Kaya yapılarının davranışının belirlenmesinde yeni bir metod olan kaya yapısı indeksi üzerine bir çalışma

Abstract

Kaya mühendisliğinde, kaya kütlelerinin davranışlarının kestirilmesinde kullanılan yöntemlerden birisi kaya kütle sınıflama sistemleridir. Bu konuda birçok sistem geliştirilmiştir. Bu sistemler içerisinde en çok kullanılan sistemler RMR, Q, GSI ve RMI'dir. Yer altı ve yerüstü madencilik tasarımlarında çok sık kullanılan bu sistemler incelendiğinde, hepsinin kendi içinde ve uygulandıkları yerlerde bazı avantaj ve dezavantajları mevcuttur. Genel olarak bakıldığında ise bu sistemler özellikle zayıf-çok zayıf kaya kütlelerinin davranışlarının belirlenmesinde bazı sınırlamalara ve yetersizliklere sahip olabilmektedir. Bazı sistemler zaman içerisinde geliştiricileri tarafından modifiye edilmiş olsa da bu sorun devam ede gelmektedir.Özellikle ülkemiz koşullarında yapılan uygulamalarda yaşanan sıkıntıların ana nedeninin, bu sistemlerin değişik ülkelerde ve değişik ülke şartlarında geliştirilmiş olması olarak düşünülmektedir. Kaya yapılarının davranışının belirlenmesinde çalışmanın yapılacağı lokasyonun önemi olduğu düşünülmektedir.Bahsi geçen sistemler incelendiğinde, kaya davranışlarının bazı değiştirgelere bağlı olarak atanan puanlarla belirlendiği görülmektedir. Bu sistemler her ne kadar kaya davranışlarını belirlemede değiştirgeleri kullansa da her tip kaya kütlesinin davranışının kestirilmesi aynı mantık içerisinde yapılmaktadır. Bu durumda, çok zayıf kaya kütlesi ile sağlam kaya kütlelerinin aynı mantık içerisinde değerlendirilmesi söz konusudur. Aslında bu durum beraberinde bazı yanlışları da getirmektedir. Genel olarak sağlam kayaçlarda başarılı olan bu sistemler zayıf kaya kütlelerinde çok da başarılı sayılmamaktadır. Bunun en önemli nedeni bütün kaya kütle tiplerinin aynı mantık içerisinde değerlendirilmesidir.Kaya kütlelerinin yapısal olarak farklı yapılar sunması, davranışlarının da farklı olacağını göstermektedir. Bu nedenle, bütün kaya kütlelerini aynı mantık içerisinde değerlendirmek ve bu mantığa bağlı davranış kestirimi yanlış gözükmektedir. Zaten bu durum bu sistemlerin sağlam kayalarda başarılı fakat zayıf-çok zayıf kayalarda sınırlamaları ve yetersiz bazı uygulamaları oluşu nedeniyle görülmektedir.Bu tezin amacı, kaya kütlelerini yapısal olarak farklı sınıflara ayırmak, bu sınıflardaki kaya kütleleri için farklı değerlendirme yöntemleri geliştirmek, geliştirilen sistemin madencilik uygulamalarındaki başarı durumunu tespit etmek, değişik değiştirgelerin (dayanım, yer altı suyu, blok durumu vb) farklı kaya yapılarındaki etkilerini araştırarak ülkemiz koşullarına ve ülkemizde yapılan madencilik çalışmalarına uygun yeni bir sistem geliştirmektir.Anahtar sözcükler: Kaya kütle sınıflama sistemleri, Kaya Yapısı İndeksi, KYİ

Rock mass classification systems are one of the using methods to establish behaviors of rock masses in rock engineering. Many systems are developed about this subject. RMR, Q, GSI and RMI are the most commonly used systems. These systems are commonly used in underground and opencast designs. When these systems are analyzed, it is seen that they have both advantages and disadvantages in theirselves and at the applying places. Otherwise these systems have restrictions and disabilities, especially about determining of poor-very poor rock mass behaviors. Though some systems are modified by their developers, this problem continues.Especially it is thought that the developing of these systems at different countries and different country conditions are the main reasons of the troubles happened in our country?s conditions. It is thought that the location of the working area is important about determining rock mass behavior.In these systems, rock behaviors are determining by points depending on some parameters. Although these systems are using different parameters to estimate rock behavior, they have the same mentality about establishing behaviors of all type rock mass. Very poor rock mass and good rock mass are evaluated in the same mentality and this situation causes some troubles. The systems are not successful at poor rock mass which are successful at good rocks. And the most important reason of this is, evaluating all the type of rock mass in the same mentality.Different structures of rock mass indicate that their behaviors are different too. Therefore it seems wrong to evaluate all type of rock mass in same mentality and estimating of behavior depending same mentality. This situation is already seen when these systems have restrictions and disabilities at poor-very poor rock.The purpose of this thesis is, arranging rock mass structurally in classes, developing different evaluation methods for the rock masses in these classes, determining the success of developed system at mining operations, developing a new system suitable with our country?s conditions and mining operations by researching effects of different parameters (strength, ground water, block condition etc.) to different rock structures.Key Words: Rock mass classification systems, Rock Structure Index, RSI.