Tünel Planlama ve Projelendirme Çalışmalarında İlke ve Esaslar

Tünel mühendisliğinde proje çalışmaları üç aşamalı olarak gerçekleştirilmektedir. Bunlardan ilki sahada gerçekleştirilecek çalışmalar olup, doğru ve uygulanabilir bir projenin hazırlanabilmesi için gerekli verilerin sağlanmasına yöneliktir. İkinci aşama çalışmalar laboratuarda deneysel araştırmalar olup, buradan sağlanacak olan verilen yorumlanması, sahada yapılmış olan gözlemlerle ilişkilendirilmesi, tasarımın ekonomik olması için önemlidir. Son aşama çalışmalar ofis çalışmaları olup; bu aşamada elde edilen tüm veriler bir araya getirilmekte, yorumlanmakta, hesaplamalar ile doğrulanmakta ve proje çizimleri-raporları hazırlanarak sunulabilir hale getirilmektedir.

Aşağıdaki şekilde tünel projeleri için mühendislik hizmetleri şematik olarak gösterilmiştir.

Şekil 1: Yeraltı kaya yapılarının projelendirilmesi hizmeti metodolojisi

Projelendirilen tüneller için yapım yöntemi belirlenirken aşağıdaki hususlar dikkate alınacak, sorular proje kapsamında cevaplanacaktır.

  • Yapılaşma modelinin kurulması
  • Yeraltı yapısı için ihtiyaca cevap verebilecek geometrinin belirlenmesi
  • Geometri belirlenirken mimari estetiğe de önem verilmesi
  • Yeraltı yapısı için güzergâhın değerlendirilmesi
  • Yapı-zemin ilişkisinin sistem büyüklüğü içerisinde değerlendirilmesi
  • Mühendislik jeolojisi modelinin kurulması
  • Ortamın davranışını belirleyen jeolojik birimlerin sınırlarının ve türlerinin belirlenmesi
  • Kayacın-zeminin davranışını doğrudan veya dolaylı olarak etkileyebilecek yapısal bozuklukların araştırılması
  • Yapım çalışmalarını güçleştirebilecek kaya bloklarının araştırılması
  • Tekil ve büyük zayıflık zonlarının araştırılması
  • Çatlakların türü, miktarı, konumu, yönelimi ve kaya dokusunun araştırılması
  • Ayrışma ve gevşemelerin araştırılması
  • Kayanın gevşeme derecesinin ve azaltılabilme imkanının araştırılması
  • Yeraltı suyunun durumunun, niteliğinin ve değişiminin araştırılması
  • Bölgenin depremselliğinin incelenmesi
  • Jeomekanik modelin kurulması
  • Kayanın mekanik özelliklerinin saptanması
  • Kayanın dayanım parametrelerinin belirlenmesi
  • Kayanın deformasyon modülünün belirlenmesi
  • Sürtünme dirençlerinin belirlenmesi
  • Geoteknik modelin kurulması
  • Olabilecek oturmaların belirlenmesi
  • Jeoteknik ölçüm gerekliliğinin belirlenmesi
  • Kayanın geçici ve kalıcı kendini tutabilme süresinin belirlenmesi
  • Kama veya blok kaymalarının araştırılması
  • Doku hareketliliğine göre stabilitenin araştırılması
  • Kayanın kazılabilirliğinin incelenmesi
  • Kayanın enjeksiyon kabul etme özelliğinin incelenmesi
  • Kazı yüzeyinde ön sağlamlaştırma ve destekleme gereksiniminin belirlenmesi
  • Drenaj gerekliliğinin belirlenmesi

Tünel projelerinin mühendislik açısından güvenli, uygulanabilir ve ekonomik olarak inşa edilebilmeleri için mühendislik jeolojisi ve geomekanik modelin doğru olarak kurulmuş olması çok önemlidir. Bu aşamada sahada gerçekleştirilecek çalışmalar neticesinde birimlerin süreksizlikleri, ayrışma durumları, pürüzlülükleri, hidrojeolojik özellikler detaylı olarak araştırılacaktır.

