Yüksek hızlı demiryollarında jeolojik-jeoteknik çalışmalar ve tünel uygulamaları

(1)

YÜKSEK HIZLI DEMİRYOLLARINDA JEOLOJİK-JEOTEKNİK ÇALIŞMALAR VE

TÜNEL UYGULAMALARI Kenan OĞUL

Yüksek Lisans Tezi Jeoloji Anabilim Dalı

(2)

YÜKSEK HIZLI DEMİRYOLLARINDA JEOLOJİK-JEOTEKNİK ÇALIŞMALAR VE TÜNEL UYGULAMALARI

Kenan OĞUL

Dumlupınar Üniversitesi

Lisansüstü Eğitim Öğretim ve Sınav Yönetmeliği Uyarınca Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında

YÜKSEK LİSANS TEZİ Olarak Hazırlanmıştır.

Danışman: Prof. Dr. Yaşar KİBİCİ

(3)

KABUL VE ONAY SAYFASI

Kenan OĞUL’un YÜKSEK LİSANS tezi olarak hazırladığı Yüksek Hızlı Demiryollarında Jeolojik-Jeoteknik Çalışmalar Ve Tünel Uygulamaları başlıklı bu çalışma, jürimizce Dumlupınar Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Öğretim ve Sınav Yönetmeliğinin ilgili maddeleri uyarınca değerlendirilerek kabul edilmiştir.

30/01/2018

Prof. Dr. Önder UYSAL ___________

Enstitü Müdürü, Fen Bilimleri Enstitüsü

Prof. Dr. Yaşar KİBİCİ ___________

Bölüm Başkanı, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı

Danışman, Jeoloji Mühendisliği Bölümü

Sınav Komitesi Üyeleri

Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Dumlupınar Üniversitesi

Yrd. Doç. Dr. Mehmet DEMİRBİLEK ___________

Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Dumlupınar Üniversitesi

Yrd. Doç. Dr. Metin BAĞCI ___________

(4)

ETİK İLKE VE KURALLARA UYGUNLUK BEYANI

Bu tezin hazırlanmasında Akademik kurallara riayet ettiğimizi, özgün bir çalışma olduğunu ve yapılan tez çalışmasının bilimsel etik ilke ve kurallara uygun olduğunu, çalışma kapsamında teze ait olmayan veriler için kaynak gösterildiğini ve kaynaklar dizininde belirtildiğini, Yüksek Öğretim Kurulu tarafından kullanılmak üzere önerilen ve Dumlupınar Üniversitesi tarafından kullanılan İntihal Programı ile tarandığını ve benzerlik oranının % 26 çıktığını beyan ederiz. Aykırı bir durum ortaya çıktığı takdirde tüm hukuki sonuçlara razı olduğumuzu taahhüt ederiz.

(5)

YÜKSEK HIZLI DEMİRYOLLARINDA JEOLOJİK-JEOTEKNİK

ÇALIŞMALAR VE TÜNEL UYGULAMALARI

Kenan OĞUL

Jeoloji Mühendisliği, Yüksek Lisans Tezi, 2018 Tez Danışmanı: Prof. Dr. Yaşar KİBİCİ

ÖZET

Ankara - İstanbul Hızlı Tren Projesi, toplam 533 km uzunluğunda çift hatlı demiryolu yapımını içermektedir. Projenin tamamlanmasıyla birlikte Ankara-İstanbul arası 3 saate düşecektir. Ülkemizde yüksek hızlı demiryolu yapına ilk olarak başlanan projedir.Bu tez içeriğinde, yüksek hızlı demiryollarının projelendirilmesi ve yapımında jeolojik – jeoteknik çalışmalar incelenmiştir. Bu çalışmaların en yoğun olarak yapıldığı tünel uygulamaları, çalışmanın ana konusudur. Proje öncesi, sahadaki araştırmalar ve laboratuvar çalışmaları irdelenmiştir. Tünellerin projelendirilme ve yapım aşamaları ayrıntılı olarak incelenmiştir.

Tünel açma yöntemleri incelenerek, Ankara - İstanbul Yüksek Hızlı Tren Projesinde uygulanan NATM (New Austria Tunneling Methot) Yeni Avusturya Tünel Açma yöntemi tüm yönleriyle ele alınmıştır.

Bu tez çalışması, Ankara-İstanbul 2.Etap Yüksek Hızlı Tren Projesi Vezirhan – İnönü kesiminde, açılmış olan tünellerin, jeolojik ve jeoteknik yapısını incelemek, tünellerde karşılaşılan kayaç birimlerinin minerolojik- petrografik yapısını ortaya koyarak, tünel açımında belirlenen kaya kütle sınıflamasını ve tahkimat - iksa metodu ile ilişkisini belirlemek amacıyla hazırlanmıştır. Bu amaçla, güzergah boyunca tüm tünellerin değil, fakat birbirinden farklı her bir formasyon içerisinde açılmış olan tünellerin incelenmesi gerçekleştirilmiştir. Belirlenen tünellerden tanımlayıcı ve belirleyici örnek olması amacıyla kayaç yapılarından örnekler alınmış, ince kesitler hazırlanmıştır. Bu ince kesitlerden minerolojik ve petrografik analizler yapılmıştır. Elde edilen veriler ile tünellerin yapımında uygulanan tahkimat modelleri arasındaki durum incelenmiştir.

(6)

GEOLOGICAL-GEOTECHNICAL STUDIES AND TUNNEL APPLICATIONS

IN HIGH SPEED RAILWAYS

Kenan OĞUL

Geological Engineering, M.S. Thesis, 2018 Thesis Supervisor: Prof. Dr. Yaşar KİBİCİ

SUMMARY

High speed train Project between İstanbul-Ankara, contains double_track railway construction which is total 533 km long. After complaning Ankara-İstanbul will be three hours. It is the first project in our country to build a high-speed railway structure. In this thesis, geological - geotechnical studies on the design and construction of high speed railways have been investigated. The tunnel applications where this work is done most intensively are the main issue of this thesis. Pre-project, field researches and laboratory studies were examined. The projecting and construction stages of tunnels have been examined in detail.

Tunneling methods were investigated and all aspects of NATM (New Austria Tunneling Method) applied in Ankara - İstanbul High Speed Train Project were discussed.

This thesis study aims to investigate the geological and geotechnical structure of the tunnels opened in Vezirhan-İnönü section of Ankara-İstanbul 2.Etap High Speed Train Project and reveal the mineralogical-petrographic structure of the rock units encountered in the tunnels, method. For this purpose, not only all the tunnels along the route, but also the tunnels opened in each different formation have been examined. Specimens were taken from the rock structures and thin sections were prepared in order to be a definitive and definitive example from the determined tunnels. Mineralogical and petrographic analyzes were performed on these thin sections. The situation between the obtained data and the fortification models applied in the construction of tunnels has been examined.

(7)

TEŞEKKÜR

Bu çalışmanın ortaya çıkmasında desteklerini esirgemeyen Hocam Sayın Prof. Dr. Yaşar KİBİCİ Beyefendiye, teknik desteklerinden dolayı Yrd. Doç. Dr. Mehmet DEMİRBİLEK Hocama, birlikte sürdürdüğüm eğitim ve çalışma hayatım boyunca, desteklerini gördüğüm sayın hocalarıma ve çalışma arkadaşlarıma, Türkiye Cumhuriyeti Devlet Demiryollarına ve tüm aileme sonsuz teşekkürler.

(8)

İÇİNDEKİLER

Sayfa ÖZET ... v SUMMARY ... vi ŞEKİLLER DİZİNİ... xii ÇİZELGELER DİZİNİ ... xx

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ ... xxi

1. GİRİŞ ... 1

1.1. Yüksek Hızlı Demiryolu Projeleri... 4

1.1.1. Proje kriterleri (Hız- minimum kurp yarıçapı- maximum eğim) ... 7

1.1.2. Topoğrafyadan doğan yapılar (Yarmalar- dolgular- viyadükler -tüneller) ... 7

1.2. Ankara-İstanbul Yüksek Hızlı Tren Projesinin Tanıtımı ... 7

1.3. İnceleme Alanı İle İlgili Genel Bilgi ... 9

2. YÜKSEK HIZLI DEMİRYOLLARINDA JEOLOJİK-JEOTEKNİK ÇALIŞMALAR... 10

2.1. Ön Projelendirirme... 10

2.1.1. Ön proje jeolojik etüt raporu ... 10

2.1.2. Ön proje hidrojeolojik etüt raporu... 10

2.1.3. Ön proje mühendislik jeolojisi etüt raporu...11

2.1.4. Ön proje jeoteknik etüt ve raporu ... 12

2.2. Kesin Projelendirme... 13

2.2.1. Kesin proje jeolojik etüt raporu ... 13

2.2.2. Kesin proje hidrojeolojik etüt raporu ... 13

2.2.3. Kesin projenin mühendislik jeolojisi etüt raporu ... 14

2.2.4. Kesin proje jeoteknik etüt ve raporu ... 14

2.3. Yapım Aşamasında ... 14 2.3.1. Güzergah işleri ... 16 2.3.2. Viyadükler ... 20 2.3.3. Tüneller ... 23 3. TÜNEL UYGULAMALARI ... 25 3.1. Tünel Nedir ... 25

3.2. Tünellerin Kullanım Alanları (Yapılış Amaçları) ... 25

(9)

İÇİNDEKİLER (devam)

