Search

TEZ9241 Tez (Doktora) -- Çukurova Üniversitesi, Adana, 2012. Kaynakça (s. 319-334) var. xxiii, 342 s. : res. (bzs. rnk.), tablo ; 29 cm. Bu çalışmanın amacı, delik boyunca tam dolgulu kaya saplamalarının yük taşıma kapasiteleri ve deformasyon (şekil değiştirme) davranışlarının belirlenmesidir. Çekme testleri, yenilme mekanizmasını ve kaya saplamalarının tahkimat etkisini belirlemek amacıyla yapılmıştır. Testlerde; saplama dayanımı, dolgu dayanımı, kaya dayanımı, uygulanan yükler ve şekil değiştirme davranışları gibi parametreler göz önünde bulundurulmuştur. Bu amaçla kazı boşluğu (tünel) çevresine yerleştirilen saplamalar boyunca gerilme dağılımlarının ve bu boşluk çevresinde ortaya çıkan ikincil gerilmeler ile bu gerilmelerin neden olduğu deformasyon dağılımlarının tahmin edilmesine çalışılmıştır. Ayrıca tünel çevresinde geliştiği kabul edilen plastik bölgenin genişliğinin dolaylı olarak tespit edilebilmesine çalışılmıştır. Dolgulu kaya saplamaları kaya kütlesi ile birlikte çalışmaktadır. Dolayısı ile saplama gövdesindeki boy değişimleri aynı zamanda kaya kütlesi içerisinde meydana gelen deformasyonlara eşittir. Bu çalışma ile uygulanan gerilmelere karşı kaya saplamalarındaki boy değişimleri belirlenebilecektir. Uygulama sırasında ise bu prosedürün tam tersine, kaya saplamalarındaki boy değişimlerinden yola çıkılarak, tünel çevresinde ortaya çıkan ikincil gerilmeler hesaplanabilecektir. Hesaplanan ikincil gerilmelere bağlı olarak, tünelin emniyetli ve ekonomik olarak ayakta kalabilmesi için gerekli olan tahkimat elemanı miktarı belirlenebilecektir. The purpose of this study is to determine the deformation behavior and loadcarrying capacity of fully grouted rock bolts. Pull-out tests are carried out to determine the failure mechanism and intrenchment effect of rock bolts. The parameters such as bolt strength, grout strength, rock strength, applied loads and deformation behavior of the parameters are taken into consideration in tests. For this purpose, stress distributions along the rock bolts which are placed around the excavation cavity (tunnel) and the secondary stresses arisen from therein and the resulting deformations are to be determined. Also, the width of the plastic zone assumed to develops around the tunnel is determined indirectly. Grouted rock bolts work with rock mass. Therefore, the legth changes of bolt body is also equal to the deformations that occur in the rock mass. The length changes of rock bolts due to stresses will be determined in this study. In practice, contrary to this procedure, secondary stresses developed around the tunnel are calculated from the length changes of rock bolts. Depending on calculated secondary stresses, the required reinforcement element amount which is necessary for safe, stable and economical tunnel construction can be determined. Bu çalışma Ç.Ü. Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: MMF2009D7.

Kaya saplaması tahkimat teknolojisi, dünyanın birçok bölgesindeki yeraltı kömür madenciliği endüstrisinde birincil tahkimat sistemi haline gelmiştir. Bu çalışma, Türkiye Kömür İşletmeleri-Garp Linyitleri İşletmesi-Ömerler Yeraltı Ocağı-A6 uzunayak panosu tabanyolları için kaya saplaması tahkimat sisteminin tasarımından oluşmaktadır. Genel olarak üç aşamadan oluşan bu çalışmanın birinci aşamasında, kömür ve çevre kayaçlarına ait kütle ve malzeme özelliklerini belirlemeye yönelik saha ve laboratuvar çalışmaları gerçekleştirilmiştir. İkinci aşamada, elde edilen veri tabanı yardımıyla, görgül tahkimat tasarımı yaklaşımları ve Phase2 (v6.0) programı ile iki boyutlu sayısal modelleme çalışmaları yapılarak, kaya saplaması tahkimat sisteminin ön tasarımı gerçekleştirilmiştir. Son aşamada ise, ön tasarım sonuçları kullanılarak FLAC 3D (v6.0) programı ile nihai modelleme çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Model çalışmaları, uzunayak taban yollarının kazısı ve ayak ilerlemesi olmak üzere iki farklı durum için oluşturulmuştur. Her iki durum için de demir bağ tahkimat ve 3 farklı tipte seçilen kaya saplaması tahkimatı için modeller oluşturulmuş ve model sonuçları analiz edilmiştir. Bu analizler sonucunda, Ömerler yeraltı kömür madeninde kullanılan demir bağ tahkimat sisteminin, kaya saplaması tahkimat sistemine göre daha fazla deformasyonlara ve tavan tabakalarından kaynaklanan gerilmelere maruz kaldığı belirlenmiştir. Trapez kesitli galeriler için yapılan sayısal çözümlemelerde Swellex, Reçineli ve Kablolu kaya saplamalarının tabanyolu ve topukta duraylılık açısından oldukça başarılı olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak Ömerler yeraltı kömür maden sahasına uygun kaya saplaması tahkimat tasarımı önerisinde bulunulmuştur. Rock bolting has become the primary support system in the underground coal mining industry in many regions around the world. This study consists of the design of rock bolt support system for the tailgates of Turkey Coal Enterprises - Garp Lignite Enterprise-Ömerler underground coal mines-A6 longwall panel. In the first phase of this study, which consists of three stages, in-situ and laboratory studies were carried out to determine the rock mass and material properties of coal and wall rocks. In the second stage, with the help of the obtained database, empirical support design approaches and Phase2 (v6.0) program which two dimensional numerical modeling studies were carried out for the determine of preliminary design of the rock bolt support system. In the last stage, final modeling studies were performed with FLAC 3D (v6.0) program by using preliminary design results. The model studies were created for two different situations: excavation of longwall tailgates and coal face advancement. In both cases, models were created for the steel set support and 3 different types of rock bolt support, and the model results were analyzed. As a result of these analyzes, it was determined that the steel set support system used in Ömerler underground coal mine was exposed to more deformations and stresses caused by roof stratas than the rock bolt support system. In the numerical analysis for trapezoidal roadway, it was found that Swellex, Resin and Cable rock bolts were quite successful in terms of stability in pillars and tailgates. As a result of the studies, a rock bolt support design was proposed for Ömerler underground coal mine site. 298

Son otuz yıldır, yeraltı madenciliğinde kaya cıvatası kullanımı giderek artmaktadır. Dünya çapındaki deneyim (Avustralya, Şili, Kanada, Güney Afrika, İsveç ve ABD) kaya cıvatalarının statik ve dinamik koşullardaki yükler için kullanımının uygun olduğunu kanıtlamaktadır.Kaya cıvataları genellikle zor zemin koşullarının olduğu çetin madencilik şartlarında kullanılır ve kaya cıvataları yüksek gerilime maruz kalabilir. Kaya cıvatası üzerindeki gerilmeler cıvatanın dayanımını aştığında, kaya cıvatası yenilmesi meydana gelir. Kaya cıvatası yenilmesi ya çekme yenilmesi ya makaslama yenilmesi ya da cıvata ankraj sistemi (reçine ya da mekanik ankraj) yenilmesiyle gerçekleşebilir. Bu nedenle, tüm cıvatalar özelliklerinden ve performanslarından emin olmak için test edilmelidir.Bu araştırmada eksenel gerilmeye maruz kalan genişleme parçalı kaya cıvatalarının gerilme-deformasyon özelliklerinin bir performans incelemesi sunulmuş olup, kaya cıvataları yerleştirildiğinde kazı sınırlarının benzetimi kaya ve zemin 2 boyutlu sayısal analiz programı (RS2) kullanılarak modellenmiştir. Bu çalışma Polkowice-Sieroszowice bakır madeni için uygulanmıştır. Bu maden Aşağı Silezya-Polonya'da Polkowice kasabasının batısında yer almaktadır.İki cıvata test edilmiş, sonuçta cıvataların 371 MPa ve 469 MPa'da yenilmeye uğradığı belirlenmiştir. Kazı modellemesine göre de, kazı açıklığı çevresine cıvata yerleştirildikten sonra eksenel gerilmeye dayanabilecekleri ve yenilmeye uğramayacakları sonucuna varılmıştır.Anahtar kelimeler: Kaya cıvatası, gerilme, deformasyon, sayısal modelleme, kaya tahkimatı. During the last three decades, the use of rock bolts of underground mine has been increasing steadily. The worldwide experience (Australia, Chile, Canada, South Africa, Sweden, and USA) provides evidence of rock bolt supports being used for loads under both static and dynamic conditions.Rock bolts are used in the harsh mining environment where there are often difficult ground conditions and rock bolts can be subjected to high stress when the stresses on the rock bolt exceeds the strength of the bolt, then rock bolt failure does occur. Rock bolt failure can occur either by tensile failure, or by shear failure, or by failure of the bolt anchor system (resin or mechanical anchor). Therefore all bolt must be tested to ensure their specifications and performance.In this study a performance study of the stress-strain characteristics of expasion rock bolts subjected to axial stress is presented, a simulation of the excavation boundaries when rock bolts are installed, it was modelled using rock and soil 2-dimensional analysis program (RS2). This study was applied in Polkowice-Sieroszowice copper mine. This mine is located to the west of the town of Polkowice, in Lower Silesia-Poland.Two bolts was tested, finally the bolts failed at 371 MPa and 469 MPa, respectively. According to excavation modelling it was concluded that after bolt installed in the excavation, they will withstand the axial stress and they will not failKeywords: Rockbolts, stress, strain, numerical modeling, rock support. 106