Süreksizlik; herhangi bir gözlem bölgesinde inceleme yöntemine bağlı olarak varlığı saptanan ve komşu noktalar arasındaki fiziksel ve/veya mekanik bağları koparan yapısal bozuklukların (fay, kırık, çatlak vb) genel adıdır. Süreksizliklerle kısmen veya tamamen ayrılmış olan bir kaya elemanlarının kayaç içerisindeki boyutları, biçimleri, dizilimleri ve süreksizliklerin tüm fiziko-mekanik özellikleri kaya dokusu kavramı içerisinde değerlendirilmektedir. Kaya mekaniği açısından süreksizliklerin tanımlanması sırasında bunların;

Türü (tabaka, kesme çatlağı, çekme çatlağı, fissür, fay vb)

Konumu (x, y, z)
Takımı (ÇT1, ÇT2, ÇT3,…)
Aralığı (d (dmin, dmaks))
Sıklığı (kstini (kmin, kmaks))
Ayrılma derecesi (Müller)
Oluşturduğu kaya elemanı boyutu (d1 x d2 x d3)
Pürüzlülüğü
Dolgu malzemesi (türü, c, φ)
Dolgu kalınlığı (s)
Açıklığı (S)

sayısal olarak saptanmak zorundadır. Projesi kapsamında inşa edilecek tüneller için formlar oluşturulacak, bu formlar üzerine kayaçların mühendislik özellikleri işlenecektir. Yukarıda açıklanan süreksizliklerden başka kayanın ayrışma durumu, dayanımı, kaya yapısında meydana gelen aşırı sökülme ve kavlaklanma durumu, süreksizliker arasındaki dolgu malzemesinin cinsi, fay zonları, su durumu değerleri de belirlenmekte ve kayıt altına alınmaktadır.

Mühendislik jeolojisi çalışmaları kapsamında detaylı kaya kalite sınıflamaları da gerçekleştirilecektir. Kaya mekaniğinde literatüre geçmiş çok sayıda kaya kalite sınıflaması yer almaktadır. Genellikle kayanın sahip olduğu süreksizlik özelliklerini, kaya dayanımını, su durumunu, ayrışma durumunu ve yeraltı açıklığı çevresinde yer alan gerilme durumunu kullanarak kaya kalitesini belirlemeye çalışan bu yöntemler arasında ülkemizde en çok Q- Barton, RMR-Bieniawski ve RQD-Deere sınıflamaları tünel inşaatları sırasında tercih edilmektedir. Yapılan kaya kalite sınıflamaları neticesinde kayaya bir puan verilmekte, bu puan onun bir mühendislik işlemi için ne kadar güvenilir olduğu hakkında fikir edinilmesini sağlamaktadır. Delme patlatma yöntemi ile inşa edilen tünellerin neredeyse tamamında kullanılan Yeni Avusturya Tünel Açma Yönteminin (NATM) kaya destekleme sınıfı da kaya kalitelerine bağlı olarak belirlenebilmektedir.

Projelendirilecek olan tüneller için kapsamlı kaya kalite sınıflamaları yapılacak ve her bir tünel için NATM kaya destek sınıfları belirlenecektir. Bu sınıflar için belirlenecek destekleme, sağlamlaştırma ve iyileştirme yöntemleri nümerik analizler ile tahkik edilecek, her bir kaya destek sınıfı için proje paftaları hazırlanacaktır.

Jeomekanik Modelleme

Polilit olarak adlandırılan çok parçalı, çatlaklı ortamlar monolit (tek, çatlaksız kayaç) ortamlara göre daha düşük direnç gösterir ve kolayca şekil değiştirerek plastikleşebilir. Bunun nedeni, bir gerilme durumunda kayaya aktarılan kuvvetlerin süreksizliklerden ötürü farklı noktalarda farklı büyüklüklere ulaşmasıdır. Parçadan parçaya kuvvet aktarımları sırasında pürüzlü çatlak yüzeylerinde gerilme yığılmaları oluşur. İkincil etmenler arasında ise süreksizlik yüzeylerinin geçmişteki oluşumları sırasında geçirdikleri örselenmeler ve buna bağlı olarak gelişen ayrışma olayları gösterilebilir. Sonuç olarak süreksizliklere yakın kesimlerde yer alan parçacık, iç kesimlere göre önceden daha fazla zorlanmış ve örselenmiştir. Parçacık küçüldükçe bu zayıf kesimlerin hacim içerisindeki payı artar, sonuçta çok parçalılık arttıkça kayanın dayanım parametreleri laboratuvarda incelenen taş örneklerinde bulunan değerlere kıyasla çok belirgin azalmalar gösterir. Kaya mekaniğinde (diskontinuum mekaniğinde) kayaçların arazide sahip oldukları jeomekanik büyüklükleri belirlemek için çok sayıda yöntem geliştirilmiştir (Hoek & Brown, Lama, Denkhaus & Bieniwaski, Protodjakonov gibi).