Sayfa

3.4. Tünellerin Sınıflandırılması ... 26

4. TÜNELLERİN PROJELENDİRİLMESİ ... 27

4.1. Tünel Projelerinin Teknik Özellikleri... 27

4.2. Tünel Projelerinde Maliyeti Etkileyen Temel Faktörler... 28

4.3. Tünel Projelerinin Hazırlanması ... 29

4.3.1. Tünellerde güzergahın belirlenmesi ... 30

4.3.2. Jeolojik-jeoteknik-jeofizik etütler ... 33

4.3.3. Projelendirme aşaması ... 41

5. TÜNEL AÇMA YÖNTEMLERİ ... 45

5.1. Aç-Kapa Tüneller ... 45

5.2. Kazı (Delme-Patlatma İle Veya Mekanik Kazı) + Tahkimat İle Tünel Açma ... 46

5.3. Tam Kesit Tünel Açma Makinaları (TBM- Tunnel Boring Machine) İle Tünel Açma .... 47

5.4. Batırma Tüp Tüneller ... 50

6. YENİ AVUSTURYA TÜNEL AÇMA YÖNTEMİ (NATM- New Austria Tunneling Methot)53 6.1. Yöntemin Tanımlaması ... 53

6.2. NATM ve Tünelcilik İle İlgili Tanımlar ... 54

6.3. Yeni Avusturya Tünel İnşa Yönteminin Prensipleri-Esasları ... 58

6.4. Yeni Avusturya Tünel İnşa Yönteminin Üstünlükleri ve Zayıflıkları... 69

6.5. Yeni Avusturya Tünel İnşa Yöntemi... 71

6.5.1. Yeni Avusturya tünel inşa yönteminde kullanılan tünel destek sistemleri ... 72

7. TÜNEL İMALAT ADIMLARI VE KARŞILAŞILAN SORUNLAR ... 83

7.1. Tünel İmalat Adımları ... 83

7.1.1. Tünel portal yapısının oluşturulması... 83

7.1.2. Tünel kanopi yapısının oluşturulması ... 83

7.1.3. Tünel aynasına giriş ... 85

7.1.4. Tünel aynası üstyarı kazısı ... 86

7.1.5. Tünel üstyarı tahkimatı ... 90

7.1.6. Tünel atyarı ve invert kazı ve tahkimatının tamamlanması ... 93

7.1.7. Tünel taban (İnvert) donatılarının döşenmesi ... 96

7.1.8. Tünel final püskürtme betonunun atılması... 97

7.1.9. Membran uygulaması... 97

7.1.10. Membran sonrası kaplama kemer betonu donatısı ... 98

(10)

İÇİNDEKİLER (devam)

Sayfa

7.1.12. Tünel nihai hali ve kablo kanallarının döşenmesi ... 101

7.2. Tünellerde Yapılan Ölçümler ... 101

7.2.1. Kuyu içi ekstansometreler... 101

7.2.2. Tünel içi konverjans ölçümleri... 102

7.2.3. Tünel içi opto-trigonometrik ölçümler... 103

7.2.4. Tünellerde yük hücreleri ... 104

7.2.5. Tünel basınç hücreleri ... 105

7.3. Tünellerde Havalandırma ... 105

7.4. Tünel İmalatından Karşılaşılan Sorunlar... 106

7.4.1. Yeraltı suyu ... 106

7.4.2. Tünellerde göçük... 108

7.4.3. Tünellerde aşırı deformasyon... 109

7.4.4. Tünellerde taban kabarması ...111

7.4.5.Tünel tavanının açılması ...112

7.4.6. Karstik boşluklar ...114

7.4.7. Tünel giriş portallerinde stabilite sorunları ...117

8. TÜNEL AÇIMINDA KAYA KÜTLE SINIFLAMALARI VE TAHKİMAT MODELİNİN BELİRLENMESİ... 120

8.1. Q sınıflandırma Sistemi... 121

8.2. Kaya Kütle Değeri (Rock Mass Rating, RMR)... 127

8.2.1. Desteksiz durma süresi... 128

8.3. Kaya Kütlesinin Dayanım Özellikleri ve Jeolojik Dayanım İndeksi (GSI) ... 129

8.4. Yeni Avusturya Tünel Açma Metodu (NATM) Sınıflama Sistemi ... 132

9. ANKARA - İSTANBUL HIZLI TREN PROJESI TÜNEL İNCELEMELERİ... 134

9.1. İnceleme Alanının Bölgesel Jeolojisi ... 136

9.2. Tünel 17 ... 148

9.2.1. Tünelin yeri ve özellikleri ... 148

9.2.2.Tünel güzergahının mühendislik jeolojisi ve jeoteknik özellikleri ... 148

9.2.3. Minerolojik İncelemeler... 148

9.2.4. NATM Kaya ve destek sistemi sınıflaması ... 152

9.3. Tünel 19 ... 155

9.3.2. Tünel güzergahının mühendislik jeolojisi ve jeoteknik özellikleri ... 155

9.3.3. Minerolojik incelemeler ... 155

(11)

İÇİNDEKİLER (devam)

Sayfa

9.5. Tünel 22 ... 169

9.6. Tünel 24 ... 177

9.7. Tünel 34 ... 185

9.7.1.Tünelin yeri ve özellikleri ... 185

9.8. Tünel 35 ... 193

10. SONUÇ VE ÖNERİLER ... 204

KAYNAKLAR DİZİNİ... 209 ÖZGEÇMİŞ

(12)

ŞEKİLLER DİZİNİ

Şekil Sayfa

1.1. Mevcut ve yapım aşamasında olan demiryolları... 1

1.2. TCDD nin kullanıma başladığı ilk hızlı tren setleri ... 4

1.3. TCDD Logosu... 8

1.4. Ankara – İstanbul yüksek hızlı demiryolu projesi ve etapları. ... 9

1.5. Ankara-İstanbul hızlı tren projesi 2. Etap kısımları. ... 9

2.1. Yüksek hızlı tren hat kesiti... 16

2.2. İki taraflı hendek yarmanın kazılması, kaya bulonu + püskürtme beton ... 17

2.3. Gabyonlar ile kaplanmış çift taraflı yarma... 17

2.4. Güzergah dolgusu... 18

2.5. Güzergah dolgusu... 18

2.6. Jetgraut uygulaması... 19

2.7. Jetgraut kolonua. ... 20

2.8. Forekazık uygulaması. ... 21

2.9. Kazıklı temel donatıları... 21

2.10. Viyadük elevasyon donatıları. ... 22

2.11. Viyadük öngermeli kirişleri yapım aşaması. ... 22

2.12. Tamamlanmış viyadük (VK-22, Bilecik) ... 23

2.13. Tünel kazı aşamaları. ... 23

2.14. Tünel yarma dolgu üstgeçit ve viyadük yapılarının bir arada görüntüsü ... 24

5.1. Aç-kapa tünel yapım aşamaları. ... 46

5.2. Tünel imalat aşamaları. ... 47

5.4. Tek kalkanlı tünel açma makinesi şematik gösterimi... 48

5.5. Tünel açma makinesi... 48

(13)

ŞEKİLLER DİZİNİ (devam)

5.7. Tünel açma makinesi ve klasik kazı yöntemi kıyaslaması... 50

5.8. Marmaray projesi batırma tüneli elemanlarının yerleştirilmesi ... 51

5.9. Tüplerin yüzdürülmesi ... 51

5.10. Tüplerin batırılması ... 52

5.11. Tüplerin üzeri ve yanlarının geri dolgusu ... 52

6.1. Avusturya tünel açma yöntemi ... 53

6.2. NATM Taşıyıcı kısım ... 59

6.3. NATM Dayanım... 59

6.4. NATM Gevşemeler ... 60

6.5. NATM Gerilimler... 60

6.6. NATM Taşıma direnci... 61

6.7. NATM Uygulama zamanı ve esneklik ... 61

6.8. NATM Kabuk oluşturma... 63

6.9. NATM Tahkimat elemanları ... 63

6.10. NATM Halka kabuk ... 65

6.11. NATM Deformasyon ve gerilim ölçümü... 69

6.12. Kademeli kazı yöntemi ... 72

6.13. Tünel ve yakın bölgesinde oluşan zonlar. ... 72

6.14. Tünel birincil ve nihai tahmikat elamanları. ... 73

6.15. SN Tip bulon ... 75

6.16. PG tip bulon ... 76

6.17. IBO tip bulon ve parçaları... 77

6.18. Swellex bulon kesitleri... 77

(14)

ŞEKİLLER DİZİNİ (devam)

6.21. Çelik hasırlar ... 79

6.23. Süren montajı şematik gösterimi... 80

6.24. Sürenler. ... 81

7.1. Tünel portal imalatı. ... 83

7.2. Tünel girişinin oluşturulması. ... 84

7.3. Tünel giriş kanopi iksasının kurulması. ... 84

7.4. Kanopi yapısı imalatı. ... 85

7.5. Tünel giriş aynasında püskürtme beton imalatı... 86

7.6 . Patlayıcı malzemelerin kazı aynasına yerleştirilmesi... 87

7.7. Patlatma paterninin oluşturulması... 87

7.8. Sağlam kaya sınıfında patlatma sonrası çıkan pasa. ... 88

7.9. Sağlam kaya sınıfında patlatma sonrası çıkan pasanın alınması ve yan yüzeylerde oluşan kavlakların temizlenmesi ile uygun geomertrinin sağlanması ... 88

7.11. Zayıf zeminde makine ile kazı. ... 89

7.12. Kazı esnasında operatöre yerde eşlik eden uzman bir çalışan... 89

7.13. Çıkan pasanın nakli lastikli veya paletli yükleyiciler ve kamyonlar ile sağlanır. ... 90

7.14. Üst yarı çelik hasır ve iksasının montajı. ... 90

7.17. Üst yarı kaya bulon deliklerinin hazırlanması... 92

7.18. Üst yarı kaya bulon deliklerinin çimento+su enjeksiyonu ile doldurulması. ... 92

7.19. Üst yarı kaya bulonlarının sürülmesi. ... 93

7.20. Altyarının sağ ve sol taraflı ilerletilmesi. ... 93

(15)

ŞEKİLLER DİZİNİ (devam)