Bu tez çalışmaları kapsamında üç farklı polimerin (Poliüre, PP-R ve Poliamid-6) yeni kaya saplama malzemeleri olarak kullanılabilirliği incelenmiştir. Dolgulu ribar ve split-set türü kaya saplamaları poliüre püskürtme yöntemi ile pratik bir şekilde kaplanmış ve bu işlemin tahkimat performansı üzerindeki etkileri yeraltında gerçekleştirilen deneysel çalışmalar ile test edilmiştir. Poliüre kaplamalı ve kaplamasız olarak montajı yapılmış olan kaya saplamalarına kısa ve uzun dönem yeraltında taşıma kapasitesi testleri uygulanarak poliüre kaplamanın tahkimat performansını önemli ölçüde artırdığı, aynı zamanda ekonomik olarak su yalıtımı sağladığı görülmüştür. Bu çalışmada ayrıca, PP-R (polipropilen random kopolimer) türü cam lif katkılı kompozit tüplerin çelik split setler yerine korozyonun önlenmesi amaçlı sürtünmeli kaya saplaması olarak kullanılabilirliği laboratuvar ve arazi ölçekli bir dizi deneysel çalışma ile değerlendirilmiştir. PP-R tüpler çelik split setler ile kıyaslamalı olarak statik yük testleri (çekme ve makaslama), dinamik yük (ani yükleme) testleri, sünme, korozyon, çapsal daralma ve montaj testleri ile incelenmiştir. PP-R tüplerin delik pürüzlerine bağlı temas yüzeyinin şeklini alarak yüksek sürtünme katsayısı, taşıma kapasitesi sağlıyor olması ve yüksek kimyasal direnci sebebiyle sürtünme ile yük taşıma amaçlı çelik split setler yerine kullanımının avantajlı olduğu görülmüştür. Dolgulu kaya saplaması malzemesi olarak tahkimat özellikleri belirlenen Poliamid-6 türü mühendislik polimerinin yüksek gövde dayanımı ve dolgu içerisinde yüksek aderans sağladığı görülmüştür. Poliamid-6 üzerine uygulanan çalışmaların çıktısı olarak, dolgulu saplama uygulamalarına yönelik kancalı saplamalar geliştirilmiştir. Statik ve dinamik yükler altında ideal tahkimat reaksiyonları sergileyecek olan Poliamid-6 saplamaların kaya mühendisliğinde sistematik uygulamalarının başlatılması önerilmiştir. In this study, three different kinds of polymer materials (Polyurea, PP-R, Poliyamide-6) were investigated to be used as rock bolt materials. Grouted rebar and split-set types of rock bolts were easily coated with polymer spraying. The experimental studies on use of polyurea coated rock bolts were performed under acidic underground water conditions. Long and short terms pull-out tests were performed on polymer coated and uncoated rock bolts separately to examine the effect of the surface treatment method on rock bolt corrosion. It was observed that polyurea layer prevented steel corrosion economically while bolt load bearing capacity was being increased significantly. Tubes made of Polypropylene random copolymer (PP-R), another polymer material used in this study were assessed with a series of experimental study including laboratory and field tests to use instead of steel split sets, in terms of prevention of the corrosion problem. PP-R tubes and typical steel split sets were comparatively investigated with statical loading (pull and shear), dynamic (impact) loading, creep, corrosion, diametral compression and insertion tests. PP-R tubes having proper chemical resistivity and mechanical properties, advantages of being shaped by the roughness of the drillhole surface making the friction coefficient be high were assessed to be usable as frictional rock bolts in rock engineering. According to the data obtained with this study, it is suggested to develop new rock bolt products to use PP-R tubes instead of steel split sets. Polyamide-6 type engineering polymer whose the support characteristics were determined in this study was assessed to have a high body strength and adherence in the cement mortar grouts. As outcome of the study performed on the Polyamide-6 type engineering polymer, new mechanical anchored and grouted rock bolts were designed. Polyamide-6 rock bolts seen to exhibit ideal support reactions under both static and dynamic loads are suggested to start being systematically applied in mining. 104

öz YÜKSEK LİSANS TEZİ KAYA, SAPLAMA VE DOLGU ÖZELLİKLERİNİN KAYA SAPLAMASI TAŞIMA KAPASİTESİNE ETKİLERİ A. Gürhan ÇELİK ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MADEN MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI Danışman:Yrd Doç. Dr. Alaettin KILIÇ Yıl: 2001, Sayfa :138 Jüri: Prof. Dr. Mesut ANIL Yar. Doç. Dr. Alaettin KILIÇ Yar. Doç. Dr. C. Duran ATİŞ Bu çalışmada, her hangi bir tünelin açılma aşamasında ve süresince karşılaşılan farklı jeoteknik özelliklere sahip kayaçlar ve bu kayaçlar üzerinde kullanılan tahkimat elemanları ve davranışları incelenmiştir. Özellikle, ülkemizde son yıllarda kaya saplamaları yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Kaya saplamalarının işlevleri kayaç yapısına ve dolgu malzemesinin özelliklerine bağlı olarak değişmektedir. Bu değişimleri gözlemek amacıyla bazaltlar üzerinde laboratuvar çalışması yapılmıştır. Bu çalışma içersinde, kayaç dayanımı, saplama özellikleri, dolgu malzemesinin mekanik özellikleri ve saplama/delik çapı belirlenmiştir. Son olarak, saplamanın dolgu maddesinin özelliğine bağlı olarak kayaç içersinden çekilme dayanımı bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Kaya Saplaması, Kaya Tahkimatı, Dolgu Maddeleri, Bulon/Delik Çapı Oranı, Ön Sağlamlaştırma. ABSTRACT MsC THESIS THE EFFECTS OF ROCK, BOLT AND FILLING PROPERTIES ON ROCK BOLT BEARING CAPACITY A. Gürhan ÇELİK DEPARTEMENT OF MINING ENGINEERING INSTITUTE OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES UNIVERSITY OF ÇUKUROVA Supervisor: Assist. Prof. Dr. Alaettin KILIÇ Year: 2001, Pages: 1 38 Jury: Prof. Dr. Mesut ANIL Assist.Prof. Dr. Alaettin KILIÇ Assist. Prof. Dr. C. Duran ATİŞ In this study, rock types having different geotechnical properties which were encountered during the opening stage of a tunnel and the rack equipment elements used on these rocks and their behaviours were studied. The functions of the rock bolts used as fundamental rock supports in our country especially in recent years vary depending on rock structure and filling material. In order to observe these variations a laboratory study was carried out. Within this study, rock strength properties of the bolt mechanical properties of the filling material, the variation effect of bolt/hole diameter were determined. And making use of these properties yield load of the bolt from the rock depending on the properties of the filling material and its variation were examined. Key Words: Rock Bolt, Rock Support, Filling Materials, Bolt/Hole Diameter, Pre- Reinforcement. II r c ?rfhtSWÖGiKn& sow u» 111

XIII öz Bu çalışmada Tarsus ayrımı - Adana - Gaziantep Otoyolu (TAG) Bahçe Yöresinde bulunan T2 (Ayran) Tüneli, T3 A ve T3 B (Kızlaç) tünellerinde bulunan farklı jeoteknik özelliklere sahip kaya ortamlarında yapılan tünel kazısı ve sağlamlaştırma yöntemleri incelenmiştir. Ayrıca, tünellerde esas tahkimat elemanı olarak kullanılan kaya bulonlarının etkinliklerinin belirlenmesi ve arttırılması amacıyla laboratuvar çalışmaları yapılmıştır. Laboratuvar çalışmalarında bulon etkinliğinde birinci derecede önemli olan kayaç numunelerinin tek eksenli basınç direnci, bulon ve kaya arasındaki yapışmayı sağlayan dolgu maddesinin özellikleri, bulon çapı, delik çapı, kür süresi v.b. özellikler ve bu özelliklerin bulon yapışma direnci veya bulon taşıma kapasitesine etkileri araştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: kaya kütlesi sınıflaması, tünel tahkimatı, tünel sağlamlaştırma, kaya bulonlan, bulon dolgu maddeleri. XIV ABSTRACT In this study, the excavation and reinforcement methods in the different geotechnical rock properties have been investigated T2 (Ayran), T3 A and T3 B (Kızîaç) tunnels in Bahçe region of Tarsus aynmı - Adana - Gaziantep motorway. Also, to determine and to increase the effectivenes of rock bolt that is used as main supporting system in tunnelling have been studied in laboratory. The effects of the factors on the bolt bonding strength or bolt load capacity which are the uniaxial compressive strength of rocks, the properties of grout materials bonding between bolt and rock, bolt diameter, hole diameter and curing time have been determined. Key Words : rock mass classification, tunnel support, tunnel reinforcement, rock bolting, bolt grouting materials. 226

IV ÖZET Kaya saplamaları, tasarımı ve uygulamalarına yönelik mühendislik özellikleri belirlemeyi; Türk mühendislerine ve uygulamacılarına yararlı olmayı amaçlayan bu çalışmada; önce kaya saplamaları ile ilgili tahkimat ilkeleri, saplamalarla beraber kullanılan tahkimat elemanları ve ekipmanları hakkında bilgi verilmiştir. Ayrıca, literatürdeki bilgilerin ışığı altında yaygın olarak kullanılan bazı kaya saplamaları türlerinden bahsedilmiş ve gerek laboratuvar, gerekse arazi deney sonuçlarına göre karşılaştırılmaları yapılmıştır. Daha sonra, kaya saplamaları ile tahkimat tasarım yöntemleri ve aşamaları ana hatlarıyla anlatılmıştır. Yeraltı açıklıklarının tahkimat tasarımı yapılırken genelde açıklığın genişliği gözönünde bulundurulduğundan, analitik yöntemler bölümünde, boyutları açıklığın genişliğine bağlı bir model geometrisi tanımlanmıştır. İki boyutlu sınır elemanları gerilme çözümlemesi bilgisayar paket programı kullanılarak tanımlanmış, model geometrisi çevresindeki Hoek-Brown yenilme ölçütüne göre emniyet katsayısının dağılımı belirlenmiş ve olası yenilme bölgeleri bulunmuştur. Böylece, ön tasarım aşamasında modellenmesi daha pratik olan bir geometri ile yalnızca genişliğin tanımlanmasıyla 4 ayrı (B14, B16, B18, B20) galeri kesitleri için geçerli olabilecek bazı sonuçlar elde edil miştir. Bu çalışma sonucu geliştirilmiş yöntemler ile; galeri açıklıkları çevresinde oluşabilecek yenilme bölgesinin kalınlığı, tahkimat ön tasarımında kaya saplamalarının kullanılıp kullanılamayacağı, sap lama boyu, saplamalar arası mesafe, saplama sayısı ve saplamaların yerleştirilme açısı belirlenebilmektedir. Son bölümde de, kaya saplamalarının uygulanmasına yönelik A.B.D., İngiltere ve Avustralya'da halen yürürlükteki yönergeler kısaca tanıtılmış ve Türk madenciliği için uygulamaya yönelik bir kaya saplaması yönergesi önerilmiştir. SUMMARY In this study which aimed to define engineering aspects of rock bolts, their design and application in order to be useful for Turkish engineers and practitioners; firstly support procedures associated with rock bolts, support elements and equipment used with rock bolts are explained. Furthermore, under the light of information available in the literature, widely used rock bolt types are described and they were compared according to both laboratory and field tests results. Then, support design methods and phases for rock bolts are briefly described. Since, mainly the width of the opening is considered during the design of supports for underground openings, a model geometry of which dimensions depend on the width of the opening is defined in the analytical methods section. By using a computer packet programme for two dimensional boundary element stress solutions, the distribution of the factor of safety and potential failure zones around the defined model geometry are determined by employing Hoek-Brown failure criterion. Consequently by using a geometry which is much more pratical to be modelled at the initial design phase, some results which are valid for 4 different (B14, B16, B18, B20) gallery geometries are obtained. Based on results developed in tihs study, the thickness of the potential failure zones around the opening, the possibility of using rock bolts at the initial support design phase, bolt length, its spacing and installation angle can be determined. In the last chapter, the current code of practices for rock bolts in the U.S.A., U.K. and Austrlaria are briefly introduced and a rock bolt application procedure is proposed for Turkish mining. 220

Bu çalışma 2018-2019 Eğitim-Öğretim yılında Munzur Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalında Yüksek Lisans Tezi olarak hazırlanmıştır.Karayolları Genel Müdürlüğü tarafından planlanarak yapılan Malatya - Hekiman - 16. Bölge Hududu Yolu 2. Kısım Km:70+000-104+280 kesiminin ikmal inşaatı yapım işi kapsamında Hasançelebi Geçişi varyantı T2 Tünelinde (88+608.00-88+953.00) uygulanan Mühendislik uygulamalarını kapsamaktadır.Bu çalışma Yeni Avusturya Tünel Açma Metodu (NATM) uygulanarak açılan bir tünelde yapılan mühendislik çalışmalarını içermektedir. Bunun için, tünellerin gerekliliğinden, öneminden ve çeşitlerinden bahsedilmiştir. Çalışma alanının genel jeolojisi incelenmiştir. Kaya sınıflama sistemlerinden bahsedilmiştir. Kaya ve zemin birimlerinin mühendislik özellikleri anlatılmıştır, yapılan sondaj log verileri değerlendirilmiştir. Elde edilen bilgilerle tünel tipleri ve destekleri belirlenmiştir.Yapılan kazı çalışması ve destek terkiplerinde kullanılan malzeme hakkında bilgiler verilmiştir. T2 Tüneli kazı çalışmaları Sol tüpde 207, sağ tüpde 215 günde tamamlanarak ışık görülmüştür. Toplamda Sol Tüp 344.28 m, Sağ Tüp 367.08 metre desteklenmiştir. Bu desteklemelerde; 8602 metre süren, 54352 metre bulon, 612 adet iksa, 5360 m3 püskürtme beton ve 64631 m3 kazı yapılmıştır. Tünel imalat aşamasında karşılaşılan sorunlar ve çözümlerden bahsedilmiştir. This study was prepared as a Master Thesis in the Department of Geological Engineering of the Institute of Natural and Applied Sciences at Munzur University in 2018-2019 academic year.It covers construction of T2 tunnel (Km: 88+608.00-88+953.00) on the Hasançelebi passage in the scope of construction of Malatya - Hekimhan - 16. District Border highway, second part, section Km: 70 + 000-104 + 280 planned by General Directorate of Highways.This study includes engineering applications in a tunnel excavated by applying the New Austrian Tunneling Method (NATM). The necessity, importance and types of tunnels are mentioned. General geology of the study area has been investigated. Rock classification systems are mentioned. The engineering properties of rock and soil units are described and the drilling log data is evaluated. Tunnel types and support systems in the tunnel during tunnel excavation were determined by the obtained information. Information about the material used in the excavation work and the support compounds is given. The informations about the materials used for tunnel supporting sytems has been clarified.The tunnel excavation Works in the left tube within 207 days, in the right tube within 215 days has been completed and reached the light. Totally 344,28 M in the left tube, 367,08 M in the right tube has been used the supporting sytems. In these supporting systems, 8.602 M steel pipe support (forepole) , 54.352 M rock bolt, 612 steel ribs 5.360 CM shotcrete and concrete , 64.631 CM tunnel excavation has been used. The problems and solutions encountered in the construction stage are mentioned. 138

