İzmir ve yakın yöresindeki şeyllerde açılan şevlerin stabilite açısından değerlendirilmesi

Abstract

Şeylerde görülen mühendislik problemlerinin başında; kayma, oturma, şişme, suda dağılma ve yarılma vb. özellikler gelmektedir. Bu çalışmada, İzmir ve yakın yöresinde şeyllerde açılan şevlerin stabilite koşulları incelenmiş ve şeylerin mühendislik davranışlarını belirleyebilmek amacıyla laboratuar çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalara ek olarak, laminalı, çatlaklı, zayıf kaya özelliğindeki şeyllerde kaya kütle sınıflaması (GSI: Jeolojik dayanım indeksi) yapılmış ve kaya kütlesinin bazı mühendislik özellikleri (deformasyon modülü, sağlam kayanın sıkışma dayanımı, kohezyon ve içsel sürtünme açısı) belirlenmiştir. RocData bilgisayar programı kullanılarak şeyl kaya kütlelerinin 10m, 12m, 15m ve 20 metrelik şev yüksekliklerinde, arazi koşullarında hangi büyüklükte gerilmelere maruz kaldıkları belirlenmiş ve bu gerilmeler dikkate alınarak kesme kutusu deneyleri yapılmıştır. Stabilite analizleri Slide V. 6,0 bilgisayar programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Başlangıçta dairesel kayma analizleri, daha sonra da düzlemsel kayma analizleri yapılarak değişik sismik ivmeler (0,1 g, 0.12 g, 0.15 g, 0.18 g ve 0.20 g) ve değişik kohezyon değerleri (18 kN/m2, 25 kN/m2, 45 kN/m2 ve 60 kN/m2 değişimlerinin ve kohezyon dayanımının stabilite üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda, şeyllerde açılan kazı şevlerinin duraylılık koşulları ortaya konmuştur. Sliding, settling, swelling, water dispersion and disintegration are the main engineering problems observed in shales. In the present study, some examinations and studies were undertaken to determine stability and engineering behaviour of slopes. In addition, rock mass classification (GSI) was performed on shales which present laminated, fractured, weak rock characteristics and some engineering properties of rock mass (modulus of deformation, intact uniaxial comp. strength, cohesion and friction angle ) were determined. The stress levels which shale rock mass is exposed in the field conditions for 10m, 12m, 15m and 20 m slope heights were determined by utilizing RocData software and shear box tests were also performed by considering these stress levels. Stability analyses were conducted by using Slide V. 6.0 software. The variation of safety factor was examined by performing firstly, rotational failure, secondly planar failure analyses for various seismic coefficients (0,1 g, 0.12 g, 0.15 g, 0.18 g, and 0.20 g) and cohesion values (18 kN/m2, 25 kN/m2, 45 kN/m2, and 60 kN/m2). The effects of seismic coefficient and cohesion strength variations on the slope stability were investigated. As a result of this study, stability conditions for excavation slopes in shales were obtained.