7.22. Altyarının sağ ve sol taraflı ilerletilmesi. Kazı sonrası tahkimatın yapılması.

Püskürtme beton uygulaması. ... 94

7.23. Alt yarı kazısı ... 95

7.24. Kazı ve tahkimatı tamamlanmış tünel görünüşü ... 95

7.25. Taban donatısının döşenmesi ... 96

7.26. Tünel taban (İnvert) donatılarının döşenmesi ve beton dökümü... 96

7.27. Final püskürtme betonunun atılması. ... 97

7.28. Tünel içi mebran uygulaması. ... 97

7.30. Membran sonrası kaplama kemer betonu donatısı ... 98

7.31. Yan drenaj kontrol bacalarının oluşturulması... 98

7.32. Yürüyen kalıp ile kaplama kemer betonu yapımı. ... 99

7.33. Tünel önü aç-kapa yapası taban donatısı... 99

7.34. Tünel önü aç-kapa yapısı kemer donatısı. ... 100

7.35. Tünel içi ve dışı kaplama imalatı tamamlanmış tünel görünümü. ... 100

7.36. Tüm imalatları tamamlanmış tünel görünümü. ... 101

7.37. Kuyu içi deformasyon ölçer (çubuk ekstansiyometre)... 102

7.38. Ölçüm istasyonların konumları ... 102

7.39. Şerit ekstansometreler. ... 103

7.40. Opto-trigonometrik ölçüm noktaları. ... 103

7.41. Tünelde opto-trigonometrik okumalar ... 104

7.42. Ankraj yük hücreleri ... 104

7.43. Tünellerde jetfan ile yapılan havalandırma. ... 106

7.44. Tünel aynasından yoğun su gelişi ... 107

(16)

ŞEKİLLER DİZİNİ (devam)

7.46. Tünelde enjeksiyon uygulaması ... 109

7.47. Tünelde gerçekleşen yüksek miktardaki deformasyon. ... 110

7.48. Tünel içi deformasyonlara bağlı gelişen bulon plakalarındaki burulma. ... 110

7.49. Tünel içi deformasyona bağlı gelişen taban kabarması... 111

7.50. Tünel üzerinde oluşan oturma. ... 112

7.51. Beton şemsiye uygulaması şematik gösterimi ... 113

7.52. Beton şemsiye uygulaması ... 113

7.53. Tünel içi jetgraut uygulaması... 114

7.54. Üstyarı kazısında karşılaşılan karstik boşluk ... 114

7.55. Alt yarı kazısı sırasında karşılaşılan karstik boşluk ... 115

7.56. Alt yarı kazısı sırasında karşılaşılan karstik boşluk ... 115

7.57. Karşılaşılan büyük hacimli karstik boşluk ... 116

7.58. Tünel portallerinde oluşan heyelanlara bağlı gelişen açılma çatlakları... 117

7.59. Tünel portallerinde oluşan heyelanlara bağlı gelişen açılma çatlakları... 118

7.60. Tünel stabilitesi için uygulanan jetgraut kolonları için şematik gösterim... 119

7.61. Schmıdt test çekici ve jeolog Pusulası ... 121

7.62. Kumpas ve şerit metre... 121

8.1. Q ve eşdeğer boyut arasındaki ilişki ... 127

8.2. GSI sınıflama sistemi ... 131

8.3. ÖNORM-B sınıflama sistemi tablosu. ... 133

9.1. Çalışma bölgesi ve tünellerin yeri... 135

9.2. Çalışma alanının tektonostratigrafik birlikleri içindeki yeri. ... 136

(17)

ŞEKİLLER DİZİNİ (devam)

9.4. Bilecik kireçtaşları ve üzerine uyumlu-tedrici gelen Vezirhan formasyonu

(Vezirhan batısı, BKB bakış). ... 140

9.5. Bilecik kireçtaşlarının “Karakaya karmaşığı” üzerine açılı uyumsuz dokanağı (Kuyubaşıköy güneyi, KD’ ya bakış)... 141

9.6. Bilecik kireçtaşları bileşenlerinden oluşan Yamaç Molozları (Kuyubaşıköy doğu alanı). ... 141

9.7. Bilecik kireçtaşları içinde “oolitik” kireçtaşları (Kuyubaşıköy doğu alanı). ... 142

9.8. İnce tabakalı kireçtaşları ve laminalı kireçtaşı-çamurtaşı ardalanması (Kr2) (Gölpazarı sapağı, büyük heyelanlı bölünmüş yol şevi, KB’ ya bakış) ... 144

9.9. Yaygın budinaj yapılı, ince tabakalı laminalı kireçtaşı-çamurtaşı ardalanması(Kr2) ... 144

9.10. Vezirhan formasyonu’nun (Kr1) kıvrımlı-kırıklı yapısı (BGB bakış, istif güneybatıya eğimli) ... 145

9.11. Filiş özellikli alacalı çamurtaşı-silttaşı ardalanması(Kr3) ve üstüne doğru gri-siyah renkli laminalı çamurtaşları (Kr1-Kr3 ve Kr4) (Gölpazarı yolu, KD’ ya bakış)... 146

9.12. Gri-siyah renkli laminalı çamurtaşlarının (Kr4) da üstünde kalın tabakalın riyolit -riyodasit formasyonu (Gölpazarı yolu, D’ ya bakış). Büyük bloklar şeklinde kaya düşmeleri ve erozyona bağlı şev heyelanları ... 147

9.13. Riyodasit formasyonunda, daha alttaki çamurtaşı ve kireçtaşlarının kısmen işlenmiş çakıl-blok bileşenleri ... 147

9.14. Porfirik tanesel dokulu riyodasitin çift ve tek nikol görünümleri. ... 150

9.15. Porfirik tanesel dokulu riyodasitin çift ve tek nikol görünümleri. ... 151

9.16. Riyodasit formasyonunda tünel 17 aynası ... 153

9.17. Tünel 17 kaya destek sistemi en kesiti ... 153

9.18. Tünel 17 kaya destek sistemi boy kesiti... 154

9.19. Tünel 17 kaya destek bulonlama sistemi... 154

9.20. Granoblastik-mozayik dokulu mermerlerin görünümü. ... 157

(18)

ŞEKİLLER DİZİNİ (devam)

9.22. Kireçtaşı - mermer formasyonunda tünel 19 aynası... 159

9.26. Porfirik-glomeroporfirik dokulu riyodasitin çift ve tek nikol görünümleri. ... 164

9.27. Porfirik-glomeroporfirik dokulu riyodasitin çift ve tek nikol görünümleri. ... 165

9.33. Holokristalin tanesel dokulu meta granodiyoritin çift ve tek nikol görünümleri. ... 172

9.34. Polisentetik albit ikizli plajiyoklas görünümü (a), ... 173

9.35. Granodiorit formasyonunda tünel 22 aynası ... 175

9.38. Tünel 22 kaya destek sistemi En kesiti ... 176

9.40. Nematoblastik ve fibroblastik dokulu amfibolit/amfibol şist’in çift nikol görünümleri... 180

9.41. Nematoblastik ve fibroblastik dokulu amfibolit/amfibol şist’in çift nikol görünümleri... 181

9.42. Amfibolit / amfibol şist formasyonunda tünel 24 aynası ... 183

9.43. Amfibolit / amfibol şist formasyonunda tünel 24 aynası ... 183

(19)

ŞEKİLLER DİZİNİ (devam)

9.48. Grafit şist formasyonunda tünel 24 aynası... 190

9.49. Grafit şist formasyonunda tünel 24 aynası... 190

9.53. Farklı kalınlık-konumda hidrotermal kuvars ve pegmatit damarları ile kesilmiş “Bozüyük granitoyidi” (T35 giriş portalı doğu kesimi, otoyol yarması) ... 194

9.60. Tünel nihai kaplama detay enkesiti (Taban döşemeli ) ... 202

(20)

ÇİZELGELER DİZİNİ

Çizelge Sayfa

3.1. Tünel sınıflandırmaları... 26

8.1. Değişik koşullara göre RQD değerleri ... 122

8.2. Q sınıflandırma sisteminde kullanılan eklem takımı tayin değerleri ... 123

8.3. Q sınıflandırma sisteminde kullanılan eklem pürüzlülük sayısı değerleri ... 124

8.4. Q sınıflandırma sisteminde kullanılan eklem alterasyon sayısı değerleri ... 124

8.5. Q sınıflandırma sisteminde kullanılan eklem suyu azaltma faktörü değerleri ... 125

8.6. Q sınıflandırma sisteminde kullanılan gerilme azaltma faktörü değerleri ... 125

8.7. Farklı yeraltı kazısı türleri için orijinal ve güncelleştirilmiş ESR değerleri... 126

8.8. RMR kaya kütlesi sınıflama sistemi ... 128

8.9. Süreksizlik yüzeyi koşulunun puanlandırılması için önerilen kılavuz ... 129

8.10. RMR kaya kütlesi sınıflarına göre desteksiz durma süresi ve desteksiz tavan açıklığı arasındaki ilişkiyi gösteren grafik ... 130

9.1. Tünel 17 kaya kütlesinin mühendislik sınıflaması ... 152

(21)

SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ

Simgeler Açıklama

σ Basınç direnci

γ Birim hacim ağırlık

Jv Hacimsel eklem sayısı

SR Yapısal özellik puanı

SCR Süreksizlik yüzey koşulu puanı

GSI Jeolojik dayanım indeksi

UCS Kayaç malzemesinin tek eksenli sıkışma dayanımı mi Kayaç malzemesine ait boyutsuz malzeme sabiti

D Örselenme faktörü

E Elastisite modülü

c Kohezyon

o İçsel sürtünme açısı

Em Deformasyon modülü

µ,V Poisson oranı

P Yenilme yükü

σc Tek eksenli basınç direnci

Kısaltmalar Açıklama

TCDD Türkiye Cumhuriyeti Devlet Demiryolları

R2 Belirlilik katsayısı

F İstatistik değeri

RQD Kaya kalite indisi

RMR Kaya kütlesi sınıflaması

Q Kaya kütle kalitesi

Gİ Günlük ilerlemeler

KM Kazı miktarı

MK Maksimum konverjans

NK Nihai konverjans

ICR Net kazı hızı

(22)

1. GİRİŞ

Tüm dünyada demiryolları, ulaşım politikaları açısından, birçok kendine has özelliklerinden dolayı, öne çıkan ve teknolojik gelişmelerle birlikte yenilenerek gelişen bir ulaştırma sistemidir.

