nme a ç ısı (derece) > < 15

30 TÜNEL AÇMA RMR kaya kütlesi sınıflama sisteminde bazı parametreler için puan belirleme abakları (Bieniawski, 1989’dan)

31 TÜNEL AÇMA Patlamanın Türü ile İlgili Düzeltme Katsayıları Koşullar/Y ö ntem Uygulanabilir Terim D ü zeltme katsayısı,A B 1. T ü nel makinası ile kazı Hasarsız Denetimli patlatma Ç ok az hasar İyi patlatmaOrta derecede hasar K ö t ü patlatma Şiddetli hasar (en k ö t ü koşul) 5 Kaya ç ta patlatma ile ilgili herhangi bir ö n bilgi yok Orta derecede hasar 0.90(g ö receli) Başlıca zayıflık d ü zlemi ile ilgili d ü zeltme katsayıları Koşul D ü zeltme,katsayısı A W *Zayıflık d ü zlemi yok 1.0 *Sert dayklar0.90 *Yumuşak cevher zonları0.85 *Ana kaya/cevher dokanak zonları veya homojen olmayan tavan kayacı0.80 *Kıvrımlar,senklinal ve antiklinaller0.75 *M ü nferit fay zonları 0.70

32 TÜNEL AÇMA Süreksizliklerin Durumunun Puanlandırılması İçin Klavuz (Bieniawski, 1989) ParametrePuanlar S ü reksizliğin uzunluğu (devamlılık) <1m (6) 1-3m (4) 3-10m (2) (1) >20m S ü reksizlik a ç ıklığı Yok (6) <0.1mm (5) mm (4) 1-5 mm (1) >5mm (0) P ü r ü zl ü l ü k Ç ok p ü r ü zl ü (6) P ü r ü zl ü (5) Az p ü r ü zl ü (3) D ü z (1) Kaygan (0) Dolgu Sert Dolgu Yumuşak Dolgu Yok 5mm 5mm (6) (4) (2) (2) (0) BozunmaBozunmamış (6) Az Bozunmuş (5) Orta derecede bozunmuş (3) Bozunmamış (1) Ç ok bozunmuş (0)

33 TÜNEL AÇMA Jeomekanik kaya sınıflaması (RMR) için kömür işletmelerinde süreksizlik yüzeyi koşullarını değerlendirme çizelgesi (Bieniawski, 1989) S ü reksizlik y ü zeyinin a ç ıklığı KapalıKılcal<1 mm1-5 mm>5mm Y ü zey p ü r ü zl ü l ü ğ ü Ç ok p ü r ü zl ü P ü r ü zl ü DüzDüz Kaygan Y ü zeyin bozunması Taze, sağlam Ç ok az bozunmuş Fazla bozunmuş Tamamen bozunmuş DolguYok Ç ok az kil Sıkı kil, fay malzemesi Yumuşak kil,fay malzemesi S ü reklilikT ü m tabakalanma y ü zeyleri s ü rekli Puan

34 TÜNEL AÇMA SİSTEMİN KULLANIM ALANLARI: Gerekli düzeltmelerin yapılmasından sonra elde edilen RMR puanı aşağıda belirtilen başlıca amaçlara yönelik olarak kullanılabilir.

35 TÜNEL AÇMA a) Kaya kütlesi sınıfı,kaya kütlesi sınıflarının belirli boyutlardaki yeraltı açıklıkları için desteksiz durabilme süresi ve kohezyonu ile içsel sürtünme açısı değerleri kabaca belirlenebilir. Em=2RMR-100RMR>50 koşulunda RMR<50 koşulları

36 TÜNEL AÇMA b) RMR değeri veya kaya sınıfı, yöntemde verilen tünel destek sistemini belirleme klavuzu kullanılarak destek (tahkimat) sisteminin tayinine olanak sağlar. BİRİNCİL DESTEK (TAHKİMAT) Kaya K ü tlesi Sınıfı KazıKaya saplamaları* (10 m genişlikteki t ü nel i ç in uzunluk) Şatkrit (P ü sk ü rtme beton) Ç elik destek ITam kesit, 3m ilerlemeBir miktar kaya saplaması haricinde genellikle destek gerektirmez IITam kesit, m ilerleme, komple destek. Aynaya 20m mesafede Kemerin her 2-3 m ’ sinde yer yer saplama, tel kafeslerle m aralıklı Gerektiğinde tavan kemerinde 50 mm Yok IIITavan kemeri ve tabandan ilerleme, tavandan 1.5-3m ilerleme. Komple destek. Aynaya 10m mesafeye kadar gerekli 3-4 m uzunlukta sistematik saplamalar, kemerde tel kafesli duvarlar ve kemerde m aralıklı Tavan kemerinde mm ve yan duvarlarda 30 mm Yok IVTavan kemeri ve tabandan ilerleme. Tavandan m ilerleme. Kazıya uygun şekilde aynaya 10 m mesafeye kadar gerekli tahkimat. Tel kafesli duvarlarda ve kemerde m aralıklı, 4-5 m uzunlukta sistematik saplama. Tavan kemerinde mm ve yan duvarlarda 100 mm Gereken yerde 1.5 m aralıklı yer yer hafif traversler. VTavan ve tabanda birlikte ilerleme. Tavandan m ilerleme, kazıyla birlikte destek yerleştirmeli. Patlamadan hemen sonra şatkrit uygulanmalı. Tel kafesli duvarlarda ve kemerde m aralıklı, 5 m uzunlukta sistematik saplama. Tavan kemerinde mm, yan duvarlarda 150 mm, aynada 50 mm. Ç elik iksalı, 0.75 m aralıklı orta- ağır traversler

37 TÜNEL AÇMA c) Herhangi bir yer altı açıklığının belirlenmiş boyutu için RMR puanı kullanılarak o açıklığın desteksiz kalma süresi grafikten belirlenir.

38 TÜNEL AÇMA (d) RMR değeri kullanılarak destek yükü aşağıdaki ifadelerden tahmin edilebilir (Ünal, 1983). 100-RMR P = ————— γB 100 burada, P: Destek yükü (kN) B: Tünelin genişliği γ: Kayacın birim hacim ağırlığı (kN/m3 )

39 TÜNEL AÇMA YER ALTI AÇIKLIĞI TASARIM EĞRİSİ

40 TÜNEL AÇMA Kaya Kütlesi Taşıma Kapasitelerinin RMR’ a Göre Belirlenmesi (Mehrotra,1992; Singh ve Goel 1999; Ulusay ve Sönmez, 2007)

41 MTS 3021 MÜHENDİSLİK PROJELERİNDE KAYA MEKANİĞİ VE SAYISAL MODELLEME UYGULAMALARI ( ) 6ft 10ft 3ft x 3ft BOLT SPACING (0.5*10ft*5ft*3ft)/11ft 3 /ton= 7ton 5ft KAYA CİVATASI

42 TÜNEL AÇMA KAYACİVATASIKAYACİVATASI

43 ÇELİK TAHKİMAT

44 TÜNEL AÇMA


"Prof. Dr. Turgay ONARGAN MTS 3022 TÜNEL AÇMA Prof. Dr. C. Okay AKSOY DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ Maden Mühendisliği Bölümü." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları