ins13204 genel jeofİzİk ve jeolojİ · 2017. 5. 29. · ins13204 genel jeofİzİk ve jeolojİ...

26
INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ e-posta : [email protected] Web : http://personel.klu.edu.tr/orhan.arkoc 1 5/29/2017

Upload: others

Post on 01-Apr-2021

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

INS13204

GENEL JEOFİZİK VE

JEOLOJİ

Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ

e-posta : [email protected]

Web : http://personel.klu.edu.tr/orhan.arkoc

15/29/2017

Page 2: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

BÖLÜM 10KAYAÇLARIN ve SÜREKSİZLİKLERİNİN MÜHENDİSLİKTEKİ ÖNEMİ

25/29/2017

Page 3: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

10.1. Giriş

• Günümüzde inşaat teknolojisindeki gelişmelere bağlı olarak yeryüzünde

karşılaşılan her tür jeolojik ortamda inşaat yapılması mümkün hâle gelmiş ve

bu gelişmeler, yeni plânlama ve uygulamalara yol açmıştır.

• Bununla birlikte yeryüzünde inşa edilmesi plânlanan yapıların uygulama

alanları çoğaldıkça ve yapıların boyutları büyüdükçe yapılan inşaatın riskleri

de buna paralel olarak artmıştır.

5/29/2017 3

Page 4: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• İnşaat mühendisliğindeki en önemli risklerin başında jeolojik faktörler

gelmektedir.

• Söz konusu faktörler kendilerini deprem, heyelân, zemin ve stabilite sorunları,

aşınma-birikme süreci, inşaatta yapıtaşı veya katkı malzemesi ya da kullanılan

kayaçların mineralojik özellikleri vb. olarak gösterebilirler.

5/29/2017 4

Page 5: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

10.2. Kayaçların Jeolojik Özelliklerinin Mühendislikteki

Önemi • Kayaçların mühendislikteki kullanımlarına etki eden en önemli özellikleri,

oluşumları sırasında ve sonrasında geçirdikleri aşamaların ürünü olan veetkileri kayaçlar üzerinde birinci derecede gözlenen jeolojik özellikleridir.

• Litoloji

• Mineraloji

• Süreksizlikler.

• Kimyasal bileşimi

• Fiziksel özellikleri (porozite, BHA, boşluk oranı..vb)

• Mekanik özellikleri

5/29/2017 5

Page 6: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

5/29/2017 6

Page 7: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

10.8. Süreksizliklerin Mühendislikteki Önemi

• Yer kabuğunu oluşturan kayaçların üzerinde, oluşumları sırasında ve

sonrasında gelişerek kayaç içerisindeki komşu noktalar arasındaki fiziksel

ve/veya mekanik bağları koparan yapısal bozukluk ya da çatlaklar olarak

tanımlanan 'süreksizlikler'in bir bölümü, kayaçların oluşumları sırasında

birincil (primer) meydana gelir.

• Bu tür süreksizliklerin en yaygın ve önemli örneğini sedimenter kayaçların,

çökelimleri sırasında kazandıkları tabakalaşma oluşturur.

• Ayrıca mağmatik kayaçlarda soğumaları sırasında gelişen soğuma

çatlakları, lâvlarda oluşan akma yapıları, metamorfik kayaçlardaki

yapraklanmalar çok sık gözlenen süreksizliklerdendir.

5/29/2017 7

Page 8: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• Kayaçların oluşumları sırasında kazanmış oldukları süreksizlikler

dışında, oluşumlarından sonra da yerkürenin dinamiği sonucu gelişen

gerilmelerin etkisi ile oluşan deformasyonlara bağlı olarak kayaçlarda ikincil

(sekonder) süreksizlikler gelişmektedir.

• Bu tür süreksizliklere kırık olarak adlandırılan çatlak, yarık ve faylar örnek

olarak verilebilir.

5/29/2017 8

Page 9: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• Kayaların bünyelerinde (yapı) yer alan süreksizlikler mühendislik

açısından büyük öneme sahiptir.

• Bünyesinde süreksizlikler bulunan kayaların, süreksizlik sayılarının artışına

bağlı olarak dayanımları da azalacaktır.

5/29/2017 9

Page 10: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• Süreksizlikler niteliklerine göre:

a) Süreksizlik (=çatlak) ara uzaklığı,

b) Kaya kalite göstergesi (RQD),

c) *Dalga hızı yayılımı

açısından değerlendirilir.

• *[Dalga hızı yayılımı: Kayalarda sismik boyuna dalgaların yayılma hızı >5.000 m/sn ise

“ayrışmamı ”; 5.000-4.000 m/sn = az ayrışmış ; 4.000-3.000 m/s = orta ayrışmış ; 3.000-2.000

m/sn = fazla ayrışmış ; <2.000 m/sn ise “çok fazla ayrışmış kayalar” olarak tanımlanır].

5/29/2017 10

Page 11: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• Kaya içerisinde yer alan çatlaklar daha sonraki aşamalarda ikincil

malzeme tarafından doldurulmuş olabilir.