İnceleme alanı, Afyonkarahisar ili sınırları içerisinde bulunan Köprülü mevkiindeki ‘Afyon-İzmir Hızlı Tren Projesi Afyonkarahisar-Uşak (Banaz) kesimi Km: 209+615 – 210+875 arasında yapımı devam eden T-4 Tünelindeki mühendislik jeolojisi ve jeoteknik çalışmaları kapsamaktadır. Kaya kalite göstegesi (RQD), RMR ve Q kaya kütle sınıflandırma sistemlerine göre yapılan zemin sınıflandırmasında tünel güzergahındaki formasyonların C2 özel ve C3 özel klasında olacağı öngörülmüştür. Çalışma alanındaki tünelde yapılan kazı aşamalarında destek olarak sırasıyla çelik hasır (Q 221/221), iksa (NPI 200), shotcreate (C20 püskürtme beton), SN bulon (kaya bulonu ve ibo bulon enjeksiyon), boru süren (1,5 inç) gibi destek sistemleri kullanılmıştır., The examination area involves the engineering geology and geotechnical studies in T-4 Tunnel whose construction continues in Afyon-İzmir High-Speed Train Project Afyonkarahisar-Uşak (Banaz) region between Km: 209+615 – 210+875 in Köprülü region located within the borders of Afyonkarahisar province. In the soil classification according to rock quality index (RQD), RMR and Q rock mass classification systems, it is predicted that the formations in the tunnel route will be in C2 special and C3 special class. During the boring stages of the tunnel in the study area, support systems such as steel mesh (Q 221/221), bracing (NPI 200), shotcrete (C20 sprayed concrete), SN bolt (rock bolt and ibo bolt injection), pipe lasting (1,5 inches) were respectively utilized as support., İÇİNDEKİLER ÖZET iv ABSTRACT v ÖNSÖZ vi İÇİNDEKİLER vii SİMGELER VE KISALTMALAR x 1. GİRİŞ 1 1.1. İnceleme Alanının Yeri 1 1.2. İnceleme Alanının Jeomorfolojisi 2 1.3. Tez Hakkında 3 2. KAYNAK ARAŞTIRMASI 4 3. MATERYAL VE YÖNTEM 5 3.1. Tünelciliğin Genel Tanımı ve Tünelcilikte Kullanılan Genel Terimler 5 3.2. Tünel Çeşitleri 6 3.3. Tünel Açma İşlemleri 7 3.4. Tünel Güzergâhı Seçiminde Gözönünde Bulundurulacak Jeolojik Kriterler ve Jeolojik Yapıların Tünel Açılmasındaki Etkileri 7 3.4.1. Tabaka doğrultularının etkisi 7 3.4.2. Fayların etkisi 7 3.4.3. Gerilme (Stress) etkisi 9 3.4.3.1. Kemerlenme 11 3.4.4. Tünellerde su sorunu 11 3.4.4.1. Gözeneklilik (Porozite) ve Geçirgenlik (Permeabilite) 12 3.5. Farklı Ortam Koşullarında Tünel Kazıları 13 3.5.1. Yumuşak ve zayıf kayaçlarda tünel açma 13 3.5.2. Sert kayaçlarda tünel açma 13 3.6. Tünel Açma Yöntemleri 14 3.6.1. Yeni Avusturya tünel açma yöntemi (NATM) 16 3.6.2. Yeni Avusturya tünel açma yönteminde kaya ve destek sınıfları 18 3.6.2.1. A- Stabil-Hafif aşırı sökülen kaya sınıfı 21 3.6.2.2. A1- Destek sınıfı 21 3.6.2.3. A2- Destek sınıfı 21 3.6.2.4. B- Gevrek kaya sınıfı 22 3.6.2.5. B1- Destek sınıfı 22 3.6.2.6. B2- Destek sınıfı 22 3.6.2.7. B3- Destek sınıfı 23 3.6.2.8. C- Baskılı kaya sınıfı 23 3.6.2.9. C1- Destek sınıfı 24 3.6.2.10. C2- Destek sınıfı 24 3.6.2.11. C3- Destek sınıfı 25 3.6.2.12. C4- Destek sınıfı 25 3.6.2.13. C5- Destek sınıfı 25 3.7. Sığ Derinlikte Tünel Açımı 26 3.8. Jeoteknik Parametreler 26 3.8.1. Kaya kütlesi sınıflamaları 26 3.8.1.1. Kaya kalitesi göstergesi (RQD) 27 3.8.1.2. RMR (Rock Mass Rating) kaya kütlesi sınıflama sistemi 28 3.8.1.3. Q Sınıflama sistemi 33 4. TARTIŞMA VE BULGULAR 36 4.1. İnceleme Alanının Jeolojisi 36 4.1.1. Eşme formasyonu (Pzşe) 40 4.1.2. Kızılcasöğüt formasyonu (Jk) 40 4.1.3. Vezirler melanjı (Kvm) 41 4.1.4. Yeniköy formasyonu (Thy) 41 4.1.5. Dumlupınar formasyonu (Mid) 42 4.1.6. Kozören volkanitleri (Mkv) 42 4.1.7. Afyon volkanitleri (Mav) 42 4.1.8. Yamanlar formasyonu (Tmy) 42 4.1.9. Vişneli formasyonu (Tmv) 43 4.1.10. Balmahmut formasyonu (Neb) 43 4.1.11. Ahmetler formasyonu (Tia) 43 4.1.12. Beydağı volkanitleri 44 4.1.13. Ulubey formasyonu (Tiu) 44 4.1.14. Asartepe formasyonu (Qat) 44 4.1.15. Kolüvyon (Qc) 45 4.1.16. Alüvyon (Qa) 45 4.2. İnceleme Alanı Mühendislik Jeolojisi 45 4.2.1. Jeoteknik amaçlı sondajlar 47 4.2.2. İnceleme alanında yapılan laboratuvar analizleri 48 4.2.2.1. Fiziksel özellikler 48 4.2.2.2. Mekanik (mukavemet) deneyleri 54 4.2.3. Jeoteknik ve jeomekanik parametrelerin değerlendirilmesi 55 4.2.4. Tünel alanında izlenen deformasyonların değerlendirilmesi 57 4.2.4.1. Konglomera biriminin kaya özelliklerinin değerlendirilmesi 60 4.2.4.2. Kiltaşı biriminin kaya özelliklerinin değerlendirilmesi 62 4.2.4.3. Kumtaşı biriminin kaya özelliklerinin değerlendirilmesi 66 4.2.4.4. Marn biriminin kaya özelliklerinin değerlendirilmesi 69 4.2.5. 210+875 ile 210+819 km arası jeoteknik değerlendirme 77 4.2.6. 210+803,0 ile 210+782,20 km arası jeoteknik değerlendirme 78 4.3. Tünel Kazı ve Tahkimat İşleri 81 4.3.1. Kazı İşleri 81 4.3.1.1. Makine ile kazı işlemi 82 4.3.2. Tünel destekleme elemanları 83 4.3.2.1. Çelik hasır 83 4.3.2.2. İksa montajı 84 4.3.2.3. Kaya bulonu 85 4.3.2.4. Boru süren uygulaması 87 4.3.2.5. Ayna ve zemin çivileri 88 4.3.2.6. Püskürtme beton 90 4.3.2.7. Kendinden delen (İbo Bulon) 94 4.3.2.8. Aşırı sökülme (Overbreak) 97 5. SONUÇLAR 99 6. KATKI BELİRTME 103 7. KAYNAKLAR 104 EKLER 109 ÖZGEÇMİŞ 119