Dünya coğrafyasında Avrupa Birliği ülkeleri ve Japonya’nın önderliğinde başlayan yüksek hızlı demiryolu yapımı, tüm dünya ülkelerinin dikkatini çekmiş, avantajları ve teknolojik transferlerinin sayesinde adeta ülkeler arası rekabet ve gelişmişlik unsuru haline gelmiştir.

Ülkemizin de dünyada altıncı ülke olarak yüksek hızlı demiryolu yapında yerini alması gurur vericidir. İlk olarak 2005 yılında ülkemizin iki en büyük kenti olan Ankara – İstanbul arasında yapımına başlanan yüksek hızlı demiryolları çalışmaları, doğudan –batıya, kuzeyden-güneye tüm yurdu saracak şekilde projelendirme ve yapım olarak devam etmektedir.

Şekil 1.1. Mevcut ve yapım aşamasında olan demiryolları (http://www.tr.railturkey.org).

Türkiye’nin işletmeye açılan, çalışmaları devam eden, proje aşamasında olan veya sadece deklere edilmiş tüm hızlı tren hatları.

(23)

1. Ankara-İstanbul Yüksek Hızlı Tren Hattı (detay) 2. Polatlı-Konya Yüksek Hızlı Tren Hattı (detay) 3. Osmaneli-Bursa-Bandırma Hızlı Tren Hattı (detay) 4. Ankara-Sivas Yüksek Hızlı Tren Hattı (detay) 5. Polatlı-Afyon-İzmir Yüksek Hızlı Tren Hattı (detay) 6. Sivas-Erzincan Hızlı Tren Hattı

7. Konya-Karaman Hızlı Tren Hattı 8. Halkalı-Kapıkule Hızlı Tren Hattı 9. Gebze-Halkalı Hızlı Tren Hattı (detay) 10. Sincan-Köseköy Sürat Demiryolu Hattı 11. Bursa-Balıkesir-Çandarlı Hızlı Tren Hattı 12. Selçuk-Denizli Hızlı Tren Hattı

13. Eskişehir-Burdur-Antalya Hızlı Tren Hattı 14. Delice-Çorum-Samsun-Fatsa Hızlı Tren Hattı 15. Yerköy-Kayseri Hızlı Tren Hattı

16. Antalya-Konya-Nevşehir-Kayseri Hızlı Tren Hattı 17. Sivas-Malatya-Mardin Hızlı Tren Hattı

18. Erzincan-Trabzon Hızlı Tren Hattı 19. Erzincan-Kars Hızlı Tren Hattı

20. Karaman, Mersin, Antep, Habur Hızlı Tren Hattı (http://www.tr.railturkey.org) Ulaştırma ve şehir gelişimi arasında; ekonomik, sosyal ve çevresel etkilerin hepsinin birden fazla etkileşimi söz konusu olmaktadır. (nüfus artışı, şehrin genişlemesi, arazi değerlerinin artması, yaşam kalitesi vb.) Söz konusu faktörler ile ulaşım ve şehir gelişimi arasındaki etkileşimi ortaya koymak için; bu faktörlerin gelişimini şehirsel ölçekte yansımalarının değerlendirilmesi gereklidir.

(24)

Bu bağlamda demiryollarının projelendirilmesinde amaç; bazı genel kriterlerin yerine getirilerek, demiryollarının sosyal, ekonomik ve ticari hayata olumlu etkiler katmasını sağlamak olmalıdır. Bu amaçlar aşağıda basit şekilde anlatılmıştır.

 Ülkenin ulaşım sorunlarına uzun süreli çözümler getirilmesi,

 Yapılan proje ile Ülkenin bir demiryolu ağı ile birbirine bağlanması,

 Ülkenin güvenlik ve konfor katsayısı yüksek, şehir içi ve şehirlerarası demiryolu altyapısına kavuşturulması,

 Ulaşım sürelerinin kısalarak ve tren yolculuk hizmetlerinin daha konforlu bir şekilde sağlanması,

 Motorlu taşıtların oluşturduğu egzoz gazlarından kaynaklanan hava kirliliğinin azalarak, hava kalitesinin arttırılması,

 Kullanılan araç sayısının azaltılarak çevresel etkilerinin azalmasına katkı sağlanması,

 Çalışma bölgelerine ve sosyal merkezlere rahat, kolay ve hızlı ulaşım sağlayarak ülkenin değişik bölgelerininı yaklaştırılarak, şehir ve bölgelerin ekonomik yaşamına da canlılık katılması,

 Trafik yoğunluğunun hafifletilmesi, vs. şeklinde sıralanabilir.

Bahsedilen sebeplerden dolayı demiryolu yapımı önem kazanmaktadır. Yüksek Hızlı Demiryolların yapımı ise zaman ve konfor yönünden avantajlarından dolayı, dünyadaki teknik gelişmelerle birlikte son yıllarda hızlanmıştır. Konvansiyonel hatlara göre daha özel tasarım kriterlerine sahip olan yüksek hızlı demiryollarının tasarım, yapım ve işletmeciliğinde daha fazla teknik ayrıntı ile birlikte, kısıtlı toleranslardan dolayı daha hassas bir yapı söz konusudur.

Bu çalışmada, yüksek hızlı demiryollarının yapımında, ülkemizin yoğun dağlık yapısından ve yüksek hızlı demiryolu tasarım kriterleri gereği yapılması kaçınılmaz hale gelen tünel yapımı ve jeoteknik çalışmalar ele alınmıştır.

(25)

Şekil 1.2. TCDD’nin kullanıma başladığı ilk hızlı tren setleri (http://www.tr.railturkey.org).

1.1. Yüksek Hızlı Demiryolu Projeleri

Yüksek hızlı demiryolu projelerinin yapım ve uygulanmasında, yüksek hızlarda güvenli ve konforlu bir taşımacılık yapabilmek için kendine has proje kriterleri ortaya çıkmaktadır.

Bu proje kriterlerinin sağlanması zorunludur ve ülkemiz coğrafyasının özelliklerinden dolayı bu kriterleri sağlayabilmek için yarma- dolgu- tünel- viyadük sanat yapılarının yoğun olduğu projeler kaçınılmaz hale gelmektedir.

Yüksek hızlı demiryollarının projelendirilme aşamaları: 1. Aşamada hazırlanacak proje ve raporlar

1) Proje iş programı ve ödeme planı hazırlanması

2) Mevcut 1/25000'lik haritalar hakkında ön rapor-1 hazırlanması 3) Koridor ön rapor-2 hazırlanması

4) Koridor jeolojik-jeoteknik etüt raporu hazırlanması 5) 1/25000 jeolojik harita hazırlanması

6) 1/25000 fay haritası hazırlanması 7) 1/25000 heyelan haritası hazırlanması

(26)

8) 1/25000 harita hazırlanması

9)1/25000 koridor haritasının hazırlanması 2. Aşamada hazırlanacak proje ve raporlar

1) Mevcut 1/5000'lik haritalar hakkında ön rapor-3 hazırlanması 2) Güzergah ön rapor-4 hazırlanması

3) Güzergah jeolojik-jeoteknik etüt raporu hazırlanması 4) 1/5000 harita, plan profil hazırlanması

5) 1/5000 güzergah haritasının hazırlanması

6) Kurum görüşleri için gerekli yazışmaların yapılması 7) Çed çalışmalarına başlanması

3. Aşamada hazırlanacak proje ve raporlar 1) 1/2000 harita plan profil hazırlanması

2) 1/2000 güzergah harita plan profil hazırlanması 3) 1/2000 jeolojik plan-profil hazırlanması 4) 1/5000 sondaj plan profil hazırlanması

5) Zemin araştırma programı (sondaj, laboratuvar, jeofizik vb.) 6) Malzeme ocakları raporu hazırlanması

7) Jeoteknik rapor hazırlanması

8) Güzergah geoteknik rapor hazırlanması 9) Tünel geoteknik rapor hazırlanması

10) İstasyon tesislerine ait geoteknik rapor hazırlanması 11) Sanat yapıları geoteknik rapor hazırlanması

12) Zemin iyileştirme plan profil hazırlanması

(27)

14) Proje paftaları (proje özet bilgi paftası, baş pafta, plan - profil paftaları, tip paftala,) hazırlanması,

15) 1/10.000 ölçekli poligon, nirengi, nivelman çalışmalarını içeren haritaların hazırlanması,

16) 1/5000 ve 1/2000 ölçekli halihazır haritalar hazırlanması, 17) Halihazır plankoteler hazırlanması,

18) Plankoteler hazırlanması, 19) En kesitler hazırlanması,

20) Köprü ve menfezlere ait projeler hazırlanması, 21) Drenaj projeleri hazırlanması,

22) Toprak işleri kübaj cetveli hazırlanması,

23) Sanat yapılarının kesin projeleri ve raporları hazırlanması, 24) Proje sonucu durum raporu hazırlanması,

25) Jeodezik ağ raporu hazırlanması, 26) İmalat metraj cetvelleri hazırlanması, 27) Çed raporlarının hazırlanması 28) Fizibilite raporu hazırlanması 29) Kamulaştırma raporu hazırlanması 30) Altyapı aktarım projeleri hazırlanması 31) Yapım ihale dosyaları hazırlanması 32) Peyzaj projeleri

