Önceki Çalışmalar

Goodman (1970), süreksizlik dolgu maddesinin önemini ortaya koymak için, yapay olarak geliştirdiği testere dişli süreksizlik yüzeyleri içeren ortamda değişik kalınlıkta dolgu maddesi olarak ezilmiş mika kullanarak seri deneyler yapmıştır. Deney sonuçları dolgu maddesinin kalınlığı arttıkça, kayma gerilmesi düşük değerler vermiştir.

Hoek (1968) ve Barton (1974), süreksizlik dolgu etkisinin kayma (kesme) gerilmesi üzerindeki etkisi araştırmacılar tarafından detaylı olarak araştırılmış ve dolgu kalınlığına bağlı olarak normal gerilme ile kayma gerilmesi arasındaki ilişki ortaya konmaya çalışılmıştır. Dolgu kalınlığının fazla olduğu süreksizliklerde normal gerilme artışına karşılık, kesme gerilmesindeki artış çok az olmakta ve kayma gerilmesi dolgu malzemesinin iç karakterlerine bağlıdır.

Yamaç ve şevlerin duraylılığında, süreksizlik dolgu maddesinin kalınlığının etkisiyle birlikte, dolgu maddesinin geçirgenliği de önemlidir. Dolgu maddesinin geçirimsiz olması, üzerindeki süreksizliklerde su toplanmasına, bu da kayaç içinde çatlak suyu basıncının oluşmasına neden olacaktır.

Hoek ve Bray (1974), yaptıkları çalışmalar ile dolgu maddesinin etkisinin, dolgu kalınlığı ve süreksizlik yüzeylerindeki pürüzlerin büyüklüğü arasındaki ilişkinin bir fonksiyonu olduğu sonucuna varmışlardır. Kaya yüzeyinin süreksizlik boyunca oluşan mukavemete etkisinin ise dolgu maddesi kalınlığının 100 mm ve daha fazla olması durumunda önemsiz kabul edilmektedir.

Dolgu maddesinin türü ve mühendislik özellikleri kaya şev analizlerinde önemli temel verileri sağlamaktadır. Dolgu maddesinin tek eksenli basma dayanımı basit saha deneyleri ya da cep penetrometresi ile tayin edilebilir.

Süreksizlikler boyunca görülen başlıca dolgu maddeleri fay kili ya da fay breşi olabileceği gibi daha sonra girebilen granüler dolgu (kum, silt), aktif olmayan kil

dolgu, şişen kil, çimento malzemesi (kalsit, kuvars) ve klorit, talk, jips ya da diğer mineraller olabilir. Süreksizlik boyunca kayma mukavemeti, dolgu maddesinin türüne, süreksizliğin açıklığına, dolgu kalınlığına ve süreksizlik yüzeylerinin özelliğine göre değişir. Dolgu maddesinin kalın olması halinde süreksizlik yüzeylerinin birbiri ile teması önlenir ve süreksizliğin kayma mukavemeti tümüyle dolgu maddesinin özelliğine bağlı kalır. Süreksizlik yüzeylerinin pürüzlülüğü kayma mukavemetinin anlaşılması yönünden önemlidir. Ancak, dolgu maddesinin kalın ya da süreksizlik açıklığının fazla olması durumunda süreksizlik yüzeylerinin pürüzlülüğü önemini yitirmektedir.

Hoek ve Bray (1981), pürüzlü ve pürüzsüz süreksizliklerde dolgu malzemesinin makaslama dayanımı üzerine etkisini belirlemek için yaptıkları çalışmalar sonucunda, düşük normal gerilim seviyelerinde süreksizlik yüzeyinin makaslama dayanımını, dolgunun makaslama dayanımının denetlediğini ifade etmişlerdir. Yazarlara göre, pürüzlü yüzeylere sahip ince dolgulu süreksizliklerde, normal gerilmenin artması durumunda pürüzlü yüzeyler dolguyu ezerek kenetlenmekte ve yenilme zarfının eğimini de artırmaktadır. Yine yazarlar, dolgusuz ancak pürüzlü bir süreksizlik yüzeyinde ise normal gerilim arttıkça pürüzlülüklerin yenildiğini ve süreksizlik boyunca meydana gelen yer değiştirmenin, dolayısıyla makaslama dayanımının, doğrudan düz süreksizlik yüzeyleri tarafından kontrol edildiğini tespit etmişlerdir.