Proje kapsamında inşa edilecek tüneller için jeomekanik modellemeler yukarıda açıklanan yöntemler ile yapılacak, farklı yöntemlerle elde edilen veriler bir arada değerlendirilecek ve hesaplamalarda kullanılmak üzere yerinde kaya dayanım parametreleri tespit edilecektir.

Geoteknik Modelleme

Yeraltı kaya yapılarının inşaatının sorunsuz olarak tamamlanması, öncelikle kaya yapısının titizlikle tasarlanmasına ve projelendirilmesine bağlıdır. Bu çalışmalar temel alınarak gerçekleştirilen yapım işlerinde kaya yapıları gerilme veya deplasman kontrollü olarak denetlenmekte ve yönlendirilmektedir. Gerilmeler (yükler) arttırılırken veya azaltılırken deformasyonların değişimi gözlendiğinde buna gerilme kontrolü, deformasyonların artışına veya azalışına karşılık gelen gerilmelerin araştırılmasına ise deformasyon kontrolü adı verilmektedir (Koçak, 2006). Tasarım ve projelendirme çalışmalarının ilkesi, yeraltı kaya yapısının içerisinde yer aldığı ortamın mühendislik jeolojisi açısından tariflenmesidir. Kaya yapısının yapay dolgu, yamaç moluzu, zemin, gevşek kayaç, ayrışmış kayaç, geçiş kayacı, sert kaya, ana kaya gibi hangi ortam veya ortamlarda yer aldığı tariflendiğinde, bu ortamın sahip olduğu mühendislik jeolojisi özellikleri, jeomekanik davranış biçimi ve kazı-destekleme aşamalarında doğa ile teknik girişim arasındaki karşılıklı etkileşim belirlenebilir. Yeraltı kaya yapısı güzergahı jeomorfoloji, jeoloji veya mühendislik jeolojisi açısından kendi içerisinde benzer özellik ve davranış gösteren kesimlere ayrılabilir. Homojen bölgelendirme (dar anlamda kayaç sınıfı) olarak tanımlanan bu çalışma ile yapım sırasında alınması gereken önlemler tariflenebilmektedir. Bu bölgeler önlem, işlem, yöntem değişimi gerektirmeyen ve risk açısından benzerlik gösteren kesimlerdir. Homojen bölgelendirme yapılırken kesimler; zemin-kaya kökeni, türü, dokanak sınırları, yeraltı su seviyesi, zemin kayaç özellikleri, niteliği, niceliği, süreksizlikler, ayrışma durumu, kaya kalitesi, porozite-geçirimlilik durumu, kayacın erime-kabarma-şişme özellikleri, jeomekanik özellikler, kazılabilirlik, delinebilirlik, patlatılabilirlik özellikleri, güzergah morfolojisi ile yeraltı kaya yapısı ilişkisi (sığ-derin-çok derin tünel, portal bölgesi, yamaç tüneli, vadi-akarsu altında yer alan tünel, heyelan sahası vb) gibi özellikler dikkate alınarak ayrılırlar. Şekilde tünel güzergahı için bir bölgelendirme örneği verilmiştir.