33) İstasyon tesislerine ait projeler 34) Hidrolik rapor hazırlanması

4. Aşamada hazırlanacak proje ve raporlar 1) Aplikasyon çalışmalarının teslim edilmesi

(28)

2) Projelerde revizyon yapılması

3) Yapım yöntemleri ve teknik şartnameler 4) İdari şartname hazırlanması

5) Yapıma yönelik iş programı hazırlanması

1.1.1. Proje kriterleri (Hız- minimum kurp yarıçapı- maximum eğim)

Belirlenen güzergah üzerinde arazi koşulları, sanat yapılarının durumu vb. unsurlar göz önüne alınarak proje kriterleri olan maksimum hız, minimum kurp yarıçapı, maksimum eğim miktarları belirlenir. Ülkemizde yapılmış olan Hızlı demiryolu hatlarında uygulanmakta olan maksimum hızlar Ankara-İstanbul hattında 250 km/sa, Polatlı-Konya hattında ise 300 km/sa. olup, yapılacak yeni projelerde ise 350 km/sa. lik maksimum hız düşünülmektedir. Bu hız kriterine göre minimum kurp yarı çapı belirlenmektedir. Yine Ülkemizdeki Yüksek hızlı tren hatlarında minimum kurp yarıçapı 3500 m. olarak belirlenmiştir. Maksimum eğimde ise tüm ülkelerde bir sınırlama getirilmiş olup eğim miktarı %016 olarak belirlenmiştir.

1.1.2. Topoğrafyadan doğan yapılar (Yarmalar- dolgular- viyadükler -tüneller)

Ülkemiz yüzey şekilleri bakımından oldukça engebeli bir yapıya sahip olduğundan, yapılacak yüksek hızlı tren güzergahlarında çok miktarda sanat yapılarının bulunmasına yol açmaktadır. Bu aşamada karşılaşılan sanat yapıları köprü ve viyadükler, tüneller ve dolgu ve yarmalardır. Viyadük, tünel, köprü, altgeçit, üstgeçit ve istinat yapıları gibi sanat yapılarının gerekliliği güzergah tayini sırasında belirir.

tasarlanacak sanat yapısı uzunluğu, güzergahta geometrik gerekliliğin öngördüğü şekilde olmalıdır. Tünel, köprü, viyadük gibi platform genişliğine sahip olan yapılarda, platform genişliği hat sayısı, üzerinde seyredecek, araç tipi ve proje hızına bağlı olarak tespit edilmeli ve dinamik gabariye göre belirlenmelidir. Viyadük, köprü, tünel ve diğer yapılarda, tüm alternatif tipler yıllık bakım onarım gideri, inşaat süresi, ilk yapım maliyetleri belirlenerek değerlendirilmeli ve bu yapılar haritalar üzerine işlenerek hat profilleri oluşturulmalı.

1.2. Ankara - İstanbul Yüksek Hızlı Tren Projesinin Tanıtımı

Türkiye Cumhuriyeti Devletinin ilk hızlı demiryolu projesi olan Ankara- İstanbul yüksek hızlı tren Projesinin toplam uzunluğu yaklaşık 533 km olup, proje 10 ayrı bölümden oluşmaktadır. Projenin yapım ve işletmeciliği Türkiye Cumhuriyeti Devlet Demiryolları (TCDD) tarafından üstlenilmiştir.

(29)

 Ankara-Sincan : 24 Kilometre

 Ankara - Hızlı Tren Garı

 Sincan - Esenkent : 15 Kilometre

 Esenkent - Eskişehir : 206 Kilometre

 Eskişehir İstasyon geçişi

 Eskişehir - İnönü : 30 Kilometre

 İnönü - Vezirhan : 54 Kilometre

 Vezirhan - Köseköy : 104 Kilometre

 Köseköy - Gebze : 56 Kilometre

 Gebze - Haydarpaşa : 44 Kilometre

(30)

Şekil 1.4. Ankara – İstanbul yüksek hızlı demiryolu projesi ve etapları (http://www.tr.railturkey.org).

1.3. İnceleme Alanı İle İlgili Genel Bilgi

Bu çalışmaya konu olan tünellerin bulunduğu bölge; Ankara - İstanbul Yüksek Hızlı Tren Projesi, 2. etap, 2. kesim, olarak adlandırılan Eskişehir İli İnönü ilçesi ile Bilecik İli Vezirhan İlçesi arasında kalan yaklaşık 54 Km lik bölge içerisindedir (Şekil 1. 4. ve Şekil 1. 5.).

(31)

2. YÜKSEK HIZLI DEMİRYOLLARINDA JEOLOJİK-JEOTEKNİK

ÇALIŞMALAR

Projelendirme kriterleri ve topografyadan doğan yarma- dolgu- tünel ve viyadük yapıları ile hızlı demiryolu güzergahı ortaya çıkar.

Bunların projelendirilmesi ve yapımında jeolojik- jeoteknik çalışmalar, üç aşama olarak ön projelendirme, uygulama projeleri ve yapım aşamalarında devam eder.

2.1. Ön Projelendirme

2.1.1. Ön proje jeolojik etüt raporu

Çalışılacak güzergahların incelenmesi ve değerlendirilmesindeki esaslar ile yürütülen jeolojik - jeoteknik çalışmalar sonucunda oluşturulmuş bütün bulgu ve veriler bir “Koridor Jeolojik Jeoteknik Raporu” ile ayrıntılı olarak ortaya konulmalı. Rapor içeriğinde, arazide yapılan çalışmalar ve uygulanan yöntemlerle birlikte kaynak niteliğinde olabilecek önceki çalışmalar özetlenmeli ve elde edilen verilere göre koridor veya koridorlar için oluşturulan jeolojik – jeoteknik modellemeler içeriğinde;

 Genel jeolojik durum ve mevcut tektonizma,

 Yapısal jeoloji, fayların, kırıklıklar, tabakalanma ve süreksizliklerin durumları,

 Stratigrafi,

 Aktif, potansiyel, pasif heyelan bölgekeri ve kayma alanları,

 yeraltı suyu

birlikte ve bütünlük içerisinde açıklanarak ve yapım esnasında karşılaşabilecek jeoteknik zorluklar ve uygulanacak tedbirler için öngörüler bulunmalı.

Güzergâh araştırmaları sonucunda 1/2.000 – 1/200 ölçekli jeolojik - jeoteknik haritalar (profil ve planlar) hazırlanmalı. (http://www.tcdd.gov.tr).

2.1.2. Ön proje hidrojeolojik etüt raporu

Proje sebebiyle etkilenecek doğal seyir ve akımları kesilen akarsu, dere, ve mecraların seyirlerini uygun bir şekilde devam ettirmek, mücavir alanlardan güzergaha denk gelen her türlü suyu, güzergahın işleyişini zedelemeyecek şekilde toplamak, taşımak, deşarj ve kanalize etmek

(32)

için gerekli derivasyon, sanat yapısı, ve diğer yapıların ebat ve tiplerinin belirlenebilmesi için gerekli hidrolik ve hidrolojik araştırma ve değerlendirmeler yapılmalı.

Belirlenen güzergahın 1/5.000 ölçekli haritaları üzerinde havzaların tespit edilmesi ve hidrolik hesaplamaların yapılması gerekir. Havzanın planı üzerine akış mesafeleri, akış kotları, menfez koordinatları ve yağış bölgeleri yer almalı (http://www.tcdd.gov.tr).

2.1.3. Ön proje mühendislik jeolojisi etüt raporu

Mühendislik jeolojisine ait testler yapılarak ve sondaj sayı ve metrajları gerekli görüldüğü durumlarda artırılarak, özellikli bölgelerde yeterli derinliklerde yapılarak, sondaj loğlarına işlenerek, sonuçları değerlendirilmeli.

Jeoteknik etüt içerisinde Jeolojik, hidrojeolojik Etüt ve Mühendislik Jeolojisi çalışmaları sonucundan elde edilen verileri yorumlanıp, harita ve kesitler üzerine işlenir.

Arazi stratigrafisinin ortaya konulmasıyla, yüzeye yakın jeolojik birimlerin tespitinde, kırık, çatlak ve fayların haritalanmasında, yer altı boşluklarının aranmasında, zemin araştırmalarında, tünel araştırmalarında GPR (Ground Penetrating Radar) veya diğer jeofizik yöntemleri kullanılarak imalat öncesinde ve sonrasında kontroller güzergah boyunca yapılmalı.

Demiryolu hattı yapımında kullanılacak dolgu malzemesi ocaklarının etütleri, incelenen güzergahın malzeme ihtiyacını eksiksiz, istenen kalitede ve ekonomik olarak sağlayacak şekilde yapılmalı. Dolgu malzemelerinin teknik kriterlerin sağlanması için gerekli görülen tüm deneyler yapılmalı.

Temellerin araştırmaları ile temellerin kaya ve zemin ortamlarının jeolojik- jeoteknik özelliklerinin sayısal biçimde ifade edilmesi, zeminin stratigrafik ve litolojik durumlarının tespit edilmesi ve yeraltı su durumu ile ilgili gereken bilgilerin sağlanması için yeteri kadar ve derinlikte temel sondajları yapılmalı.

Zeminlerin taşıma güçlerinin tespiti ve zeminlerin standart uca göstereceği penetrasyon direncinin saptanması için SPT deneyleri yapılmalı. Kaya ve zeminler için mekanik deneyler yapılmalı. Yapılan sondaj kuyularında, tünel sondajlarında, kırmızı kottan aşağı yaklaşık 30 metrelik zonda açılacak sondaj kuyularında, kaya ve zemin ortamında, su deneyleri yapılmalı, örselenmemiş numuneler alınmalıdır. Kaya ortamlarında ise yeteri kadar numune alınmalı ve bu numuneler üzerinde laboratuvar çalışması yapılarak kayaların uluslararası geçerli sistemler olan RMR, RQD, GSI ve Q sistemine göre sınıflandırılması yapılmalı ve tasarım parametreleri belirlenmelidir (http://www.tcdd.gov.tr).

