Zonguldak-Kilimli yolunda kaya düşme potansiyelinin araştırılması

Abstract

Zonguldak Batı Karadeniz bölgesinde yer alan dağlık alana sahip bir ilimizdir. Dağlık alanlarının yoğun olması nedeniyle karayollarının açılması ulaşım için önem taşımaktadır. Dağlık bölümlerde açılan karayolları ve demiryolları doğal afetlerden ilk etkilenen üstyapı unsurlarıdır. Şevden koparak düşen kaya blokları yollar içinde bulunan trafik güvenliği için son derece önemlidir. Kaya düşmesi olayı, mal kayıplarına, yaralanmalara ve hatta ölümlere neden olmaktadır. Bu nedenle kaya düşmesi potansiyelinin belirlenmesi gerekmektedir. Kaya düşmesi potansiyeli bulunan bölgelerde kaya bloklarının düşmesinin engellenmesi ve/veya düşen kayaların tehlikesinin ortadan kaldırılması gerekmektedir.Kaya düşme olaylarının incelenmesinde öncelikle serbest kaya bloğunun ortalama boyutunun belirlenmesinde süreksizlik özelliklerinin tespit edilmesi gerekmektedir. Bu nedenle çalışma sahasında süreksizlik ölçümleri yapılmış ve ortalama blok boyutu hesaplanmıştır. Süreksizlik aralıklarının `orta derece aralıklı` sınıfta olduğu tespit edilmiştir. Blok boyutu `küçük blok` olarak sınıflandırılmıştır. Ayrıca kaya malzemesine ait fiziksel ve mekanik özellikleri yapılan laboratuvar çalışmaları ile belirlenmiştir. Tez çalışması süresince, çalışma sahasında düşen kaya bloklarının boyutları ve konumları ölçülmüştür. Elde edilen veriler kaya düşmesi analizi yapan bir bilgisayar programında kullanılarak geri analizler yapılmıştır. Geri analizler sonucunda kaya bloklarının ortalama sıçrama katsayıları elde edilmiştir. İncelenen şev yüzeyi kaya düşmesi analiz programında modellenmiştir. Farklı kütleye sahip kaya bloklarına ait düşme analizleri yapılmıştır. Kaya düşmesi analizleri sonucunda incelenen kaya bloklarının karayoluna ulaştığı ve tehlike oluşturduğu tespit edilmiştir.Kaya düşmesi olaylarını engellemek ve oluşabilecek zararları azaltmak için uygulanan yöntemler incelenmiştir. Bu yöntemler arasından çalışma sahasında uygulanabilecek önlem olarak beton bariyerin kullanılması kararlaştırılmıştır. Kaya düşmesi analizleri beton bariyer seçeneği kullanılarak tekrar yapılmıştır. Düşen kaya bloğunun enerjisini soğurabilecek özellikte beton bariyer özellikleri önerilmiştir.

Zonguldak is a mountainous area in the Western Black Sea region. Due to the high mountainous areas, the opening of highways is important for transportation. Highways and railways in mountainous areas are the first superstructure elements affected by natural disasters. Rock blocks falling off from the slope is very important for traffic safety in roads. A rock fall event leads to property losses, injuries and even deaths. Therefore, it is necessary to determine the rock fall potential. In areas where rock fall potential exists, it is necessary to prevent the fall of rock blocks and/or to remove the danger of falling rocks.In order to determine the average size of the free rock block, it is necessary to determine the discontinuity characteristics. Therefore, discontinuity measurements were made in the study area and mean block size was calculated. The discontinuity intervals were determined in the class of `medium-spaced`. The block size has been classified as `small block`. In addition, physical and mechanical properties of rock materials were determined by laboratory studies. During the thesis study, the dimensions and positions of the rock blocks falling in the neighbourhood were measured. The data were analysed using a computer program for rock fall analysis. As result of the back analysis, the mean restitution coefficients of the rock blocks were obtained. The investigated slope surface was modelled in rock fall analysis program. Fall analysis of rock blocks with different masses were performed. As a result of rock fall analysis, it was determined that the rock blocks reaching to the highway and posed a danger.Methods used to prevent rock fall events and to reduce the damages that may occur are examined. Among these methods, it was decided to use the concrete barrier as a measure to be applied in the study area. Rock fall analyses were repeated using the concrete barrier option. The concrete barrier properties which can absorb the energy of the falling rock have been proposed.