Şekil 2: Tünel projelerinde homojen bölgelendirme (Vardar) ve

Konakönü (Trabzon Çarşıbaşı-Araklı Kesimi) tüneli örneği (EMAY)

Yeraltında inşa edilen tünel, metro, kavern ve benzeri yeraltı kaya yapılarında ortamın birincil gerilme durumu değiştirilmektedir. Tünel mühendisliğinde bilinmesi gereken en önemli konulardan birisi, kayacın basınç dayanımının bir miktar aşılması durumunda taşıyıcılığının hangi oranda devam edeceğidir. Kaya yapısı çevresinde oluşan koruyucu bir zon ile yükler dengelenmekte, tünel ve kayadan oluşan bir sistem kalıcı bir yapı haline gelmektedir. Böyle bir sisteme deformasyonlar eşlik etmekte, gevşemeler olmaktadır.

Doğada yapılan gözlemler, basınç altındaki kayacın deformasyon-yenilme ilişkisinin büyük oranda zamana bağlı olduğunu göstermiştir. Yeraltı kaya yapılarında gerilme-deformasyon- zaman ilişkisi projelendirme sırasında detaylı olarak incelenmelidir.

Rabcewicz’in 1944 yılındaki araştırmalarına göre; gevşeme nedeniyle meydana gelen “gerçek” arazi basıncı ve kayacın fiziksel veya kimyasal nedenlerden dolayı hacminin büyümesi ile meydana gelen arazi basıncı vardır. Gevşeme basıncının nedeni kazıdır ve en önemli faktör zamandır. Bir açıklık ne kadar çabuk kapatılırsa, oturmalar da o oranda az olacaktır. Kayaçlar homojen bir yapıdan uzak oldukları için arazi basıncı daha çok jeolojik nedenlere dayanmaktadır. Sadece yeraltı yapısının kesitini incelemek bu yüzden yanlış olacaktır. Sistem bir bütün olarak, çevresi ile birlikte değerlendirilmelidir. Rabcewicz’e göre: “Arazi basıncını rijit, ağır malzemeler ile önlemeye çalışmak yararsızdır. Bu elemanlar da arazi basıncı altında sıkıştırılacaklardır. Kuvvetler o kadar büyüktür ki, ancak ona eşdeğer bir kuvvetle karşı koymak gerekir. Bu kadar yüksek dayanıma sahip malzeme ise mevcut değildir. Bu nedenle doğanın yardımı alınmalıdır, bu ise doğanın bize sağladığı koruyucu zon ile elde edilebilmektedir. Bunun için zaman ve mekan gerekmektedir.”

1963 yılına kadar yapılan koruyucu zon teorilerinin derlenmesi ile birlikte Rabcewicz, Yeni Avusturya Tünel Açma Yöntemi (YAY, NATM, NÖT) adında bir yöntem ortaya koymuştur. Rabcewicz ve Müller kısa sürede bu yöntemin ikinci gerilme durumu altında kaya davranışına ne kadar uyumlu olduğunu göstermişlerdir. Pacher, Sattler, Lombardi ve Egger bu yöntemin temsilcilerindendir. Modern yeraltı kaya yapıları mekaniği anlayışına göre yeraltı açıklığını çevreleyen kayaçlar bir yandan tüneli yüklemekte, öte yandan da komşu bölgelerden gelen yükleri taşımaktadır.

Tüneli zorlayan bu gerilmelerin ortaya çıkarılması ve anlaşılması, projelendirmede olduğu kadar uygulama sırasında da en önemli konular arasındadır. Aşağıda, tünel projelerinde dikkate alınması gereken gerilme türleri, kaynaklarına göre sıralanmıştır:

I.

II.

Kayaç örtüsünün kalınlığına bağlı basınçlar:

Tektonizmaya bağlı basınçlar:

Litostatik gerilmeler

Tektonik gerilmeler

III.

Kayaçların gevşemesine bağlı basınçlar:

Psödoplastikleşme

gerilmeleri

IV.

Kimyasal-fiziksel kökenli genleşme basınçları:

Kabarma-şişme gerilmeleri

V.

VI.

Yapılaşma yükleri:

Servis yükleri:

Yapay etmen gerilmeleri

Hizmet gerilmeleri

Bunlardan ilk ikisi primer (doğal, ilkel) gerilme durumunu oluşturmaktadır. Yeraltı kazısıyla birlikte ilk gerilme ortamı bozulmaktadır. Böylece; mevcut gerilmeler kayacın gevşemesine bağlı olarak yer, yön ve şiddet değiştirek zamanla ikincil (sekonder) gerilmelere dönüşmektedir.