(33)

2.1.4. Ön proje jeoteknik etüt ve raporu

Jeolojik, hidrojeolojik ve Mühendislik Jeolojisi etüdü sonuçlarının hep birlikte ayrıntılı jeoteknik değerlendirilmeleri yapılmalıdır. Hazırlanan harita ve tüm kesitler aşağıda belirtilen içeriklerde, duraysızlık sorunlarının olduğu bölgeleri, zayıf zeminler ile yüksek yarma/dolgu köprü, tünel, vb. mevcut tüm hat bileşenlerini kapsamalıdır.

 Birimlerin bozuşma, sertlik, dayanım, litolojileri, ayrışma, vb. özellikleri,

 Şev stabilitesini etkileyecek süreksizliklerin gruplandırılması, konumları, yorumlanması ve bu amaçla süreksizliklerin; sayısı, konumu, açıklıkları, aralıkları, pürüzlülüğü, devamlılığı,

 Dolgu malzemesinin cinsi ve özellikleri, su durumu, süreksizlik içindeki dolgu malzemesinden örnek alınabiliyorsa bu malzemenin laboratuvar değerleri, süreksizlik yüzeyi kesme deneyi,

 Kayaçların, uluslararası kabul görmüş olan (RMR, RQD, Q, GSI, vb.) sistemlere göre sınıflandırılması,

 Dolgularda, yarma malzemelerinin kullanabilirliğinin değerlendirilmesi,  Dolgu şev eğimlerinin stabilite analizleri ile belirlenmesi,

 Birimlerin kazı durumu ve sıkışma - kabarma oranları; arazi ve laboratuvar verileri birlikte değerlendirilerek, kayalar RQD, Q, RMR, GSI’ya göre, zeminler ise, tane boyutu dağılımı, sıkılık dikkate alınarak sınıflandırılması,

 Dolgu / yarma şev eğimlerinin ve yarmadan çıkan malzemelerin, dolguda kullanabilirlik oranlarının belirlenmesi,

 Kabarma / sıkışma ve yarma - dolgu şev klas tablosunun hazırlanması,

 Kütle hareketlerinin oluşabileceği potansiyel ve fosil heyelan alanlarının derinliği, kayma yüzeyi, sınırları ve kayma mekanizmasının belirlenmesi,

 Birimlerin jeoteknik parametrelerinin, zemin-kaya sınıflamaları, arazi gözlemleri, yerinde ve laboratuvar çalışmaları ile birlikte değerlendirilerek belirlenmesi, alansal dağılımı, harita ve kesitler üzerine işlenerek jeolojik-jeoteknik profilin oluşturulması,

 Suya hassas zemin - kaya guruplarında çalışılıyorsa (mekanik davranışını etkileyecek miktarda kil veya suya hassas malzeme bulunuyorsa örneğin; tebeşirli kireçtaşı, anhidrit, jips, marn, killi kireçtaşı, vb.) slake dayanıklılık deneylerinin tamamlanması

(34)

 Köprü yaklaşım dolguları taban zemini, dolgu tabanları, köprü temeli zeminleri için taşıma gücünün artırılması, oturmaların hızlandırılması, azaltılması, şev stabilitesinin artırılması için gerekli çalışmalar. (http://www.tcdd.gov.tr).

2.2. Kesin Projelendirme

2.2.1. Kesin proje jeolojik etüt raporu

Tünel, viyadük geçişleri ve güzergâh için, ayrıntılı ölçekte jeolojik-jeoteknik haritalar (en – boy kesitler ) hazırlanmalıdır.

Tüm jeolojik birimler tanımlanarak, birimlerin jeoteknik karakteristikleri, kaya karakteristikleri, bağlantı ve dirençlerinin geometrisi, kayanın jeo-mekanik karakteristikleri (deformasyon, sınıflandırma, direnç), kısa ve uzun vadeli destek gereksinimleri, geçirgenlik durumları, su sızıntı araştırmaları yapılarak elde edilen bilgiler, şevlerde eğim önerileri, hafriyat güçlükleri, kazılarda alt kısımlardaki dolgular, malzemelerin yeniden kullanımı, toprak dolgu için jeoteknik kriterleri, mevcut malzemeler, temel şartları, toprak dolgularda üst kotlar, yapılarla ilgili jeoteknik rapor, her bir yapı için arazi kullanım açıklamaları, mevcut coğrafi ve doğa koşulları, dayanım, deformasyonlar, oturmalar, her bir yapı için jeoteknik profiller, her bir yapının temeli ile ilgili öneriler, temel tipi (yüzeysel veya derin), iksa kotları, zemin taşıma gücü, zemin iyileştirmesi yapılacak bölgeler ve buna bağlı olarak getirilecek çözümler tayin edilmelidir. (http://www.tcdd.gov.tr).

2.2.2. Kesin proje hidrojeolojik etüt raporu

Hazırlanacak jeolojik Etüt için, elde edilen verilerin hidrojeolojik açıdan özet yorumu yapılmalıdır. Bölgenin derinliği, mekaniği ve hidrolojisi (yağış durumu, göl, dere, kaynak, akarsu vb.) değerlendirilecek, yer altı su seviyesinin mevsimsel değişimlerinin projeye etkilemesi araştırılmalı ve stabilite problemi olması durumunda çözüm önerilerine raporda yer verilmeli. Sızıntı, kaynak, ve ıslak alanların dağılımına, yakın havzalardan çalışma alanı havzasına aktarılan su ile çalışma alanından başka havzalara aktarılan, su durumları etüt edilmelidir. Demiryolu bileşenlerini etkileyebilecek drenaj sistemleri açıklanmalıdır (http://www.tcdd.gov.tr).

(35)

2.2.3. Kesin projenin mühendislik jeolojisi etüt raporu

Düzenlenecek mühendislik jeolojisi etüt raporu;

 Bölgenin mühendislik jeolojisi ait çalışmaları ve sonuçlarının değerlendirilmesini  Jeolojik ve hidrojeolojik etüt sonucundan elde edilen verilerin yorumlarını ve

bunların haritalar ve kesitler üzerinde sunulmasını,

 Tüm jeolojik birimlerin rengi, dokusu, litolojisi, çimentolanması ve dayanımlarının niteliksel olarak açıklanmasını,

 Birimlerin ayrışma, çimentolanma ve kütlesel dayanım derecelerini,

 Hat güzergahının ana bileşenleri (yarma, dolgu, tünel, köprü, vb.) duraylılığı üzerinde etkili olabilecek süreksizlik - kil ilişkisinin ortaya konulmasını,

 Hat güzergah bileşenlerini olumsuz etkileyecek farklı oturma, oturma, sıvılaşma, taşıma gücü ve benzeri sorunlu bölgelerin belirlenmesini

 Demiryolu yapımında kullanılacak malzeme ocaklarının (kum-çakıl, dolgu, taş ve su temin yerlerinin) etütleri ve incelenen güzergahın malzeme ihtiyacını eksiksiz, istenilen kalitede ve maksimum ekonomi sağlayacak arazi çalışmalarını,

 Dolgu malzemelerin özelliklerinin tespiti için yapılan her türlü deneyleri ve sonuçlarını, içermelidir (http://www.tcdd.gov.tr).

2.2.4. Kesin proje jeoteknik etüt ve raporu

Jeolojik, Hidrojeolojik ve Mühendislik Jeolojisi etüdü sonuçlarının tümüyle ayrıntılı jeoteknik değerlendirilmesi yapılmalıdır. Hazırlanacak harita ve kesitler aşağıda belirtilen detayda, duraysızlık sorunlarının olduğu kesimleri, zayıf zeminler ile tünel, köprü, yüksek yarma/dolgu vb. mevcut tüm yol bileşenlerini kapsamalıdır.

 Birimlerin bozuşma, sertlik, dayanım, litolojileri, ayrışma, vb. özellikleri,

 Şev stabilitesini etkileyecek süreksizliklerin gruplandırılması, konumları, yorumlanması ve bu amaçla süreksizliklerin; sayısı, konumu, açıklıkları, aralıkları, pürüzlülüğü, devamlılığı,

 Dolgu malzemesinin cinsi ve özellikleri, su durumu, süreksizlik içindeki dolgu malzemesinden örnek alınabiliyorsa bu malzemenin laboratuvar değerleri, süreksizlik yüzeyi kesme deneyi,

 Kayaçların, uluslararası kabul görmüş olan (RMR, RQD, Q, GSI, vb.) sistemlere göre sınıflandırılması,

(36)

 Dolgularda, yarma malzemelerinin kullanabilirliğinin değerlendirilmesi,  Dolgu şev eğimlerinin stabilite analizleri ile belirlenmesi,

 Birimlerin kazı durumu ve sıkışma - kabarma oranları; arazi ve laboratuvar verileri birlikte değerlendirilerek, kayalar RQD, Q, RMR, GSI’ya göre, zeminler ise, tane boyutu dağılımı, sıkılık dikkate alınarak sınıflandırılması,

 Dolgu / yarma şev eğimlerinin ve yarmadan çıkan malzemelerin, dolguda kullanabilirlik oranlarının belirlenmesi,

 Kabarma / sıkışma ve yarma - dolgu şev klas tablosunun hazırlanması,

 Kütle hareketlerinin oluşabileceği potansiyel ve fosil heyelan alanlarının derinliği, kayma yüzeyi, sınırları ve kayma mekanizmasının belirlenmesi,

 Birimlerin jeoteknik parametrelerinin, zemin-kaya sınıflamaları, arazi gözlemleri, yerinde ve laboratuvar çalışmaları ile birlikte değerlendirilerek belirlenmesi, alansal dağılımı, harita ve kesitler üzerine işlenerek jeolojik-jeoteknik profilin oluşturulması,

 Suya hassas zemin - kaya guruplarında çalışılıyorsa (mekanik davranışını etkileyecek miktarda kil veya suya hassas malzeme bulunuyorsa örneğin; tebeşirli kireçtaşı, anhidrit, jips, marn, killi kireçtaşı, vb.) slake dayanıklılık deneylerinin tamamlanması

 Zayıf zemin geçişleri için iyileştirme önerileri,

 Köprü yaklaşım dolguları taban zemini, dolgu tabanları, köprü temeli zeminleri için taşıma gücünün artırılması, oturmaların hızlandırılması, azaltılması, şev stabilitesinin artırılması için gerekli çalışmalar. (http://www.tcdd.gov.tr).

