Altındağ (Ankara) yerleşim bölgesindeki andezitlerde olası şev duraysızlık modellerinin incelenmesi ve duraysızlık risk haritasının oluşturulması

Abstract

ÖZET Günümüzde büyük kentlerin çoğu, bilinçsiz kentleşme sorunu ile karşı karşıyadır. Başkent Ankara da, bu sorunu yaşamaktadır. Çarpık kentleşmenin tipik bir örneği olan Altındağ ilçesinde, eski taş ocaklarının içinde ve yakınında bilinçsizce yapılmış gecekondular yeralmaktadır. Ayrıca, bu bölge nüfus yoğunluğunun yüksek olduğu bir bölgedir. Jeolojik açıdan bakıldığında, bölgede düşey soğuma çatlaklarının geliştiği andezitler yaygın olarak gözlenmekte ve genel olarak dik topoğrafik yükseklikleri oluşturmaktadırlar. Kayaç ve yerleşim özellikleri nedeniyle, kaya düşmeleri şeklinde meydana gelen duraysızlıklar, can ve mal kayıplarına neden olmaktadır. Bu çalışmada amaç, bölgedeki olası şev duraysızlık modellerinin kinematik analizlerle belirlenmesi ve bu analizlerin sonuçları doğrultusunda sayısal arazi modelinden (SAM) yararlanarak bölgenin duraysızlık risk haritasının oluşturulmasıdır. Bu amaç doğrultusunda, saha çalışmalarında, şev duraysızlıklarıyla ilgili gözlem ve ölçümlerin yanısıra, süreksizlik hat etüdleri yapılmış ve örnek alınmıştır. Süreksizlik konumlarının stereografik projeksiyon ağı üzerindeki dağılımına göre, benzer bölgeler birleştirildikten sonra, 74/220, 76/312 ve 79/026 yönelimli üç eklem seti belirlenmiştir. Bu süreksizlik konumları esas alınarak yapılan kinematik analizlerle olası duraysızlık modelleri saptanmıştır. Buna göre bölge genelinde kinematik olarak, değişen şev yönelimlerine göre değişik bölgeler için düzlemsel, kama ve devrilme türü duraysızlıkların mümkün olabileceği görülmüştür. Kinematik analizlerde kullanılan içsel sürtünme açısı değerleri, süreksizlik yüzeylerine ait laboratuvarda doğrudan makaslama dayanımı deneyleriyle belirlenmiştir. Bu deneyler sonucunda, makaslama dayanım parametreleri (c=5.2 kPa, § =30) olarak bulunmuştur. İnceleme alanında gözlenen kama tipi bir kaymanın geriye dönük analizi ile bu değerler denetlenmiş ve uygun oldukları görülmüştür. Kinematik analiz sonuçları, sayısal arazi modeli üzerine görüntü işleme teknikleriyle işlenmiştir. Bu analizler, kama, devrilme ve düzlemsel kayma modelleri için önce ayrı ayrı değerlendirilmiş, daha sonra birleştirilerek bölgenin duraysızlık risk haritası oluşturulmuştur. Buna göre incelenen bölgede duraysızlık riskinin alansal dağılımı % 39 devrilme, % 19 kama, % 1 düzlemsel ve % 41 duraylı olarak belirlenmiştir. Yüksek topografya nedeniyle, genelde duraysızlık modelinin kaya düşmeleri şeklinde gerçekleşeceği düşünülmüştür.

ABSTRACT Today, most of the metropolitan areas are facing the problem of squatter development, including Ankara, the capital city of Turkey, is. Altındağ, at the central part of Ankara, is a typical settlement area where there is a great number of squatters which have been built unconciously in the old andesite quarries and in their vicinity. The population is very dense in this region.The rock type observed in the area is vertically jointed andesites which form steep topographical features. Due to these features of the rock type and the site vicinity, mainly rock fall type of instabilities sometimes cause loss of lives and destroy the houses. The aim of the present study is to determine the probable modes of instabilities using kinematic analysis technique, and to prepare the map of instability risk of the region using DEM (Digital Elevation Model) after the assessment of the results of these analyses. For this purpose, observations and measurements for slope instabilities were carried out in conjunction with scanline surveys and sampling for the laboratory tests during field studies. Distribution of discontinuities on stereonets showed that the present joints could be grouped under three main discontinuity sets:74/220, 76/312 and 79/026. The modes of instability for each were estimated by kinematical analyses using the so determined joint sets. It was seen that, planar, wedge and toppling types of instabilities could be kinematically possible for different joint and slope orientations in different locations of the study area. The internal friction angle used in kinematic analyses were obtained in laboratory by direct shear tests. The shear strength parameters obtained in this way (c=5.2 kPa, <> = 30) were confirmed by limit equilibrium back analysis of a wedge type failure in the area. Results of the kinematical analyses were adopted to the DEM using image processing techniques. They were primarily assessed for wedge, toppling and planar failures, later an instability map including these modes was prepared by digital combination. The map obtained in this way' indicates that the areal distribution of the instability risk for various types of failure in the area are as follows: toppling 39 %, wedge type 19 %, planar 1 %, stable 41 %. It is expected that rockfalls are the typical mode of instability due to steep topography.