Hızlı nüfus artışı ve şehir içi yerüstü müsait alanların kısıtlı olması sebebiyle yaşanan trafik problemi hemen hemen bütün metropollerin ortak sorunu haline gelmiştir. Bu nedenlerden ötürü yeraltı ulaşım ağının yaygınlaştırılmasına yönelik yatırımlar her geçen gün artış göstermektedir. Tünel kazıları sırasında oluşan yüzey oturmaları şehir içi tünelciliği açısından dikkat edilmesi gereken en önemli konulardan biridir.Yüzey oturmaları alt yapı sistemlerini, binaları ve can güvenliğini riske atmayacak şekilde sınırlandırılmalıdır. Bu amaçla yerel zemin koşulları iyi analiz edilmeli, elde edilen bilgiler ışığında uygun tahkimat elemanları belirlenmelidir. Yerel zemin koşulları dışında metro güzergahının geçtiği bölgede yapı stoğunun özellikleri önem arz etmektedir. Yapılan hesaplar sonucunda beklenen yüzey oturmalarına binanın vereceği tepki burada esas olandır. Zaman içinde güncellenen yönetmeliklerle inşaatlarda kullanılan malzeme kalitesinde artış gözlenmiş, elde edilen yeni bilgiler ışığında bina tasarımları açısından gelişmeler kaydedilmiştir. Fakat tünel kazılarının yapılmasının planlandığı güzergahta eski yapı stoğu daha büyük riskler barındırmaktadır. Dönemin koşulları göz önüne alındığında başta beton ve çelik olmak üzere binalarda kullanılmış inşaat malzemelerinin özellikleri iyi belirlenmeli ve ayrıca temel ve döşeme türü vb o döneme ait tasarım anlayışına göre uygun modellemeler yapılarak oturmalar sonucunda oluşacak ek yüklerin bina taşıyıcı elemanlarındaki etkileri tespit edilmelidir.Özellikle yumuşak zeminlerde tünel içi deformasyonlar ( konverjans ) ve yüzey oturmalarıyla tünel kazıları sırasında sık sık karşılaşılmaktadır. Gelişen teknolojiyle beraber Tünel Açma Makinelerinin (TBM) kullanımı yaygınlaşmış, tecrübeli operasyonal ekiplerle ayna basınçları mevcut zemine göre ayarlanarak bu etkiler minimize edilmeye çalışılmıştır. Ayrıca TBM ile yapılan kazılarda kazı ve kalıcı tahkimat imalatı arasındaki süre NATM(Yeni Avusturya Tünel Methodu)'a kıyasla daha kısa olduğu için yüzey oturmaları açısından daha istenen sonuçlar vermektedir. Ayrıca bu teknolijinin yaygınlaşmasıyla beraber İstanbul'da ana hat tünellerinin çoğu TBM ile açılmaktadır. Bu sebeple bu çalışmada Tünel Açma Makinelerinin çalıştığı kesit özellikleri dikkate alınarak yüzey oturmaları hesaplanmıştır. Due to rapid population growth and lack of available spaces , traffic jam became a common problem for big cities. Therefore, investmens to the metro lines have been increasing with the time in order to solve the transportation problem.Surface settlements induced by tunnel excavations are one of the important topic of tunneling work located near the urban areas. High surface settlements can be dangerous for upper structures, infrastructure systems and human life. Therefore, level of surface settlements should be limited. In order to provide this, local soil conditions should be analyzed well and support type should be chosen accordingly.Beside the local soil conditions, conditions of available building stock is so important. The reaction given by carrier system of building should be determined well. With the development of the opportunities , quality of building materials used in constructions has been increased in time. Also, design codes became stricter over time. However, the route of new metro line projects also pass near the old buildings and they are under risk more when the compared with new buildings. The material properties (concrete, reinforcement etc.) and type of carrier system(slab,columns,shear wall and foundation) of the old building should be determined well. Morever, the computer model should be preapered according to information comes from the building.Especially in soft grounds, deformations in tunnel and surface settlemens are commonly observed during excavation of tunnels. Thanks to the development of the technology, TBM usage is increased and with the experienced staff, settlements are controlled effectively with arranging the face pressure according to the local soil conditions. In addition to that, the time between excavation and installation of final supports is short when compared with NATM (New Austrian Tunneling Method). Therefore, TBM provides better results in terms of surface settlements. In addition, usage of TBM are more common than NATM for excavation of main line tunnels.Therefore, TBM cross sections were chosen to predict the surface settlements.In the first part of the study, the aim and content of the study are described. The aim is examining the effect of tunnel induced surface settelements on the old building stock by parametric study. The parametric study contains two different soil types that are sandy and clayey.Moreover, three, four and five floor buildings that they have same plan view were included to the parametric study. In addition to that, three different tunnel depth were taken into account. As known, while some of the metro tunnels pass very close the surface level, others pass very deep. Therefore, 9 meter, 12 meter and 20 meter tunnel depths were chosen to consider many possible scenario during the excavation of tunnels. As expected, the excavation of tunnels that passes more than 20 meter below the surface has limited effects on the surface settlements so that considering the depth of 20 meter as a maximum value is sufficient. The minimum value of 9 meter depth was chosen to investigate effect of shallow tunnels. 9 meter depth is already challenging value for excavation.However; it is possible to face with more difficult situations in real life applications in terms of tunnel depth.For that cases, more dangerous results should be expected in comparison with 9 meter.In the second part of the study, two different excavation methods were explained. The first method is NATM (New Austrian Tunnelling Method). The idea of NATM is that the stress which surrounds rock mass is used as a tunnel support. Therefore, tunnel can carry the load itself. Moreover, temporary supports are used during excavation process.Shotcrete, wire mesh, lattice girder, rock bolt, soil nail, face,umbrella arch, and forepoling are used as a temporay support according to the local soil conditions. For example, if the soil conditions are good to excavate safely, there is no need to use umbrella arch application or forepoling during the excavation of tunnel face. Reinforced concrete works are final works of construction of tunnels.NATM is slower than TBM in terms of time.However, it can be economical than TBM for short length tunnels.Also, NATM are easly used for cross passage tunnels, switch tunnels and station tunnels. For these tunnel cross sections, TBM is not suitable to use. The second method is TBM (Tunnel Boring Machine ). TBM is a machine that used for excavation of tunnels. The first part of TBM is called cutting wheel which includes disc cutters, scraper, bentonite outlet etc. TBM's are used not only for metro tunnels but also sewer lines, water line etc. Unlike the NATM, reinforced concrete works are finished as soon as possible after the excavation. Segments that are precast element are used as a permanent support. After the installation of segment rins, grouting process should be done to fill voices between excavated area and segments.For the soft soil conditions, extra necessary precautions must be taken because of the stability problem of tunnel face.Some of TBM's have EPB (Earth Pressure Balance Shields) mode to provide stability to tunnel face. In the thesis, TBM excavation was taken into account because it is common for excavation of main line tunnels.In the third part of the thesis, Peck (1969) and Loganathan&Poulos (1998) formulas used for calculating surface settlements were explained. For clayey soils, both two formulas were used and the formula that gives critical results was chosen. For sandy soils, Peck (1969) formula was only used because other formula is not convenient for clays according to their study.In the fourth part, surface settlements were calculated according to information coming from third part. Surface settlements were calculated for different scenerios such as tunnel depth and distance from the axis of tunnel. Three different tunnel depth, which is 9-12-20 meter, were chosen as mentioned before. In addition to that, six different distances from tunnel axis were chosen to investigate effects of location of tunnel in horizontal direction on surface structures. In the fifth part, informations about buildings were given like plan view, column lengths,material properties for concrete and steel and the loads entered to 2D model. Unfortunately,Some of the old buildings were constructed by poor quality materials like low strength concrete around 15 Mpa or steel around 220 Mpa.In addition to that, most of the buildings were constructed around 1960s did not receive enough engineering service. Therefore, column lengths were chosen small to represent real scenarios. Moreover, minimum reinforcement ratio was chosen according to earthquake code in Turkey in 1975. In the thesis, fck was taken 18 Mpa and fyk was taken S220.Foundation type was chosen spread footing. Three,four and five floor buildings that have same plan view were chosen. 216 model were created via SAP 2000 program. 216 model contains three different buildings,two different axis on building,two different soil type,three different tunnel depth and six different distances from tunnel axis. Forces and moments on ground floor columns were taken from SAP 2000 analysis and they were compared with capacity of columns. The drawings shows the status of columns under the loading according to their capacity were preapered. If the column do not exceed its capacity,it is painted by green clour. If column exceed its capacity under the loading, it is painted by orange, red and magenta according to the level of exceedance. If the column exceeds its axial capacity, it is painted by black color.According to the results, shallow tunnels (9,12m) have destructive impacts on buildings if the tunnel passes around x=-10,-5 and 0 meter coordinates. Therefore, Some precautions should be taken before the excavation.In the sixth section, time history analysis were performed for three different story buildings in order to emphasize the importance of surface settlements from a different perspective. The earthquake record belongs to Silivri Earthquake which hit Istanbul on 26 September 2019 were used to perform time history analysis. Axial and moment capacities of the first floor columns were compared to surface settlements results. In the seventh and last section of the study, conclusions and recommendations were summarized. 135

Bu çalışmada, son zamanlarda ülkemizde yaygın uygulama alanı bulan karayolu çalışmalarındaşev kazılarını desteklemek ve şev stabilizasyonunu sağlamak için kullanılan birçok desteklemeyöntemlerden biri olan zemin çivileri ile destekleme hakkında bilgi verilmiştir. Zemin çivisi iledestekleme tekniği ile zemine veya şeve belirli aralıklarla yerleştirilen pasif takviyeler mevcut şev yapısıgüçlendirilmekte ve şevin stabilizasyonu sağlanmaktadır. Zemin çivileri ile destekleme yöntemi diğerklasik sistemlere göre daha hızlı ve pratik uygulanabilmesi ve ekonomikliği sebebiyle tercih edilen veuygulaması yapılan bir yöntem olmuştur.Bu tez çalışması kapsamında, zemin çivileri ile destekleme tekniği ile ilgili bir literatüraraştırması yapılmış ve zemin çivileri ile destekleme yapısı tasarımında göz önünde bulundurulmasıgereken unsurlara yer verilmiştir. Rocscience tarafından geliştirilen RS2 Phase2 V9.0 analiz bilgisayarprogramı ile Ermenek-Mut Devlet Yolu Çamlıca Köprüsünde 1/3 dik eğimli olarak açılacak giriş yanşevlerinde destekleme elemanı tasarımına yer verilmiştir. Anahtar Kelimeler: SRF (Dayanım azaltma faktörü), Kaya bulonu, Sonlu elemanlaranaliz yöntemi, Şev stabilitesi, Zemin çivisi. In this study, presented information about supporting with soil nails, which is one of the manymethods used to support slope excavations and road slope stabilization in road works which have beenwidely used in our country recently. The existing slope structure is strengthened and stabilization of theslope is provided by passive reinforcements that are placed on the ground or slope at certain intervals bythe support technique with the soil nail. The support method with soil nails has been preferred and appliedbecause of its faster and more practical application and economic efficiency compared to other classicalsystems.Within the scope of this thesis, a literature search has been made about the support techniquewith soil nails and the elements that should be taken into consideration in the design of the supportstructure with soil nails have been included. With the RS2 Phase2 V9.0 analysis computer programdeveloped by Rocscience, support element design has been included in the entrance side slopes to beopened with 1/3 steep slope in Ermenek-Mut State Highway Çamlıca Bridge.Keywords: SRF (Strength Reduction Factor), Rock bolt, Finite elements analysis method,Slope stability, Soil nail. 95