2.3. Yapım Aşamasında

Yukarıda bahsedilen ön projelendirme ve kesin projelendirme kapsamında yapılan jeolojik jeoteknik çalışmalar ışığında oluşturulmuş projelerin araziye uygulanmasında yani yapım aşamasında uygulama sahasındaki vaziyet ile projedeki durumun her zaman tam olarak birbirini karşılaması mümkün değildir. Yol projeleri gibi yüzlerce km lik güzergahı kaplayan büyük projelerde, projelendirme zamanının ve proje bütçesinin yeterli tutulması gerekmedir. Aksi taktirde çok fazla belirsizlik ve yeniden projelendirme zaman ve parasal yönden büyük kayıplara sebep olabilir.

Belirtilen sebeplerden dolayı ve işin yapım metodolojisinde bulunması itibarı ile yapım aşamasında da jeolojik – jeoteknik çalışmalar devam eder.

(37)

2.3.1. Güzergah işleri

Yüksek hızlı demiryolu hat yatağını oluşturulması ve istenilen yerüstü kotunda ilerlenebilmesi için yarmalar, dolgular ile dinamik ve statik yükler altında hat yatağının (Şekil 2.1) stabilitesi için gerekli olan zemin taşıma gücünü sağlamak için zemin iyileştirmeleri yapılır.

Şekil 2.1. Yüksek hızlı tren hat kesiti.

Yarmalar

Demiryolu hat yatağının gerekli kotta oluşturulabilmesi için kazı yapılan bölgelerdir. Kazı yüksekliği arttıkça stabilite problemleri başlar ve şev projelendirmeleri yapılır. Kazılacak bölgenin jeolojik - jeoteknik özelliklerine göre tasarım yapılır. Uygulama boyunca sürekli bölgenin takip edilmesi, değişen koşullara göre uygun yarma ıslah yöntemlerinin belirlenip uygulanması gerekmektedir. (Şekil 2.2. ve Şekil 2.3.)

(38)

Şekil 2.2. İki taraflı hendek yarmanın kazılması, kaya bulonu + püskürtme beton ve çelik hasır ile tahkimatı.

(39)

Dolgular

Demiryolu hat yatağının gerekli kotta oluşturulabilmesi için uygun özelliklerdeki malzemeler ile yapılan yükseltilmiş bölgelerdir. Zemin taşıma gücü, yüksekliği, kullanılan malzemenin özellikleri ve yapım aşamaları önem taşır (Şekil 2.4. ve Şekil 2.5.).

Şekil 2.4. Güzergah dolgusu.

(40)

Zemin iyileştirmeler

Yüksek hızlı demiryollarında hat yatağının oluşturulduğu yani üzerine oturduğu zeminin yeterli taşıma gücüne sahip olması, stabil olması gerekmektedir. Bunu sağlamak içinse zemin koşullarına göre teknik olarak uygun yöntemler seçilerek bir veya birkaçı birlikte uygulanabilir. (Şekil 2.6 ve Şekil 2.7) Bu yöntemler genel olarak sıralandığında;

 Zemin donatıları  Jet grouting

 Katkı Malzemeleri ile Zemin Islahı  Kompaksiyon

 Taş Kolonlar  Zemin Enjeksiyonu.

(41)

Şekil 2.7. Jetgraut kolonu.

2.3.2. Viyadükler

Yüksek hızlı demiryollarında yapılan viyadüklerin tasarım kriterleri diğer viyadük inşaatlarına göre daha yüksektir. Gerekli taşıma kriterlerinin sağlanması için genellikle zemin yüzeye oturan viyadük temelleri kazıklı olarak projelendirilir. İmalat aşamasında her bir kazığın yapımı için deliğin açılması, kazı boyunca birimlerin tanımlanması, soket boylarının belirlenmesi, kazık boyunun yerinde karar verilmesi gereken bölgelerde gerekmektedir. Yani imalat aşamasında jeolojik jeoteknik kontroller devam etmektedir (Şekil 2.8, Şekil 2.9, Şekil 2.10, Şekil 2.11, Şekil 2.12).

(42)

Şekil 2.8. Forekazık uygulaması.

(43)

Şekil 2.10. Viyadük elevasyon donatıları.

(44)

Şekil 2.12. Tamamlanmış viyadük (VK-22, Bilecik).

2.3.3. Tüneller

Demiryolu hat yatağının gerekli kotta oluşturulabilmesi için yeraltında kazı ve tahkimat ile oluşturulan sanat yapılarıdır. İleriki bölümlerde ayrıntılı olarak anlatılmıştır.

(45)

(46)

3. TÜNEL UYGULAMALARI

3.1. Tünel Nedir

İnsan ve malzemenin hızlı, ekonomik ve güvenli bir şekilde ulaşımının sağlanması için yeraltında inşa edilen sanat yapılarına tünel denir. Bu yapıların çeşitli sebeplerden dolayı (geometrik - jeolojik - doğal - çevresel - ekonomik - güvenlik - stratejik - gereklilik vs.) yeraltında yapılmalarına gereksinim duyulmuştur.

3.2. Tünellerin Kullanım Alanları (Yapılış Amaçları)

Tüneller değişik maksatlar için inşa edilirler, kullanılış amaçlarına göre sınıflandırılır ise:

1. Maden yataklarına ulaşma maksadı ile açılan tüneller 2. Ulaştırma maksatlı açılan tüneller (Trafik tünelleri)

- Yaya geçiş tünelleri

- Karayolu ve otoyol tünelleri, - Demiryolu tünelleri

- Şehir içi metro tünelleri

3. Su nakil tünelleri (basınçlı veya basınçsız) - Akarsuların yatağını değiştirmek

- Temiz su nakil tünelleri ve atık su nakil tünelleri(kanalizasyon)

4. Baraj ve Hidroelektrik santralleri (HES) tesis tünelleri (basınç, drenaj, kuvvet, dolusavak ve derivasyon tünelleri)

5. Askeri amaçlı tüneller (depo, sığınak, ulaşım, manevra) 6. Nükleer savaşta sivil savunma amacıyla yapılan tüneller.

7. Gaz nakilleri, Haberleşme hatları, vb. maksatlar için yapılan tüneller. 8. Yeraltı nükleer tesis ve yeraltı gaz depolarına ulaşım tünelleri

(47)

3.3. Tünel İle İlgili Tanımlamalar

Yeraltında eğik veya yatay şekilde yapılan iki ucu açıkbiçimde oluşturulmuş boşluklara Tünel, tek tarafı açık olanlaraa “Galeri”, dik şekilde yapılan kazılara ise “Şaft” denir. Aşağı tarafa eğimli olanlara “Baş aşağı”, yukarı tarafa doğru olanlara “Baş yukarı” denir. Tünelin üstündeki zemine “Örtü” ve bunun kalınlık mesafesine de “Örtü Kalınlığı” denir. Tünel boşluğunun alt kısmına “Taban” veya “invert”, üst kısmına da “Tavan”, “Kemer” veya “Eksen” denir. Kemerin ayaklarla birleştiği noktaya “Üzengi Seviyesi”, üzenginin üstünde kalan kısmına “Kalot” üzenginin altında kalan kısmına da “Stros” veya “Orta kısım” denir. Tünel kazılmasında tünelden çıkarılan malzemeye “Pasa”, belirlenen metodun uygulanmasında, bir işlemin yapıldığı bölüme “Ano” adı verilir.

3.4. Tünellerin Sınıflandırılması

Çeşitli sınıflandırma şekillerine göre tünel tipleri aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.

Çizelge 3.1. Tünel sınıflandırmaları (Sinha,1989).

Sınıflandırma Türü Tünel Tipleri Sınıflandırma Türü Tünel Tipleri

A. Derinlik Sığ D-Yapım Yöntemi Klasik Yöntemler

Derin Delme - Patlatma

B. Kullanım Alanı TBM

B.1 Ulaştırma Yaya Roadheader

Karayolu Aç Kapa

Demiryolu Batırma Tüp

Metro

B.2 Taşıma Su temini E-İç Kaplama Dökme Beton

Kanalizasyon Prekast

Su tahliye Püskürtme Beton

Su Alma Ağızları Çelik Kaplama

B.3 İletim İletim hatları Desteksiz

Telefon F-Dış Kaplama Püskürtme Beton

Kablo Kaya Bulonu

Elektrik Hatları Çelikiksa

Boru hatları G-Akış Durumu Serbest akım

B.4 Rekreasyon Yüzme Havuzları Basınçlı akım

Oyun Merkezleri H-Uzunluk Uzun

Yeraltı Merkezleri Orta Uzunlukta

Spor Salonları Kısa

B.5 Madencilik Ulaşma I-Eğim Düz

Taşıma Dik

B.6 Savunma Sığınaklar Az Eğimli

Komuta Merkezi K-Güzergah Düz

C-Zemin Durumu Sert Kurpta

(48)

4. TÜNELLERİN PROJELENDİRİLMESİ

4.1. Tünel Projelerinin Teknik Özellikleri

Tünel projelerinde jeolojik, jeofizik, hidrojeolojik, jeoteknik özelliklerinin çok değişkenlik sergilemesi, doğal risklerin en üst düzeyde olması nedeniyle, diğer mühendislik projelerinden farklıdır. Bu risklerin en aza indirilmesi için özenle yapılmış ve yorumlanmış mühendislik jeolojisi, jeofizik ve jeoteknik araştırmalarına ihtiyaç vardır. Tünel projelerde bu tür araştırmaların maliyeti, proje yapım maliyetinin yeryüzünde %3, deniz altında ise %6' sına kadar çıkabilmektedir.

