Süreksizliklerin makaslama dayanımını belirlemede kullanılan patton ölçütünün farklı bir yaklaşımla değerlendirilmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MUHAMMET BEYHAN
Özet:
Kaya kütlelerine gelen yüklerde daha çok süreksizliklerin tepkisi öne çıkar. Süreksizliklerin kesme dayanımı (SKD) konusunda yapılan önemli çalışmaların ilki Patton (1966) tarafından gerçekleştirilmiş; ilerleyen zamanlarda pek çok araştırmacı tarafından deneysel ve masabaşı modellemeleriyle irdelenmiştir. Laboratuvar deneyleriyle SKD’nın sağlıklı bir şekilde belirlenmesi için en az 5-6 adet özdeş numuneye ihtiyaç vardır. Amaca uygun özdeş yüzeylerin bulunması, numune alınması ve bunların deneye hazırlanması sırasında karşılaşılan güçlükler araştırmacıları SKD’nı kısa yoldan belirlemeye yönelik çalışmalara zorlamıştır. Önceki çalışmaların birinde (Habibzadeh 2020) SKD için Patton çift eğrili modelinin iyi çalıştığı ve zarfların çoğunlukla 2 MPa’lık normal gerilme değerinde kesiştiği sonucuna varılmıştır. Bu çalışmanın hipotezi, Patton modelinin iki zarfını tiltmetre ve profilometre deneyleriyle üretmek; elde edilen zarfları 2 MPa’da kesiştirerek dolgusuz yapay süreksizlikler için bir yenilme modeli geliştirmek ve modelin uygulanabilirliğini geleneksel doğrudan kesme deney (GDKD) sonuçlarıyla karşılaştırarak test etmektir. Araştırma hipotezinin başarılı olamaması halinde alternatif yöntem olarak, çok sayıda numuneye ait geniş bir veri tabanıyla çok aşamalı doğrudan kesme deneyinin (ÇADKD) güvenilirliğinin irdelenmesi hedeflenmiştir. Bu araştırmada 30 farklı kaya türünün mineralojik-petrografik özellikleri, tek eksenli sıkışma dayanımları, temel sürtünme açıları ve pürüzlülük açıları belirlenmiş olup, farklı normal gerilmeler altında GDKD ve ÇADKD gerçekleştirilmiştir. Araştırmada 30 kayanın 26’sında Patton (1966) çift eğrili yenilme zarflarının 2 MPa’lık normal gerilme değeri civarında yoğunlaştığı gözlenmiştir. Tiltmetre ve profilometre deneyleriyle Patton (1966) çift eğrili yenilme zarflarının oluşturulmasında kısmen başarılı sonuçlar elde edilmiştir. SKD’nın belirlenmesi amacıyla regresyon katsayısı 0,92 olan ampirik bir ilişki geliştirilmiştir. ÇADKD’de pürüzlülüklerin tıraşlanması sonucunda GDKD’den elde edilen sonuçlara kıyasla genel olarak daha düşük kesme dayanımı elde edilmiştir.