ISRM (1981)’e göre dolgu malzemesi, süreksizliğin karşılıklı iki yüzeyinin arasını dolduran ve genellikle ana kayaç malzemesinden daha zayıf olan malzemedir. Kum, silt, kil, breş ve milonit tipik dolgu malzemeleridir. Dolgulu bir süreksizlikte süreksizliğin iki yüzeyi arasındaki uzaklık dolgunun kalınlığı olarak tanımlanır. Kalsit, kuvars ve pirit gibi yüksek dayanıma sahip mineraller hariç tutulursa, dolgu içeren süreksizlikler dolgusuz veya pürüzlü yüzeylere oranla daha düşük makaslama dayanımına sahiptirler.

Bu nedenle kaya kütlelerinin dayanımı üzerinde daha etkin bir rol oynamaları beklenir.

Eğer dolgu malzemesinin kalınlığı, süreksizlik yüzeyinin pürüzlülüğünün genliğinden büyükse, süreksizlik yüzeyinin makaslama dayanımı dolgunun makaslama dayanımı tarafından kontrol edilir.

Amin ve Kassım (2000), süreksizlik düzlemleri içeren granitlerde kritik yenilme değerinin, süreksizliklerde bulunan dolgunun kalınlığına, bozunma derecesine ve atmosferik şartlara maruz kalmasına bağlı olarak değiştiği yönünde bulgular elde etmişler ve buna göre süreksizliklerde bulunan dolguları tanımlayarak sınıflandırmışlardır.

Indraratna vd. (2005), süreksizlik düzlemlerinin kesme dayanımlarını tahmin etmek için süreksizlik yüzeyinin özellikleri ve bu süreksizlik düzlemlerinde bulunan dolgu malzemelerinin özellikleri dikkate alınarak yarı ampirik bir metodoloji kullanmışlardır.

Dolgu malzemesi olarak grafit ve bentonit kullanmışlardır. Düşük dolgu kalınlığı, içsel sürtünme açısı ve yüzey pürüzlülüğünün sonuçlara etkisinin belirgin olduğunu görmüşler ve kesme dayanımı yenilme modellerinin süreksizlik düzlemi ile dolgu malzemesi özelliklerini temsil eden iki cebirsel fonksiyonun toplamı olduğu sonucuna varmışlardır.

Indraratna vd. (2008), kayaların süreksizlik düzlemlerinde bulunan aşırı konsolide kilden oluşan dolgunun kesme dayanımının modellenmesini çalışmışlardır. Deneyler, 60° eğim açısına ve ideal yüzey pürüzlülüğüne sahip süreksizlik düzlemleri üzerinde dolgu malzemesi olarak doğal siltli kil kullanılarak konsolidasyonlu- drenajsız koşullar altında, dolgu malzemesi içinde boşluk suyu basıncı değişimi izlenerek yapılmıştır.

Boşluk suyu basıncının değişiminin kritik yenilme değerini nasıl etkilediğini görmüşler, pürüzlü ve dolgulu eklemlerin kesme dayanımını tahmin etmek için model oluşturmuşlardır. Yaptıkları deneylerle, suya doygun dolgunun drene olamamasının, kesme dayanımını düşürerek kaya kütlesinin yenilmesinde önemli ölçüde rol oynadığını belirlemişlerdir.

Indraratna vd. (2013), kayaların süreksizlik düzlemlerinde bulunan suya doygun olmayan dolguların kayma davranışını çalışmışlardır. Bir süreksizlik düzlemi içinde çok az miktarda bile olsa taneli dolgu malzemesi varlığının, dolgunun doygunluk derecesine bağlı olarak kesme dayanımını önemli ölçüde azalttığını belirlemişlerdir. Bu sonuca, ortak pürüzlülük değerine sahip olan doğal eklem profilleri üzerinde, suya doygunluk

2. KİL NUMUNELERİNİN ALINDIĞI BÖLGELERİN JEOLOJİSİ VE