Jeoloji Münendisliği Dergisi

Blokların Fraktal Boyutunun Bloklu Piroklastik Kayaların Makaslama Dayanımına Etkisi

ÖZ: Bu çalışmada, piroklastik çökellerden oluşan bir tür bloklu kaya kütlesinin makaslama dayanımı ile bu kayakütlesinin içerdiği blokların fraktal boyutu arasındaki ilişkiler araştırılmıştır. Çalışma kapsamında, jeo-mekanikaçından “hamurda kaya” olarak tanımlanan bir bloklu piroklastik kaya kütlesinden derlenen örnekler üzerinde üçeksenli makaslama deneyleri uygulanmıştır. Hamurda kayanın kohezyonu (c) ve içsel sürtünme açısı (ɸ) değerleribelirlenmiştir. Bununla birlikte, fraktal boyut çözümlemeleri ve sayısal görüntü işleme analizleri yardımıylahamurda kayanın içerdiği blokların parçalanma fraktal boyutu (DF) ve pürüzlülük fraktal boyutu (DR) değerlerihesaplanmıştır. Ayrıca, hamurda kayanın ve bu kaya kütlesinin içerdiği matriks ve blok bileşenlerinin de tek eksenlisıkışma dayanımı değerleri belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, DR ve DF ile c ve ɸ arasında pozitif ve negatifdoğrusal ilişkilerin olduğu görülmüştür. DR ve DF değerlerinin her ikisinin de artmasına bağlı olarak ɸ değerleri artışgösterirken, c değerlerinin ise azaldığı belirlenmiştir. DR’nin artmasıyla ɸ’nin artış göstermesi blok yüzeylerininpürüzlüğünün artmasına bağlı olarak makaslama gerilmelerine karşılık sürtünmenin de arttığının işaretidir. Sonuçolarak, DR’nin artmasıyla pürüzlü blok yüzeyleri ile matriks arasındaki temas alanlarının genişlediği ve böylece kayakütlesini gevşeten zayıflık zonlarının artmasına bağlı olarak kohezyonun azalabileceği sonucuna ulaşılmıştır.