Jeoloji Münendisliği Dergisi

İstanbul Paleozoyik İstifi`ndeki Dayklar ile Yan Kayalarının Dayanım ve Deformasyon Özelliklerindeki Farklılıklar

ÖZ: Nüfus artışına bağlı olarak yeni yerleşim alanlarına gereksinim artmakta, bu alanlarda, altyapı hizmetleri ve diğermühendislik amaçlı pekçok yapının inşası zorunlu hale gelmektedir. Farklı türdeki mühendislik yapılarının (Örneğinaltyapı hizmetleri, derin kazılar, tüneller vb.) inşaası 1900’lü yılların ikinci yarısından itibaren İstanbul’da yoğunolarak devam etmektedir. Önümüzdeki yakın gelecek için de pekçok büyük mühendislik projesi planlanmaktadır.Günümüzde inşa edilen yapılar öncekilere göre daha büyük boyutlarda ve daha derinde yapılmaktadır. Böylece,planlayıcı ve uygulayıcı mühendisler daha fazla jeolojik belirsizliğin yarattığı jeo-mühendislik sorunlarlakarşılaşılmaktadır. İstanbul’daki büyük mühendislik projelerinin önemli bir kısmı son yıllarda İstanbul Boğazı’nınher iki yakasında ve genelde İstanbul Paleozoyik istifinde yoğunlaşmaktadır. Bu istif genel olarak çökel kayalardanoluşmaktadır. Çökel kayalar pekçok yerde farklı bileşimlerde, belirgin olmayan yönlerde ve boyutlardaki(milimetreden birkaç metre boyutlarına kadar) dayklar tarafından kesilmektedir. Bu istifteki çökel kayaları kesendayklar pekçok tünel projesinde, TBM sıkışması, stabilite ve su problemleri vb. beklenmeyen ve istenmeyendurumları oluşturmaktadır. Bunların sonucunda da projelerde zaman kayıpları ve maliyet artışları yaşanmaktadır.Bu çalışmanın amacı, İstanbul’daki daykların eksenel yükler altındaki dayanım ve deformasyon özelliklerininbelirlenmesidir. Ayrıca, çalışılan kayaçların gevreklik özellikleri de değerlendirilmiştir. Bu bağlamda, tek eksenlisıkışma dayanımı ve dolaylı çekme dayanımı deneyleri dayklar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Bunlara ek olarak,daykların ve yan kayaçlarının temel kaya özelliklerine göre mühendislik davranışları karşılaştırılmıştır. Deneylerdenelde edilen sonuçlara göre daykların ve yan kayaçların tek eksenli sıkışma dayanımları sırasıyla 46-277 MPa ve33-158 MPa, Young modülleri ise 16-99 GPa ve 5-57 GPa arasında değişmektedir. Ayrıca magmatik kayalarıneksenel yükler altındaki gevrek kırılma türündeki yenilmeleri gerilme-şekil değiştirme diyagramlarında oldukçabelirgindir. İstanbul’da başta tüneller olmak üzere yeraltı kaya yapılarında karşılaşılan problemlerin tümü dikkatealındığında; yan kayaçlar ile daykların dayanım ve deformasyon özelliklerindeki farklılıkların en önemli jeolojiksorunlardan biridir. Bu çalışmadaki bulgular, bölgedeki yeraltı kaya yapılarının inşa aşamaları ve özelikle uzundönem performansları için ayrıntılı jeomekanik araştırmaların gerekliliğini ortaya koymaktadır.