Afyon-Akdeğirmen baraj yeri ve göl alanının mühendislik jeolojisi

Abstract

ÖZ - Bu çalışma Afyon ili batısında yer alan, Akdeğirmen Baraj Yeri ve Göl Alanının Mühendislik J`eolo«jisi'ni açık lamayı amaçlar. İnceleme alanının temelinde, karasal ortamda çökel- miş kireçtaşı, marn, çakıltaşı, kumtaşı, tüf ve silttaşı ardalanmalarından oluşan Üst Miyosen-Pliyosen yaşlı Ulubey formasyonu yer alır. Pleyistosen (Alt Kuvaterner) yaşlı beyaz, sarı, kırmızımsı renkli, çakıltaşı, kumtaşı, silt taşı, kil taşı ardalanmalarından oluşan akarsu ortam ürünü Asartepe formasyonu ise ülubey formasyonunu açılı uyumsuz lukla üstler. Bölgenin en genç çökellerini alüvyon ve ya maç molozu oluşturmaktadır. Çalışma alanı ve yakın yöresi Batı Anadolu gerilme bölgesi içinde y eralmak tadır (ŞengÖr, 1980). Üst Miyosen- günümüz arasında yaklaşık K-G yönlü gerilmeler etkisinde kalan çalışma alanı ve yakın yöresi gerilmelere uygun ola- r'ak BKB-DGD yönlü eğim atımlı normal faylar ile, özellikle kireçtaşı, kumtaşı içerisinde aynı rejimi belgeleyen BKB- DGD ve DKD-BGB doğrultuya sahip eklem takımları da izlen mektedir. Baraj yerinin topografik konumu ve malzeme olanak larının incelenmesi sonucunda, baraj gövdesinin kil çekir dekli kaya dolgu tipinde yapılması uygun görülmüştür. İnceleme alanındaki birimlerin mühendislik özellik lerinin saptanması için yapılan laboratuvar deney sonuçla rına göre, Ulubey formasyonunun; porozite, boşluk oranı ve su emmesinin `yüksek`, özgül ağırlık ve birim hacim ağırlıklarının `düşük`, mekanik özelliklerinin ise; `az- çok az dirençli, `düşük-orta modül oranlı` olduğu anla şılmaktadır. Süreksizliklerin, `orta sık -sık eklem ara uzaklıklı`, `orta-düşük eklem yanal devamlılığına sahip` eklem dolgu malzemelerinin `zayıf kayaç` ve `tıkız-pekiş- miş kil` olduğu, eklem yüzey pürüzlülüğünün `orta pürüz- lü-pürüzlü` arasında olduğu belirlenmiştir. Asartepe for masyonunun isej porozite, boşluk oranı ve su emmesinin `yüksek`, özgül ağırlık ve birim hacim ağırlıklarının `düşük` olduğu saptanmıştır.Ulubey formasyonuna ait kaya türlerinin kaya kali tesi (RQD) sonuçları `kötü-çok kötü` olarak belirlenmiştir. Geçirimlilik yüzeyden derine doğru azalmakta ve sağ sahi lin %38 i `geçirimli-çok geçirimli`, sol sahilin %27 si `geçirimli-çok geçirimli` dir. Yeraltı su seviyesinin ko numu ile birimlerin geçirimliliklerinin incelenmesi sonu cu, sağ sahildeki hidrolik eğimin yan havzaya doğru oldu ğu ve buna bağımlı olarak su kaçaklarının oluşabileceği saptanmıştır. Çevirme tünelinin sağ sahilde açılması uygun görül müştür. Ulubey formasyonu kaya kalitesi (EQD) ve tek eksen li basınç direnci sonuçlarına göre çevirme tüneli yumuşak zemin kazısı ile açılmalı* Ayrıca eklem aralıkları dikka te alındığında yer yer gevşetmek için patlatma yapılıp, küskü ile alınmalıdır. Tünel guzergahmdaki kaya sınıfla malarında} RMR kaya sınıflamasına göre, en iyi koşullarda `orta kaya`, en kötü koşullarda `çok zayıf kaya`, Q siste mi kaya sınıflamasına göre, en iyi koşullarda `orta kaya` en kötü koşullarda `çok fazla zayıf kaya` olduğu saptanmış tır. Yapılan bu sınıflamalar çerçevesinde açık kazının des teksiz durma süresi ile alınması gereken destekleme önlem leri belirlenmiştir. Göl alanındaki normal su seviyesi kotundan daha dü- düşük kotta bulunan Çal tan Tepe» deki boyun ile Düzağaç Ka sabası, girişindeki.yerlere, normal su seviyesinin yüksek liği nedeni ile kapama yapılması gerektiği saptanmıştır. Baraj gövdesi ve kapama güzergahları için gerekli olan dolgu malzemesi, uygun mühendislik özelliklerine sahip, yeterli miktarda ve yakın mesafedeki sahalarda belirlen miştir. Çalışma alanı, 2. derece deprem bölgesinde olduğu saptanmıştır. Yörede geçmişte olan en yüksek deprem ivme sinin 3 katı olan yatay deprem katsayısı 0,4 g olarak a- lınması gerektiği belirlenmiştir.