Kazının tamamlanması ile birlikte, ideal-elastik malzeme özelliğindeki kayada ikincil gerilme- deformasyon durumunun son şeklini alması beklenmektedir. Fakat arazi ölçümleri kazı dolayındaki deformasyonların zamana bağlı olarak ve farklı hızlarda geliştiğini kanıtlamaktadır. Bu ikincil gerilme ve deformasyon durumunun, bilinen bir primer gerilme durumundan yola çıkarak ve zaman faktörünü de dikkate alacak şekilde bulunması ve denetlenebilmesi tünelciliğin bilimsel temelini oluşturmaktadır. İkincil gerilmeler uygulama aşamasının gerilmeleri olduğundan, projede hesaplananlarla (veya kabul edilenlerle) arazide oluşan ve ölçülen gerilmelerin birbirleriyle karşılaştırılması ve geçerliliğin kanıtlanması gerekir. Aksi takdirde, aşırı boyutlandırma ya da duraysızlık kaçınılmaz olmaktadır.

İkincil (Sekonder) gerilme durumu, kayalarda kazı sırasında doğal gerilmelerin yön, yer ve şiddet değiştirmesiyle oluşan gerilme dağılımıdır. İkincil gerilmelerin dağılımı sırasında boşluk çevresinde oluşan yeni gerilmelerin şiddetlerine ve kayanın dokusuna bağlı olarak “kemerlenme” adı verilen yüklerin yoğunlaştığı bölgeler meydana gelmektedir.

Bu kemerlenme olayı oluşum nedenlerine bağlı olarak:

a) Gerilme Kemerlenmesi

b)Geometrik (dokusal) Kemerlenme şeklinde ikiye ayrılmaktadır.

Yeraltı kazısı sırasında gerilme trajektörlerinin (yörüngelerinin) boşluk dolayına kayarak, sıklaşması sonucu buralarda büyük teğetsel gerilmeler oluşur. Eğer bunların şiddeti kayanın dayanımlılığından azsa, gerilmeler boşluk duvarında en büyük değerlerine ulaşır. Fakat, bu ikincil gerilmelerin şiddeti, kaya malzemesini hemen veya zamanla kıracak değerler almışsa, boşluk daha içerilere kayacaktır. Gerilmelerin boşluk dolayında veya daha içerilerde yoğunlaşarak taşıyıcı ve koruyucu bir zon meydana getirmesine “Gerilme Kemerlenmesi” denir.

Kayayı oluşturan, süreksizlikle sınırlanmış olan kaya elemanları (süreksizlik cisimcikleri) açılan boşluğun boyutuna ve kendi konumlarına bağlı olarak yerçekimi ve doğal kuvvetler etkisiyle, dönerler, gevşerler ve birbirleri üzerinde kayarak ötelenirler. Böylece oluşan hacim artması (dilatasyon) sonucu, süreksizlik cisimleri kendi aralarında kenetlenirler, sıkışırlar ve kilitlenerek bir “Dokusal (Geometrik) Kemerlenme” meydana getirirler. Boşluk dolayındaki gerilmeler giderek bu bölgelerde yoğunlaşır ve buralarda taşıyıcı bir zon oluşturur. Wiesmann-Trompeter zonu olarak da bilinen koruyucu zon teorisi ile Yeni Avusturya Tünel Açma Yöntemi (YAY), ikincil gerilme durumu altındaki derin tünellerde, zaman etkisini de dikkate alan en modern yöntemdir. Sistem Müller – Salzburg’un tanıtım ve tanımlamasında

22 maddede toplanmıştır. YAY, prensipte her türlü arazi koşullarında uygulanabilecek önlem, iş ve işlemlerin optimizasyonuna yönelik bir tünelcilik felsefesinin adı olarak tanımlanmıştır.