• Söz konusu dolgu malzemesi içerisinde kil ve jips gibi su ile birleştiğinde

şişebilme özelliğine sahip olanları, yüzey veya yeraltı suları etkisiyle şişerek

hacim deformasyonuna uğrarlar.

• Bu da yerüstü ve yeraltı yapılarında olumsuz etkiye neden olur.

• Çatlaklar, bu açıdan da:

a) Doldurulmamış ,

b) Kısmen doldurulmuş ,

c) Tam doldurulmuş

olmaları açısından değerlendirilirler

5/29/2017 11

Page 12: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• Mühendislik çalışmalarında özellikle çatlakların ara uzaklığı önem

taşımaktadır.

• Bu açıdan çatlakların arasındaki uzaklık dikkate alınarak aşağıdaki sınıflama

yapılmıştır.

5/29/2017 12

Page 13: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• Ortalama çatlak sıklığı, inceleme yapılacak arazilerde yüzeyde kayaç

mostralarında ölçülebileceği gibi *sondajlardan da belirlenebilmektedir.

• Yapılan zemin etüt sondajlarında, karotiyerden alınan karotlar üzerinde

ölçümler yapılarak incelenen bölgedeki kayanın karot verimi ve kalite

göstergesi ve diğer değerleri sayısal olarak belirlenip sınıflandırılabilmektedir.

5/29/2017 13

Page 14: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• Bu amaçla kayadan alınan silindirik karot parçaları üzerinde, kayanın

kalitesini belirlemeye yardımcı olan:

- Toplam Karot Verimi (TCR veya TKV),

- Sağlam Karot Verimi (SCR veya SKV),

- Kaya Kalite Göstergesi (RQD),

- Çatlak (=süreksizlik=kırık= eklem) Sıklığı (FF) ve

- Süreksizliklerin özellikleri

5/29/2017 14

Page 15: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

5/29/2017 15

Page 16: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

5/29/2017 16

Page 17: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

5/29/2017 17

Page 18: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• Toplam Karot Verimi (TCR: TKV): Bu parametre, karotiyerin bir ilerleme

aralığında (manevra boyu), içerisine aldığı doğal süreksizliklerle ayrılmış karot

parçalarının toplam uzunluğunun, karotiyerin ilerleme aralığının uzunluğuna

(manevra boyu, ilerleme boyu) oranının yüzde olarak ifâdesidir ve “Toplam

Karot Yüzdesi” olarak da adlandırılır.

5/29/2017 18

Page 19: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• Sağlam Karot Verimi (SCR: SKV): “Silindirik Katı Parça Karot Yüzdesi”

olarak da ifâde edilebilen bu parametre, karotiyerin bir ilerleme aralığında

içerisine almış olduğu karot parçalarından, silindirik şeklini koruyabilmiş

olanlarının, ilerleme aralığı uzunluğuna (manevra boyu) oranının yüzde olarak

ifâdesidir.

5/29/2017 19

Page 20: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• Kaya Kalite Göstergesi (RQD: KKÖ): “Kaya Kalitesi Özelliği” ya da

“Değiştirilmiş Karot Yüzdesi” olarak ifade edilebilen bu parametre, karotiyerin

bir ilerlemesinde içerisine almış olduğu karot parçalarından, doğal

süreksizliklerle birbirinden ayrılmış , boyu 10 cm ve daha uzun olan silindirik

şeklini koruyabilmiş parçaların toplam uzunluğunun, ilerleme aralığı

uzunluğuna oranının yüzde olarak ifadesidir.

5/29/2017 20

Page 21: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• RQD de erlerine göre “Kaya Kalite Göstergesi” aşağıdaki abakta yer

almaktadır (Deere, 1963).

5/29/2017 21

Page 22: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

• Çatlak Sıklığı: Birim uzunluğa düşen ve birbirlerine paralel tekrarlanan

bir çatlak takımına dik durumdaki bir düzlem içinde ölçülen çatlak sayısına

çatlak sıklığı denir.

5/29/2017 22

Page 23: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

10.9.1. Süreksizliklerin pürüzlülüğü ve dalgalılığı

• Bir süreksizlik yüzeyinin, düzlemsellikten küçük ölçekte zikzak yaparak

sapmasının ölçüsüne pürüzlülük (roughness) büyük ölçekte kavis yaparak

sapmasının ölçüsünü ise dalgalılık (waviness) denir.

• Bu iki özellik kayacın yük altındaki davranışına etki eder.

5/29/2017 23

Page 24: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

5/29/2017 24

Page 25: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

BÖLÜM 10KAYAÇLARIN ve SÜREKSİZLİKLERİNİN MÜHENDİSLİKTEKİ ÖNEMİ

255/29/2017

Page 26: INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ · 2017. 5. 29. · INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ Author: Orhan Arkoç Created Date: 5/29/2017 5:43:16 PM

INS13204

GENEL JEOFİZİK VE

JEOLOJİ

Yrd.Doç.Dr. Orhan ARKOÇ

e-posta : [email protected]

Web : http://personel.klu.edu.tr/orhan.arkoc

265/29/2017