Tünel stabilitesinin kısa ve uzun dönem parametreleri ile değelendirilmesi

Abstract

Günümüzde zayıf zeminler ile fay zonu içerisinde açılan tünellerin sayısına bağlı olarak, bu tür ortamlarda tünelcilik açısından yaşanan sorunlar ve çözüm önerileri gittikçe artmaktadır. Aktif tektonik zonları içeren ülkemizde, fay zonlarında açılan tünellerden elde edilen tecrübeler tünelcilik açısından büyük öneme sahiptir. Yüksek hızlı tren projeleri kapsamında açılan tünellerde güzergahın kurp yarıçaplarının büyük olması sebebiyle, güzegah seçiminde ciddi sınırlamalar bulunmaktadır. Bu sebeple zayıf zeminler ile fay zonlarından kaçınılması çoğu zaman mümkün olamamaktadır. Fay zonu ve/veya zayıf zon geçişlerinde çoğu zaman özel destek sistemi tasarımı gerekmekte olup, tünel kazıları sırasında karşılaşılan sorunların çoğunluğu bu kesimlerde yaşanmaktadır. Sıklıkla karşılaşılan sorunlara ek olarak, zayıf zeminlerde kısa ve uzun dönem parametrelerine göre de destek sistemlerinin değerlendirilmesi de gerekmektedir. Özellikle tünel aynasında yapılan ayna zemin çivileri ile sürenlerin kısa dönem parameterlerine göre değerlendirilmesi gerekirken iç kaplamanın ise uzun dönem parametrelerine göre değerlendirilmesi gerekmektedir. Tüm bu hususlar dikkate alınarak bu çalışmada, Ankara-İstanbul Yüksek Hızlı Tren projesi kapsamında açılan T21 tünelinde karşılaşılan fay zonu geçişinde uygulanan destek sistemleri incelenmesi, FLAC 3d programı ile kısa ve uzun dönem parametrelerine göre analitik çözümlemeler ile 3 boyutlu nümerik analizler yapılması ve sonuçların tünelcilik pratiği açısından tartışılması amaçlanmıştır.

In Turkey, which includes active tectonic zones, the experiences gained from tunnels constructed in fault zones are of great importance in terms of tunneling. In the tunnels excavated within the scope of high speed train projects, there are serious limitations in the selection of the route due to the large curve radii of the route. For this reason, it is often not possible to avoid weak grounds and fault zones. Special support system design is often required in fault zone and / or weak zone transitions, and most of the problems encountered during tunnel excavations are experienced in these sections. In addition to the frequently encountered problems, support systems should also be evaluated according to short and long term parameters in clays. Especially the bolts made in the tunnel face and the pipes applied to tunnel crown should be considered according to the short term parameters, while the inner lining should be evaluated according to the long term parameters. Considering all these issues, in this study, the analysis of the support systems applied in the fault zone transition encountered in the T21 tunnel constructed within the scope of the Ankara-Istanbul High Speed Train project, the analysis of 3D numerical analyzes according to the short and long term parameters with the FLAC3D (Fast Lagrangian Analysis of Continua 3D) program are performed, and the results are discussed in terms of the tunneling practice.