Norm haline getirilen ve Önorm B – 2203 olarak adlandırılan Avusturya Normlarındaki

sınıflamalarda akıcı zemin dışındaki tüm ortam ve koşullar için (enine kesitte) destekleme ve sağlamlaştırma amacıyla nelerin ve nasıl kullanılacağı belirlenmiştir. Burada, değişen ortam koşullarında denetim ve yönlendirme ölçümlerine dayalı olarak, yararlanılan sağlamlaştırma ve destekleme öğelerinin miktar ve boyutlarında değişiklikler yapılmasının gereği üzerine de ayrıca dikkat çekilmektedir. Yukarıda kısaca özetlenen yeraltı kaya yapılarının projelendirmesindeki ilke ve esaslar uluslararası norm ve standartlar ile yazılı hale getirilmiştir. Ülkemizde inşa edilen tünellerin projelendirmeleri sırasında ve yapımında da bu normlar kullanılmaktadır. Karayolları Genel Müdürlüğü tarafından oluşturulan NATM Uygulamalı Yeraltı Tünel İşleri Teknik Şartnamesi de yukarıda açıklanan esaslar göz önüne alınarak hazırlanmıştır.

Yeraltı kaya yapılarının inşatı sırasında içinde çalışılan ortam ve koşullar değişmektedir. Bu değişimin derecesi, kuvvetler ve moment dengesinin ya da gerilme durumunun teknik girişim sonucunda ne kadar bozulmuş olduğuna bağlıdır. Zamana bağlı gerilme-deformasyon ilişkisi ve çevre kayacın psödoplastikleşmesi, denge duırumu ile etkileşimin ölçütü ve nedeni olmaktadır. Bu etkileşim miktarının teknik girişim için öngörülen sınırları aşması durumunda ise duraylılık sorunu başlamaktadır. Duraylılığın bozulması, yeraltı kaya yapısının çevresi ile olan ilişkisine bağlıdır. Örneğin bir metro tünelinde hiçbir olumsuzluk olmamasına rağmen yüzeyde oturmaların olması duraysızlık kabulü için yeterli olacaktır. Benzer şekilde yerleşimden uzak bir yerde inşa edilen bir tünelde, yeryüzündeki oturmalar duraysızlık olmayacak, tünelde göçüğe neden olabilecek deplasmanlar duraysızlık olarak kabul edilecektir. Duraysızlığın önlenmesi ve-veya giderilmesi için alınan önlemler sağlamlaştırma, destekleme ve iyileştirme olarak derlenmekte ve ön, geçici veya kalıcı olarak sınıflandırılmaktadır. Alınabilecek bu önlemler kuvvetler dengesini değiştirebilmekte, gerilme durumun değiştirebilmekte ya da ortam koşullarını iyileştirebilmektedir. Süreksizlikler arasında kalan kama ve bloklar, kinematik serbestlik bulduklarında, genelde yerçekimi etkisi ile çevre kayaçtan koparak ayrılmaktadırlar. Bu parçaları yerinde tutmaya çalışan kuvvet çatlak dolgusunun kohezyonu ve süreksizlik yüzeylerindeki sürtünmedir. Kama ve blokların hareketi çelik hasır ve püskürtme betonun kullanımı ile engellenebilmekte ve ortam sağlamlaştırılmaktadır. Kullanılan kaya bulonları veya ankrajlar ile tünel çevresindeki gevşemeler engellenmekte, tünel çevresindeki çekme gerilmeleri karşılanmakta, çelik iksa uygulaması ile gerilmeler kontrol edilebilmekte ve tünel desteklenmektedir. Tünel ilerleme yönünde kullanılan enjeksiyonlu ön sürenler ortamı iyileştirici, kayacın dayanımını arttırıcı özelliğe sahip olduğu gibi, ayna önünde oluşan kesme gerilmelerini de kontrol edebilmektedir. Benzer şekilde enjeksiyonlu bulonlar, jet-grout gibi çalışmalar da ortamı iyileştiren uygulamalardır.

