Süreksizliklerde İkinci Derece Düzensizlik Açılarının Karşılaştırmalı Değerlendirilmesi

Abstract

Kaya kütlelerinin mühendislik davranışı, sağlam kayanın dayanımından daha çok süreksizlik yüzeylerinin dayanımı tarafından kontrol edilir. Süreksizlik yüzeylerinin kesme dayanımı üzerinde de pürüzlülük açılarının çok önemli rolü vardır. Süreksizlik yüzeylerinin dayanımı laboratuvarda doğrudan kesme deneyi ile belirlenebilmektedir. Ancak, arazideki doğal süreksizliklerden laboratuvarda kesme deneyi için uygun süreksizlik yüzeyleri elde etmek ve kesme deney cihazına yerleştirmek her zaman mümkün olamamaktadır. Bu çalışmada 9 farklı kaya üzerinde doğrudan kesme deneylerinin yanı sıra tiltmetre düzeneği ile temel sürtünme açıları (fb), elektromekanik profilometre cihazıyla da süreksizlik yüzeylerindeki ikinci derece pürüzlülük açıları (i) belirlenmiştir. Bu iki değerden de toplam sürtünme açıları elde edilmiştir (ft = fb + i). Bu değerler farklı normal gerilmeler altında doğrudan kesme deneyleri yapılarak, Patton çift eğrili yenilme zarfından elde edilen fb ve ft sonuçları ile karşılaştırılmış ve ne derece uyumlu oldukları değerlendirilmiştir. Farklı normal gerilme seviyelerinde gerçekleştirilen doğrudan kesme deneylerinden elde edilen yenilme zarflarının 9 numune için de Patton çift eğrili yenilme modeline uyduğu belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre doğrudan kesme deneylerinden elde edilen temel sürtünme açıları ve toplam sürtünme açıları profilometre ve tiltmetre deneylerinden elde edilen değerler ile karşılaştırıldığında; temel sürtünme açılarının toplam test edilen 9 kaya için oldukça yüksek bir uyum içerisinde olduğu belirlenmiştir (R2= 0,91). Toplam sürtünme açılarının ise yüksek dayanıma sahip iki kaya hariç yine yüksek doğruluk seviyesinde elde edilebileceği görülmüştür (R2= 0,86). Doğrudan kesme deneyinin yapılmasına olanak olmadığı durumlarda profilometre ve tiltmetre deneyleri ile de temel sürtünme açısı ve toplam sürtünme açısı değerlerine bir yaklaşımda bulunulabileceği sonucuna varılmıştır.