Tünellerde yapılan portal kazıları ve ayna kazıları sırasında, zayıf kaya koşulları, süreksizlikler ve oluşan yeni gerilmeler nedeniyle zaman zaman istenmeyen duraysızlıklar gözlenebilmektedir. Bu duraysızlıkların önlenebilmesi ve başarılı bir tünelcilik için kaya kütlesi özelliklerinin doğru bir şekilde ortaya konması gerekmektedir. Kaya kütle özelliklerinin belirlenmesinde ampirik, analitik ve ölçme gözleme dayanan çeşitli yöntemler geliştirilmiştir. Uygulamalar sonucu ihtiyaç doğrultusunda çeşitli değişimler sonucu son halini almış kaya kütlesi sınıflama sistemleri, tünelcilik uygulamalarında günlük işlerin bir parçası olarak en yoğun kullanılanılan mühendislik alanını kapsar. Bu çalışma kapsamında, Düzbağ içme suyu inşasında düzbağ tünellerinde zayıf kaya koşullarına bağlı olarak portal ve tünel ayna kazısı sırasında oluşan duraysızlıklar ve bu duraysızlıkların önlenmesine yönelik uygulanan destek yöntemleri incelenmiştir. Tünel kazısı düzgün–kesme patlatma tekniği kullanılarak tam kesit planlaması şeklinde gerçekleştirilmiştir. Tünel iç çapı 6.30 m olarak planlanmıştır. Tünelde destekleme elemanları olarak püskürtme beton, kaya bulonu, çelik iksa ve çelik hasır kullanılmıştır. Kaya kütlesinin jeoteknik özellikleri belirlenirken tünellerde ve portallerde süreksizliklerde ve kaya kütlesi yenilme kriterinde Hoek Brown yenilme ölçütü, kaya kütlesinin özelliklerinin belirlenmesinde kullanılan sınıflama RMR, Q ve NATM sistemleri, tünel ve portal kazılarında meydana gelen hareketlerin ölçülmesinde 3D deformasyon çalışmaları yapılmıştır. İletim tünelinin tamamı; sığ-neritik fasiyeste çökelmiş; üst kısımda açık krem renkli, killi, kalkerli ve bazen çörtlü kireçtaşı, alt kısmında ise, sarımsı renkte masif, dolomitik ve yer yer çört yumrulu kireçtaşı olarak istiflenmiş, Midyat grubu içerisinde yeralmaktadır. Tünel güzergahı doğu anadolu fay hattına yakın oluşu nedeni ile aşırı kırıklı ve eklemeli yer yer ezilme zonlu yapı sunmaktadır., During the portal excavations and mirror excavations in the tunnels, unwanted instabilities may be observed from time to time due to weak rock conditions, discontinuities and new stresses. In order to prevent these instabilities and for successful tunneling, the rock mass properties must be accurately demonstrated. Various methods have been developed based on empirical, analytical and measurement observations in determining rock mass properties. Rock mass classification systems have been finalized as a result of various changes as a result of applications and cover the most intensive usage area as a part of daily works in tunneling applications. In this study, the instabilities during the excavation of portal and tunnel mirrors due to weak rock conditions in flatbath tunnels in Düzbağ drinking water construction and support methods applied to prevent these instabilities were investigated. Tunnel excavation was carried out in full cross-section by using düzgün cutting and blasting technique. The inner diameter of the tunnel is 6.30 m. In the tunnel, shotcrete, rock bolt, steel shoring and wire mesh were used as supporting elements. In determining the geotechnical properties of rock mass, discontinuities in tunnels and portals and rock mass defeat criterion, Hoek Brown defect criterion, classification RMR, Q and NATM systems used in determination of rock mass properties, 3D deformation was performed in measurement of movements occurring in tunnel and portal excavations. The entire transmission tunnel; deposited in shallow-neritic facies; In the upper part, light cream colored, clayey, calcareous and sometimes cherty limestones, in the lower part, yellowish colored massive, dolomitic and sometimes chert nodular limestone stacked, and will be opened within the Midyat group. Due to its proximity to the Eastern Anatolian fault, it is extremely fractured and additive with crush zones.

ÖZETTünellerde yapılan portal kazıları ve ayna kazıları sırasında, zayıf kayaç koşulları,süreksizlikler, oluşan yeni gerilmeler nedeniyle zaman zaman istenmeyen duraysızlıklargözlenebilmektedir. Bu duraysızlıkların önlenebilmesi ve başarılı bir tünelcilik için kayakütlesi özelliklerinin doğru bir şekilde ortaya konması gerekmektedir. Kaya kütleözelliklerinin belirlenmesine yönelik ampirik (görgül), analitik ve ölçme gözleme dayanançok farklı yöntemler geliştirilmiştir. Kaya kütlesi sınıflama sistemleri pratikgereksinimlerin bir sonucu olarak ortaya çıkmış teorik bilgilerden oluşan sistemler olarakgörülse de, tünelcilik pratiğinde günlük işlerin bir parçası olarak en yoğun kullanım alanınasahiptirler.Bu çalışma kapsamında, Erzincan-Erzurum karayolunda inşası tamamlanan MutuTünellerinde zayıf kaya koşullarına bağlı olarak portal ve tünel ayna kazısı sırasında oluşanduraysızlıklar ve bu duraysızlıkların önlenmesine yönelik uygulanan destek yöntemleriincelenmiştir. Erzincan Pülümür yol ayrımında inşa edilen Mutu tünelinde, Sol tüpkm:40+180-460, Sağ Tüp km:40+190-450 arası tez çalışma alanı olarak belirlenmiştir.Tünel kazısı düzgün–kesme patlatma tekniği kullanılarak üst yarı, alt yarı ve invert olmaküzere üç aşamada gerçekleştirilmiştir. Her bir tünel çift şeritli olacak şekilde iç çapı 8.80 molarak planlanmıştır. Tünelde destekleme elemanları olarak püskürtme beton, kaya bulonu,çelik iksa, enjeksiyonlu çelik süren, çelik hasır ve fore kazıklar kullanılmıştır. Kayakütlesinin jeoteknik özelliklerinin belirlenmesine yönelik tünel içerisinde ve portallerdesüreksizlik ölçümleri, kaya kütlesi için yenilme ölçütü Hoek Brown yenilme kriteri, kayakütlesi özelliklerinin belirlenmesi amacıyla RMR, Q ve NATM sınıflama sistemleri, tünelve portal duraysızlığı için sistematik 3D deformasyon ölçümleri yapılmıştır.Tünel kazısı genel olarak orta–ileri derecede serpantinleşmiş ve çok aşamalı tektonikhareketlerin etkisi ile parçalanmış–ezilmiş ultra bazik seri (Mof) içerisinde açılmıştır.Kayaçların jeolojik ve jeoteknik özellikleri dikkate alınarak km: 40+180-240, km: 40+240-420 ve km: 40+420-460 olacak şekilde üç farklı bölgeye ayırarak çalışmalargerçekleştirilmiştir. km: 40+180-240 arasında Nihai RMR değeri 27.30, Q değeri 0.03 veNATM sınıflamasına göre ise destek sınıfı C2 olarak tanımlanmıştır. km: 40+240-420arasında Nihai RMR değeri 25, Q değeri 0.06 ve NATM sınıflamasına göre ise desteksınıfı C2 olarak tanımlanmıştır. km: 40+420-460 arasında Nihai RMR değeri 26.70, Qdeğeri 0.01 ve NATM sınıflamasına göre ise destek sınıfı C2 olarak tanımlanmıştır.Mutu tüneli giriş portal alın şevinin sağ kısmında ciddi bir duraysızlık meydana gelmiş,portal şevinin özellikle sağ hat üzerinde kalan kısmı stabilitesini yitirmiş ve heyelanolmuştur. Bu alanda uygulanan flüt yapısı ve şemşiye süren yöntemi ile gerekliiyileştirmeler sağlanarak portal duraylı hale getirilmiştir. Mutu tüneli çıkış portalindedoğrultusu tünel eksenine paralel bir fay nedeniyle yüzeyde sinkhole oluşturacak şekildebir göçük meydana gelmiştir. Göçüğün önlenebilmesi amacıyla flüt yapısı ile birliktekonsolidasyon enjeksiyonu uygulamasıyla bu alan duraylı konuma getirilmiştir. Yapılandeformasyon ölçümlerinde yerdeğiştirme vektörü değerleri tünel içerisinde 0.05-11.92 mmarasında değişirken, portallerde 44.70-63.71 mm arasında değiştiği belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Kaya özellikleri, Portal, Tünel, Duraylılık Analizi, Mutu During portal and tunnel face excavations in the tunnels, undesirable instabilities can beobserved from time to time due to weak rock conditions, discontinuities, and new stresses.For avoiding from those instabilities and for successful tunnelling, the properties of therock mass must be accurately determined. Very different methods to determine rock massproperties have been developed based on empirical analytical and measurementobservation.While rock mass classification systems are seen as systems of theoreticalinformation emerging as a result of practical needs, they are intensively used during dailywork in tunnelling practice.In this study, instabilities that evolved in portal and face excavation of Mutu Tunnelconstructed on Erzincan-Erzurum highway in weak rock condition and support methodsapplied to prevent those instabilities have been investigated. In the Mutu Tunnelconstructed along the Erzincan-Pülümür road, the region in between Left tube km: 40 +180-460, and Right tube km: 40 + 190-450 was determined as the study area. Tunnelexcavation was carried out with using a smooth-cut blasting technique in three stages,namely top heading, bench and invert. Each tunnel was planned to be 8.80 m in innerdiameter with double lane. In the tunnel, shotcrete, rock bolt, steel rib, forepoling, wiremesh and pored pilewere used as supporting elements. In order to determine thegeotechnical properties of the rock mass, measurements of discontinuity in the tunnel andthe portal; Hoek Brown criterion for rock mass failure; RMR, Q and NATM classificationsystems for determination of rock mass properties, and 3D deformation measurements fordetermining the tunnel and portal stabilities were made.The tunnel excavation was opened in the moderate to highly serpentinized ultra-basicseries (Mof) that fragmented and crushed under the effect of multi-stage tectonicmovements. Considering the geological and geotechnical characteristics of the rocks,studies were carried out by in three different regions as km: 40 + 180-240, km: 40 + 240-420 and km: 40 + 420-460, km: 40 + 180-240. For the rocks in between km: 40 + 180-240,final RMR value is defined as 27.30, the Q value is 0.03, and the support class as C2according to the NATM classification. For the rocks in between km: 40 + 240-420, thefinal RMR value is defined as 25, the Q value is 0.06, and the support class as C2according to the NATM classification. For the rocks in between km: 40 + 420-460, thefinal RMR value is defined as 26.70, the Q value is 0.01 and the support class is C2according to the NATM classification.A serious instability has occurred in the right side of the entrance portal of the MutuTunnels, especially part on right side of the portal had lost its stability, and landslideoccurred. This area has been supported by flute structure and umbrella forepoling, andstability of portal has been supplied. There is a one sinkhole developed on surface due tofault that oriented along the tunnel axis in exit portal of the Mutu Tunnel. In order toprevent subsidence, consolidation injection was applied with the flute structure, andstability of region has been supplied. In the deformation measurements, displacementvector values were found to vary between 0.05-11.92 mm in the tunnel and 44.70-63.71mm in the portals.Key Words: Rock properties, Portal, Tunnel, Stability Analysis, Mutu 143