Tünel projelerinin ortaya konulan doğal ve geometrik verilere (uzunluk, kesit alanı, eğim) uygun kazı/ destek yönteminin (delme patlatma, tünel açma makinesi vb.) belirlenmesi gerekir. Proje derinliği sığ ve yerleşim birimlerinin altından geçiyorsa, bu durum bina çökme ve deplasmanları açısından önemle incelenmelidir. Alınacak tedbirler zemin iyileştirme çalışmaları projenin maliyetini büyük ölçüde etkiler.

Güzergahı, aktif faylara yakın geçirilen tünellerde özelliklede sığ zemin tünellerinde deprem etkisi çok önemlidir. 40 m' den daha derin noktalarda açılan tünellerde deprem riski büyük nisbette azalmaktadır. Kaya koşullarında açılan tünellerinde oluşabilecek deprem hasarları, zemin koşulları içerisinde açılan tünellere göreçok daha azdır.

Sıt alanları ve tarihi kalıntıların bulunma olasılığı yüksek yerlerde yapılacak tünel kazıları da projede süre ve maliyet açısından önem arz eder.

Çevresel etkileşim açısından tünel projeleri sürdürülebilir çevre anlayışı ile uygun olmalıdır. Birim kazı hacmi başına kullanılan enerji ve maliyet miktarı az, çalışma ve ekonomik verim yüksek bölgeler tercih edilmeli. Kazıdan çıkan paslar yol dolgu malzemesi olarak kullanılma olanakları araştırılmalıdır.

Tünel projelerinin yatırım maliyetleri çok yüksektir. Uygun güzergah, uygun tünel açma yöntemi, uygun makine ekipman ve planlama yapılmadığı taktirde süre ve ekonomik yönden birkaç kat artış görülebilir.

Tünel projelerinde seçilen yönteme göre günlük ilerleme hızı değişebilir. Artan ilerleme hızı projenin yapım maliyetini önemli ölçüde azaltır.

Yeteri kadar jeoteknik veri sağlanmadan başlanılan tünellerde, risklerin belirlenmemiş olmasından dolayı kaynaklanan göçükler, tünel makinesinin sıkışması, çatlak sisteminden gelen

(49)

büyük debili su geliri, karstik boşluklar vb. durumlarla karşılaşılması uzun süreli duraklamalar sonucu düşük ilerleme hızlarına sebep verir ve tünel projesini süre ve ekonomik yönden olumsuz etkiler.

İşyeri güvenliği açısından yönetmelik gereksinimleri yerine eksiksiz getirilmelidir. Tavan göçükleri, su baskını, zararlı gaz emisyonları ve toz konsantrasyonu vb. durumlar için önleyici tedbirler alınmalı ve acil durum senoryaları oluşturulmalıdır.

Can kaybının olmaması için tüm tedbirler eksiksiz yerine getirilmelidir.

Kullanılacak donanımlarla ilgili çalışanların eğitim ve uygulalaya yönelik tecrübe arttırıcı çalışmalar eksiksiz yerine getirilmelidir

4.2. Tünel Projelerinde Maliyeti Etkileyen Temel Faktörler

Yüksek projelendirme giderleri: Tünellerin projelendirilmesi uzun süreli ve yoğun arazi+laboratuar+ofis çalışmalarını birlikte gerektirir. Bu çalışmalar; sondaj, jeoteknik araştırmalar, jeofizik araştırmalar gibi arazi çalışmaları, sahadan toplanan numunelerin laboratuvar çalışmaları ve bunların veriye dönüştürülüp özel programlar ile yapılan ofis çalışmalarını içerir. Bu çalışmalar yüksek maliyetli ve uzmanlık isteyen işlerdir.

Makine yatırımı: Tünel imalatında kullanılacak makineler (TBM, Road-figther, deliciler, püskürtme beton makinaları vs.) özel üretim ekipmanlar olduklarından hem pahalıdırlar hem de özel siparişle temin edildiklerinden istenilen her zamanda bulunamayabilinir. Bu yüzden makine parkının kurulumu, mobilizasyonu ile bakım ve yedeklemeleri önemlidir. Çünkü bir makinanın çalışmaması birbirini takip eden zincirleme imalatlarda tüm işi durdurabilir. Bunun için bakım atölyeleri kurulup, sarf yedek malzeme stokları oluşturulmalı.

Sarf malzeme temini: Tünel yapımında kullanılacak demir, çelik iksa, çelik hasır, bulon, süren, agrega, çimento, kimyasallar, vs. yüksek miktarlarda tüketildiğinden en önemli maliyet kalemleridir. Uluslararası piyasa koşullarına göre fiyatlanan bu malzemelerin, özellikle büyük ve uzun süreli projelerde fiyat değişiminden kaynaklanabilecek sıkıntıların önlenmesi için gerekli tedbirlerin alınması projenin yürütülebilmesi için çok önemlidir.

Şantiye giderleri: Genellikle şehir dışında oluşturulan şantiyelerde barınakların oluşturulması, yeme-içme ve sosyal imkanların sağlanması için kendi içerisinde geri dönüşümü olmayan yatırımların yapılması gerekir.

(50)

Personel giderleri: Yapımında zorluk, tehlike ve özellik bulunan tünel imalatları uzmanlık eğitimine sahip personeller tarafından yapılabilmektedir. Sektörde personel ancak kendi içerisinde eğitilip yetişebildiğinden uzman ekipler her zaman bulunamayabilir. Personel maliyetleri maliyeti benzer işlere göre daha fazladır.

Yüksek risk faktörü: Tünel işlerinde beklenmeyen-öngörülemeyen birçok risk mevcuttur. Büyük yatırımlarla ve güç çalışma koşullarıyla elde edilmiş imalatlar beklenmeyen-öngörülemeyen (deprem, heyelan, sel vb. doğal felaketler, büyük kaya boşalmaları ve göçükler vs.) sebeplerle kaybedilebilir. Ayrıca şehiriçi çalışmalarda bina oturmaları gibi başka yapılara da zarar verme söz konusu olabilir.

Tünelin imalatıyla ilgili:

Tünel güzergâhının jeolojik ve hidrojeolojik durumu, (kayaçların türü, yapısal özellikleri, yeraltı ve yerüstü su durumu vs.)

 Tünelin yeryüzeyiden derinliği,

 Tünelin uzunluğu, şekli ve çapı

 Tünel açmada kullanılacak yöntem,

 Tünel desteklemesi ve destek türü,

 Tünelin günlük ilerleme hızı, tünel projelerinde maliyeti etkileyen faktörlerdir.

4.3. Tünel Projelerinin Hazırlanması

Tünel uygulama projelerinin hazırlanmasında;

1. Önce tünel güzergah belirleme çalışmaları yapılır. Bunun için mevcut bilgiler doğrultusunda ana koridor üzerinde birkaç alternatif güzergah tespit edilir, bu alternatifler hakkında ön araştırmalar ve değerlendirmeler (jeolojik-jeoteknik-maliyet süre vs.) yapılarak, bunların arasından en uygun güzergah seçilir.

2. Güzergahın belirlenmesinden sonra jeoteknik araştırma programı hazırlanarak, programda belirlenen jeolojik-jeoteknik-jeofizik çalışmalar yapılmalıdır.

3. Bu çalışmalardan elde edilen bilgiler doğrultusunda tünel tahkimat hesapları yapılarak, uygulama projeleri hazırlanır.

(51)

Bu aşamalarda dikkat edilmesi gereken en önemli unsurlar;  Mevcut ekonomik imkanlar,

 Öngörülen proje süresi,

 Eldeki teknik imkanlar dahilinde hangi yöntemlerin kullanılabileceği,

 Etüt, proje, uygulama aşamalarında uzman teknik personelin gerçekçi yaklaşımları.

4.3.1. Tünellerde güzergahın belirlenmesi

Öncelikle bölgenin ve özellikle ana koridorun topografik ve jeolojik haritaları hazırlanmalıdır.

Tünel imalat hattı güzergahlarında yapılacak olan jeolojik - jeoteknik araştırma çalışmalarında:

a) Amaç (Belirlenen işlevleri karşılayabilme) b) Maliyet (Yapım ve işletme maliyet analizleri) c) Emniyet (Duraylılık)

d) Yapım zamanı (yapım süresi ve kullanım ömrü)

e) Çevresel koşullar ile uygunluğu (Yapay ve doğal çevre ile uygunluk, sosyol, ekonomik, tarihi çevreye etkileri)

f) Arazinin milli servet değeri

açısından en uygun projenin üretilmesine yönelik olarak sürdürülmelidir.

Güzergahın belirlenmesinde Jeolojik, Hidrojeolojik, Mühendislik Jeolojisi ve Jeoteknik ön çalışmaları yapılmalıdır. Bu çalışmalar aşağıda belirtilen konulara açıklık getirmelidir.

Jeolojik ön çalışmalar:

 Jeolojik birimlerin paleontolojik, petrografik ve litolojik özellikleri,  Jeolojik birimlerin alansal olarak dağılımı,

 Jeolojik birimlerin katmansal ilişkisi,  Birimlerin yapısal özelliklerin açıklanması,