Tünel İmalatında Zemin Kontrolü (RMR – RQD)

Baki ACİL

Kaya sınıfı hesaplamaları Tünel İmalatı devam ettiği süreçte sürekli takip altında tutularak tünelin güvenlik katsayısının hesaplanmasında büyük önem arz eder. Bu iş günümüzde oldukça değerli olup Jeoteknik mühendisi, enerji santralleri, demiryolu, karayolları, köprü, bina, baraj, liman ve tünel gibi çeşitli yapıların inşa edileceği alanlar jeolojik alanda çalışma yapan kişidir. Çalışmaları, inşaat yapılması istenen alandaki zemin özelliklerini denetlemeye yöneliktir. Ayrıca, yapının zemine güvenli ve ekonomik bir biçimde yerleştirilmesi için çalışır.

Günümüz tünelciliginde proje değerleri hesaplamaları ve saha ilerleme sınıf belirlenmesinde, proje yapım esaslarının oluşturulması sonrası projenin jeolojik tarama üzerinde sınıflandırması sağlanır ve bu sağlanan sınırlar dahilinde proje değerlerinin hesaplanması için kaya sınıfları bu değerlere bağlı olarak yerleştirilir.

Bu çalışmaların asıl amacı projenin başlamasından itibaren projenin maliyetinin belirlenmiş olması ve yapılacak imalat kalemlerinin önceden saptanmış olmasıdır. Bu yöntem projenin doğru zamanda tamamlanması ve projenin maliyetinin hesaplanarak performans kriterlerinin oluşturulması amacı ile büyük önem arz etmektedir.

Kaya Kütle İndeksi (Rock Mass Rating)

Kaya Kütle İndeksi jeomekanik kaya kütle sınıflandırma sistemidir. İlk olarak 1973 yılında Bieniawski tarafından ortaya konulmuştur ve 1989 yılında son halini almıştır. Günümüzde özellikle tünelcilik ve madencilik alanında çok önemli bir rol oynamaktadır.

Bir puanlama sitemi olarak işler ve 5 parametrede incelenir.

Bu parametreler:

  1. Kaya numunesinin tek eksenli basınç dayanımı (σc)
  2. Kaya kalite değeri (RQD)
  3. Süreksizlik aralığı
  4. Süreksizliklerin durumu
  5. Yer altı su durumu

Bu parametreler göz önünde bulundurularak elde edilen puanlara göre kaya sınıflandırma tablosu aşağıdaki gibidir.

RMRKaya Kalitesi
0-20Çok Zayıf
21-40Zayıf
41-60Orta
61-80İyi
81-100Çok İyi
Tablo 1: RMR Puan Tablosu.
  1. Kaya numunesinin tek eksenli basınç dayanımı (σc) : Kayaçların sınıflandırılmasında kullanılan en önemli mekanik parametrelerinden biridir. Bir çok mühendislik alnında belirleyici etken olarak değerlendirilmektedir. Deneyler sonucunda elde edilmektedir.

2. Kaya kalite değeri (RQD) : Kayaç kütlesinin çatlaklık derecesinin kaba ölçüsüdür. Alınan karotun içinde bulunan 10cm den büyük parçalarının toplam uzunluğunun alınan karot boyuna oranı ile bulunur.

Örnek: Sondaj ilerlemesi 100 cm olan karotların RQD değerinin ve toplam sondaj verimliliğinin  hesaplanması.

 

a. RQD= 100 x (13+13+16+24+20) / 100 = % 86 (Çok İyi)

b. Toplam karot verimi = (13+13+16+6+24+20) / 100 = % 92

Lp/Lt x 100

Lp: Karotlu ilerlemede 10 cm veya 10 cm’den büyük sağiam ve silindirik şeklini korumuş karot parçalarının m cinsinden toplam uzunluğu.

Lt: Karotlu ilerlemede m cinsinden toplam ilerleme.

3. Süreksizlik aralığı : Ayna yüzeyindeki süreksizliklerin arasında mesafe.

Resim 1: Süreksizlikler arası mesafe.

4. Süreksizliklerin durumu : Süreksizliklerin durumu (sıklık), ve açıklıkları göz önünde bulundurularak elde edilir.

Örnek:Bir süreksizlik yüzeyinin dayanımı belirlemek amacıyla, süreksizlik yüzeyinin ayrışmış ve ayrışmamış kesimineschmitd çekici ile darbe vurularak ortalama geri tepme sayıları sırasıyla 58 ve 69 olarak belirlenmiştir. Süreksizlik yüzeyinin bozulma derecesinin hesabı.

Bu görsel boş bir alt niteliğe sahip; dosya adı sureksiz-yuzeylerin-bozunma-derecesi-hesabi.png

5.Yer altı su durumu : 3 farklı şekilde puanlanır, bir paremetre seçilerek puanlanması gerekir.

  • Tünelin aynaya yakın ilk 10 metresinden gelen su miktarına bakılarak puanlama yapılır
  • Eklemlerden gelen suyun basıncının ölçülmesi ile elde edilen verileri ile puanlama yapılır.
  • Kabaca tünelin aynasına bakılarak ıslaklık durumuna göre puanlama yapılır.

Sonuçta elde edilen bilgiler ışığında ağalıdaki tablodan değerler belirlenerek RMR hesabı yapılır. Hesap Tablo üzerinde verilen değerlerin toplaması şeklindedir.

Tablodan toplanan veriler ışığında elde edilen RMR puanı ilk tabloda denk geldiği noktadan başlayarak:

Eğim düzelmiş tablosu ile süreksizlikleri doğrultu ve eğimi miktarı tablosundaki değerler ile bağlıca zayıflık düzlemleriyle ilgili düzeltme ve patlama düzeltmesi değerleri eklenerek Nihai RMR puanı hesaplanır.

Yazının kaynaklardan hazırlanmasını sağlayan:

Furkan CİVELEK

Okan – Üniversitesi – İnşaat Mühendisliği

Okan Üniversitesi – Patlayıcı Mühendisliği ( Yüksek Lisans )

Teşekkürler.