Ankara ili gerek tarihi gerekse jeopolitik konumu ve başkent olması sebebiyle çok kalabalık bir nüfusa sahiptir. Nüfusun kalabalık olması ulaşım sorunlarını da beraberinde getirmektedir. Bundan dolayı Ankara'da bir çok metro projesi gerçekleştirilmektedir. Tandoğan - Keçiören hattı Ankara metro projesinin yapımı devam eden bölümlerinden biridir. Güzergah üzerinde yer alan Belediye ve Mecidiye İstasyonlarının mühendislik jeolojisi, jeoteknik özelliklerin araştırılması bu tezin konusunu oluşturmaktadır. Çalışma alanında kaya kalitesi (RQD) bulunmuş, RMR ve Q kaya kütle sınıflandırmaları yapılmış, yapılan zemin sınıflandırmalarıyla kayanın; A, B ve C sınıfı olduğu tespit edilmiştir. Belediye–Mecidiye istasyonları güzergahında yapılan sondaj ve zemin sınıflandırmalarına göre tünel hattı boyunca Mamak Formasyonuna ait dasit, Gölbaşı Formasyonuna ait kumtaşı ve güncel alüvyon gözlenmiştir. Çalışma alanında 20 metre derinliğe kadar ulaşan istasyon kazılarında püskürtme beton, zemin/kaya bulonu ve enjeksiyon gibi destek sistemleri kullanılmıştır. Ankara due to its historical, geopolitical position and being capital has a very large population. The extensive population brings issues in transportation. Therefore, several subway projects are carried out in Ankara. Tandogan -Keçiören section of the line is one of the ongoing constructions of the Ankara metro project. Investigation of engineering geological and geotechnical properties of Belediye and Mecidiye Station, which are located on the route, is the subject of this thesis. Rock quality designation (RQD) in the study area has been obtained; RMR and Q rock mass classification were performed. According to the soil classification, the rock is classified as A, B and C. Dacite belonging to Mamak Formation, sandstone belonging to Gölbaşı Formation and actual alluvium has been observed through tunnel route according to the drilling and classification carried out on the route between Belediye and Mecidiye stations. In the study area shotcrete, soil/rock-bolt and injection improvement applications has been performed on deep excavated stations reaching up to 20 meters.

Ankara ili gerek tarihi gerekse jeopolitik konumu ve başkent olması sebebiyle çok kalabalık bir nüfusa sahiptir. Nüfusun kalabalık olması ulaşım sorunlarını da beraberinde getirmektedir. Bundan dolayı Ankara'da bir çok metro projesi gerçekleştirilmektedir. Tandoğan - Keçiören hattı Ankara metro projesinin yapımı devam eden bölümlerinden biridir. Güzergah üzerinde yer alan Belediye ve Mecidiye İstasyonlarının mühendislik jeolojisi, jeoteknik özelliklerin araştırılması bu tezin konusunu oluşturmaktadır. Çalışma alanında kaya kalitesi (RQD) bulunmuş, RMR ve Q kaya kütle sınıflandırmaları yapılmış, yapılan zemin sınıflandırmalarıyla kayanın; A, B ve C sınıfı olduğu tespit edilmiştir. Belediye–Mecidiye istasyonları güzergahında yapılan sondaj ve zemin sınıflandırmalarına göre tünel hattı boyunca Mamak Formasyonuna ait dasit, Gölbaşı Formasyonuna ait kumtaşı ve güncel alüvyon gözlenmiştir. Çalışma alanında 20 metre derinliğe kadar ulaşan istasyon kazılarında püskürtme beton, zemin/kaya bulonu ve enjeksiyon gibi destek sistemleri kullanılmıştır. Ankara due to its historical, geopolitical position and being capital has a very large population. The extensive population brings issues in transportation. Therefore, several subway projects are carried out in Ankara. Tandogan -Keçiören section of the line is one of the ongoing constructions of the Ankara metro project. Investigation of engineering geological and geotechnical properties of Belediye and Mecidiye Station, which are located on the route, is the subject of this thesis. Rock quality designation (RQD) in the study area has been obtained; RMR and Q rock mass classification were performed. According to the soil classification, the rock is classified as A, B and C. Dacite belonging to Mamak Formation, sandstone belonging to Gölbaşı Formation and actual alluvium has been observed through tunnel route according to the drilling and classification carried out on the route between Belediye and Mecidiye stations. In the study area shotcrete, soil/rock-bolt and injection improvement applications has been performed on deep excavated stations reaching up to 20 meters. 78

IV ÖZET Bu çalışmada, Türkiye 'Taşkömürü Kurumu (T.T.X. ) Üzülmez Taşkömürü İşletme Müessesesi (Ü.T.Î.M. ) Dilaver İşletme Müdürlüğü tarafından Taşbaca, Acenta ve Messoğlu kömür damarlarının, üretimi amacıyla sürülen 33180 Güney Lağımında kaya saplamalarının uygulanabilirliği araştırılmıştır. İlk olarak kaya saplamaları hakkında genel bilgiler verilmiş daha sonra galeri çevresindeki kayaçların, Jeomekanik Kaya Sınıflama Sistemi (RMR)'ne göre kaya sınıfları belirlenmiş t ir. S mır elemanları yöntemi uygulanarak açıklık çevresindeki gerilme dağılımları ve. güvenlik katsayıları hesaplanmıştır. Ortam koşullarına göre saplama tipi seçilmiş, uzunluk ve aralıkları belirlenmiştir. 33180 Güney Lağımında uygulanan rijid bağlar ile iki tip sürtünmeli kaya saplaması maliyet açısından karşılaştırılmış, sonuçta; çelik bağlı tahkimatın saplamalı tahkimata göre 1.6 - 2.0 kez daha pahalı olduğu anlaşılmıştır. V ABSTRACT In this study, the applicability of rock bolting in 33180 South Roadway, driven at the Dilaver Mine of üzülmez Colliery (Ü.T.İ.M.) of Turkish Hardcoal Enterprises (T.T.K.) for production of Taşbaca, - Acenta and Messoglu ?ooal-eeaajs-r-feas- be-es- inv©s-t-i-g-s£e-d» First * - general.- information about rock bolting has been given-; then, the classificat ion of rock masses surrounding the gallery has been made according to the Geomechanics Classification (RMR) System. The distribution of stresses and local safety factors around the gallery have been calculated by using the boundary element method. Rock bolt types, their lengths and spacings have been determined according to the existing conditions. The cost of the rijid steel - arch supports applied at 33180 Roadway has been compared with the costs of two types of frictional rock bolts, i.e. swell ex and split - set. As a result, it has been found that the steel - arch supporting is 1.6 - 2.0 times more expensive then the rock - bolt supporting. 100