Şekil 3: Karayolu tüneli örnek tünel tip kesiti (EMAY)

Stabilite ve Deplasman Analizleri ile Proje Çizimleri

Tüneller için gerçekleştirilen mühendislik jeolojisi ve geoteknik modeller sonrasında tüneller için uygulanacak destekleme, sağlamlaştırma ve iyileştirme yöntemleri belirlenecektir. Uygulanması düşünülen bu yöntemlerin yeterlikleri ve ekonomiklikleri gerçekleştirilecek stabilite ve deplasman analizleri ile tahkik edilecektir.

Stabilite analizlerinin amacı yeraltı yapısı etrafında oluşan gerilmelerin belirlenmesi, bu gerilmelerden ötürü yapı elemanları üzerinde oluşan kuvvetlerin hesaplanması ve sonuçta sistemin yapı ömrü boyunca görevini tam anlamıyla yerine getireceğinden emin olunmasıdır.

Deplasman analizlerinin amacı ise sistemde gerek yapım sırasında, gerekse desteklemenin tamamlanmasının ardından oluşacak deplasmanların mertebelerinin hesaplanmasıdır. Yapılan hesaplamalar neticesinde sistemdeki deplasmanların kabul edilebilir sınırlar içerisinde kalacağından emin olunmaktadır.

Tünellerdeki bu analizler iki farklı şekilde gerçekleştirilecektir. Birinci aşamada analitik yöntemler ile ön boyutlandırma yapılacaktır. Bu sayede çok farklı alternatifler için (farklı kalınlıklarda püskürtme beton uygulanması, çelik iksa-kafes iksa alternatiflerinin denenmesi, gerekli kaya bulon adet ve aralıklarının denenmesi) çok sayıda hesaplama yapılabilmekte, yeterli güvenlik sınırları içerisinde kalmak koşulu ile ihtiyaç duyulan minimum destekleme sistemi boyutlandırılabilmektedir.

Belirlenen bu destekleme sisteminin gerçekten güvenli olup olmadığının tahkiki ise ikinci aşama analizleri oluşturmaktadır. Bu kapsamda nümerik yöntemler ile (sonlu elemanlar, sonlu farklar) hesaplamalar belirlenen sistem için yinelenmektedir. 2 ve 3 boyutlu plastik analiz yapabilen gelişmiş ve en güncel bilgisayar yazılımları ile tünellerin analizleri gerçekleştirilmektedir. Elde edilen tüm sonuçlar hazırlanan tünel hesap raporları ile sunulmaktadır.

Tünel projeleri için çizimler teknik resim çizim kurallarına bağlı kalarak bilgisayar ortamında gerçekleştirilmektedir. Şartnamelerde öngörülen tüm çizim paftaları elektronik ortamda hazırlanmakta, yapım sırasında yüklenicinin ihtiyaç duyabileceği tüm detaylar paftalar üzerinde gösterilmektedir.

Tüm bunlarla sınırlı kalmayarak, tünel güzergahı ve arazi 3 boyutlu olarak da modellenmektedir. Bu sayede özellikle portal kesimlerinin mimari yapısı görsel olarak sunulabilir hale gelmektedir.

Tünel Projeleri Kapsamında Hazırlanacak Projeler:

Tünel projelerinin hazırlanması sırasında aşağıdaki çalışmaları ulusal ve uluslararası norm ve şartnamelere bağlı kalarak titizlikle hazırlamaktadır:

  • Genel yerleşim planı,
  • Jeolojik – jeoteknik profil ve kesitler,
  • Mühendislik jeolojisi haritaları,
  • Tünel yerleşim planı,
  • Güzergah planı,
  • Tünel tip kesitleri,
  • NATM (KTŞ) tünel destekleme tip kesitleri,
  • Tünel kazı-destekleme aşamaları tip kesitleri,
  • Bulon açılımı ve süren uygulamaları detayları,
  • Çelik iksa detayları,
  • Araç ve yaya geçişi projeleri,
  • Drenaj projeleri,
  • Yangın söndürme projeleri,
  • Su yalıtımı ve iç kaplama projeleri,
  • Portal kesimleri için mimari ve jeoteknik projeler
  • Deformasyon ve yapım toleransı projeleri,
  • Jeoteknik ölçüm projeleri ile
  • Tünel jeoteknik ve statik hesap raporları.


Kaynak: GÖKHAN KIRAN (2012) 505121005

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.