ABSTRACT - This study aims the explanation of the enginee ring geology of Akdeğirmen dam site and rezervoir which is located in the west of Afyon. At the base of the studied area Ulubey formation which is consist of limestone, marl, sandstone, conglome rate, tuff and silts tone interbedded continental; environ ment of Upper Miocene-Pliocene age are observed. Asartepe formation is composed of the alternating of white-yellow red colored conglomerate, sandstone, siltstone, claystone formed in fluvial environment overlie the Ulubey formati on by ungular unconformity. The youngest deposits in the region consist of alluvium and molasse. The investigation area and its surrouinding area is located in the extensional region of the West Anatolia (Şengör, 1980). This region is under the approximately N-S directed stress tension the WM-ESE directed normal fault and especially WNW-ESE, ENE-WSW directed joint system fo und in the limestone and sandstone are observed. As a result of the studies about the topographic situation of the area and material reserves, it is agreab- le that Akdeğirmen dam will be constructed in type of clay nucleussed rock filling. According to the experimental results in order to determine the engineering characteristics of the unit in the studied area. Ulubey formation has a highly porosity, void ratio, and water section, but low specific gravity and unit volumetric gravity and accordingto the mechanical pro perties, `low-highly low strength, low-average modulus ratio` are obtained.lt is determined that discontinoutes here `middle-tight large interjointed`, `narrow-very nar row opening jointed`, `middle-low lateral continuous «join ted, fillers «joint materials are `weak rock and pinched- consolidated clay`, joint surface roughness are `impression fricted-roughness`. Asartepe formation has ahighly porosity, void ratio and water suction, but a low specific gravityand unit volumetric gravity. It haa been determined that the rock samples belong ing to the Ulubey formation haa `weak-very weak` RQD. Pemeability from surface to deep becomes weaker, and 38% of the right coast and 27% of the left coast are permeabl -very permeabl. As a reault of the correlation of the underground water table with the permeability, it shows that the hydrolic dip is directed to the tributary valley on the right coast so that there could be water leakage. It is appropriate that the derivation tunnel sho uld be opened in the right coast. Opening-up tunnel could be made by degrade of soft ground according to the Rock Quality Designation (RQD), blowing up for loosen and break and if necessary it could be taken by the drilling bar. According to the rock classification (geomechanic RMR classification, Q system classification) in tunnel line suitable support cathegories determined with correlation that the rock type in the best conditions shouldbe called `middle rock`, in the worst conditions, it should be cal led `very weaknes rock`. According to Q classification: in the best and worst conditions, it is called `middle rock and very more weaknes rock`. In the light of these studies, it has been pointed out that some preventation for supporting are also been determined. The area between Çal tan Tepe and Düzağaç town dam ming lines which is located in the lower level than the normal water level in the reservoir area, has been studied and it was decided to made filling up due to the high normal water level in that area. Filling material used for damming line has suitable engineering facilities and provided from the surroinding area of the dam. Investigated area is located in the second degree earthquake region. Horizontal earthquake ratio which sho uld be three times big er for dam body was obtained such as 0,4 g*