Maden galerinde püskürtme beton sağlamlaştırma elemanı olarak sıklıkla kullanımaktadır. Püskürtme beton kaplaması mekanik olarak bir çok yenilme parametresine bağlı olarak tasarımlandırılmaktadır. Bu yenilme türleri tutunma yenilmesi, eğilme yenilmesi, doğrudan kesme yenilmesi, zımbalama sonucu kesme yenilmesi, basınç yenilmesi ve çekme yenilmesidir. Tez çalışması kapsamında sadece eğilme mekanizması sonucu yenilen püskürtme betonda oluşan çekme gerilmeleri kaplama performansının değerlendirilmesinde kullanılmıştır.Püskürtme betonun eğilme mekanizması altında kırılma sonrası davranışını incelemek amacıyla farklı lif içerikleri ve karışımlarındaki püskürtme beton örneklerine panel testi uygulanmıştır. Literatürde püskürtme betonun eğilme davranışı panel testi sonucu elde edilen enerji yutma kapasitesi ile belirlenmektedir. Bu yaklaşımda kırılma öncesi ve kırılma sonrasındaki enerji yutma miktarları birlikte değerlendirilmektedir. Ancak bu çalışmada püskürtme betonun kırılma öncesi ve kırılma sonrası davranışı ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Kırılma öncesi davranışı rijitlik parametresi temsil ederken, kırılma sonrası davranışı çalışmada önerilen süneklik indeksi temsil etmektedir.Süneklik indeksi püskürtme betonun kırılma sonrası yuttuğu enerjinin yine kırılma sonrasındaki mükemmel sünek davranışta yutulan enerjiye oranı olarak tanımlanmıştır. Bu tanımlama ile püskürtme betonun kırıldıktan sonra ne kadar daha enerji yutabileceğini kestirmek mümkün olmaktadır. Çalışmada önerilen süneklik indeksi püskürtme betonun performasının değerlendirmesinde bir paramatre olarak kullanılmaktadır.Tahkimat tasarımlandırmasında kullanılan bir çok yöntem mevcut olup, bunlardan en sık kullanılan ve Hoek ve Brown tarafından önerilen kaya tahkimat etkileşimi metodu çalışmada önemli yer tutmaktadır. Kaya tahkimat etkileşimi teorisi arazi tepkime eğrisi ve tahkimat karakteristik eğrisinin birlikte çözümlenmesi ile kaya ve tahkimat arasında basınç dengesinin kurulmasına dayalıdır.Madencilik faaliyetleri gereği açılan bir galerinin yakınında yeni bir galeri açılması sıkça rastlanan bir durumdur. Böyle bir durumda gerilme ve deformasyon koşulları ağırlaşmaktadır. Kaya tahkimat etkileşimi teorisinde kullanılan tahkimat karakteristik eğrisi kırılma sonrası davranışı içermemektedir. Çalışmada püskürtme beton için kırılma sonrası davranışın kaya tahkimat etkileşimi içerisinde yer aldığı yeni yaklaşım getirilmiştir.Arazi tepkime eğrilerinin belirlenmesi için deterministik ve nümerik metotlar bulunmaktadır. Deterministik metotlar bazı kabuller içerisinde çözüm sunmaktadır. Bu kabuller yeraltı açıklıklarının dairesel kesitli olması ve hidrostatik basınç koşullarının bulunmasıdır. Ancak çalışma sahasında farklı jeolojik birimlerin olduğu kesitlerde galeriler sürülmektedir. Aynı zamanda galeri kesitleri ise dörtgen şeklindedir. Bu nedenle nümerik modelleme yapılarak çalışma sahalarında arazi tepkime eğrileri belirlenmiştir.Mevcut yöntemde püskürtme beton malzemesinin basınç dayanımı yenilme kriteri olarak kullanılmaktadır. Bu yöntem püskürtme betondaki basınç yenilmesi mekanizması için uygundur. Ancak dörtgen kesitli açıklıklarda püskürtme betonun eğilme yenilmesinin teorik olarak etkin bir rol oynadığı düşünülmektedir. Bu nedenle çalışmada normal yük altında eğilme mekanizması sonucu oluşan çekme dayanımı yenilme kriteri olarak seçilmiştir. Püskürtme betonun normal yük altında eğilmesini gerçekçi biçimde ortaya koyan panel testleri uygulanmıştır. Panel testi sonucu elde edilen yük – sehim eğrileri akma hattı teorisi kullanılarak çekme gerilmesi – sehim eğrilerine dönüştürülmüştür.Bu dönüştürme işlemi sonucunda farklı püskürtme beton örnekleri için elde edilen çok sayıda çekme gerilmesi – sehim eğrisi doğrusal olmayan regresyon yöntemi ile modellenmiştir. Regresyon işleminde yakınsama algoritması olan Levenberg – Marquardt yöntemi kullanılmıştır. Model parametreleri ile kırılma anındaki sehim, maksimum çekme gerilmesi ve süneklik indeksi arasında ilişkiler tespit edilmiştir.Önerilen süneklik indeksi ve model sayesinde püskürtme beton kullanıcıları püskürtme betonu ne zaman püskürtebilecekleri öngörebilmektedirler. Aynı zamanda bir galeri yakınında açılan yeni bir galerinin ağırlaştırdığı gerilme ve deformasyon altında kullandıkları püskürtme betonun kırılma sonrası davranışını, püskürtme betonun kullanılabilirği açısından değerlendirebilecekdir. Shotcrete is widely used as reinforcement material in mine galleries. It is preferable because of its easy application and time saving operation. Failure mechanisms of shotcrete is generally classified as adhesion failure, bending failure, direct shear failure, shear failure under punching, compressive failure and tensile failure. In this thesis study, tensile stress on failed shotcrete panels induced by bending mechanism was used for evaluating performance of shotcrete lining.There are several methods to design supports in mines. Hoek and Brown were proposed rock and support interaction method in 1980 which was is still widely used for this purpose. In this study, evaluations were based on rock support interaction method. The method is based on balancing ground pressure and support pressure by interpretation of ground reaction curves and support characteristic curves together.Rock – support interaction theory is commonly used to design of support in underground mine openings. Compressive strength of shotcrete lining is used as failure parameter in the theory (Hoek and Brown, 1980). Theory is also based on circular cross – sectional opening and hydrostatic stress conditions. But nonhomogeneous geological formations and rectangular cross – section are existing in study area. In this case, bending behavior of shotcrete linings anchored with rock bolts become more important than other failure types of shotcrete. Panel tests were performed in order to determine bending behavior of shotcrete lining. Also post failure behavior of shotcrete lining is not included in current rock – support interaction theory. A new gallery can be driven near an existing one during mining operations. Stress and deformations conditions is getting harder in this situation and shotcrete lining starts to fail. Support reaction curve in rock support interaction theory does not include post crack behavior. But secondary stress and deformation conditions may cause shotcrete to fail and post crack behavior is getting more important in this situation. In this study, a new approach was presented which post crack behavior of shotcrete was included in rock support interaction theory.An important result of panel tests showed that shotcrete was still carrying considerable load if it includes additives such as fiber and steel mesh. So that, post failure energy absorption level of shotcrete panel is much more than energy absorbed at pre failure according to panel tests results.Panel tests were performed on shotcrete samples having different fiber amounts and different mix compositions in order to investigate post crack failure of shotcrete in bending mechanism. Bending behavior of shotcrete is determined by panel tests in terms of energy absorption capacity. Pre failure energy and post failure energy is evaluated together in literature. In this study, post crack behavior and pre failure behavior of shotcrete was evaluated separately. Stiffness is representing pre failure behavior and proposed ductility index is representing post crack failure of shotcrete.Ductility index is defined as a ratio, which is calculated by dividing energy absorbed by shotcrete after failure to energy absorbed in perfectly ductile behavior. This definition allows users to estimate how much energy can be absorbed by shotcrete after failure. Proposed ductility index is used to evaluate post crack performance of shotcrete.It was found out that the change in deflection is more effective on ductility index than the change in load. Ductility index is directly related with energy absorption capacity. So the support design chart of Papworth published in 2002 was revised by adding ductility index axis.Tensile stress – deflection curves in bending mechanism should be scattered in order to evaluate shotcrete lining in rock – support interaction theory. Energy formed by normal load applied to panel tests generates tensile stress. Yield line theory was used for determining tensile stress through failure patterns on shotcrete panels. Fibers in shotcrete samples assist ductile behavior of shotcrete as cracks propagate. Hence, tensile stress – deflection curves of shotcrete samples were achieved by cumulative energy formed under normal loading conditions in yield line analysis. These curves were named as shotcrete characteristic curves in thesis study.Shotcrete characteristic curve was modelled by nonlinear regression method using tensile stress – deflection curves of several shotcrete samples including different fiber amounts and having different mixture compositions. Levenberg – Marquardt algorithm was used in nonlinear regression analysis. Relationship between model parameters and deflection at failure of shotcrete, maximum tensile stress of shotcrete and ductility index were examined. So, shotcrete users can specify the model parameters and their magnitudes in order to obtain suitable shotcrete characteristic curve for his/her prior design. The relationship between model parameters and mechanical parameters mentioned above is valid only for lower and upper limits given in this study. Panel tests with different shotcrete compositions should be performed for further prediction beyond these limits.Deterministic and numerical methods are used for determining ground reaction curves. Deterministic methods are introducing solutions with some assumptions such as circular cross sections of opening and hydrostatic stress conditions. However galleries having rectangular cross-sections were driven in study area and complex geological conditions were existing. For that reason, numerical method were preferred in order to determine ground reaction curves.In this study, a numerical method called `load reduction method` is used. Load reduction is a stepwise method. Support stress against ground stress is equal to ground stress at first step. For each step, a reduction factor is applied and support stress become zero at last step. Maximum total displacement and mean stress values of each step were used to plot ground reaction curves.Ground reaction curves and shotcrete characteristic curves were examined together in this study. Effect of distances between galleries on stress and deformation conditions were investigated. It was found out that stress and deformations start to decrease after a certain distance between galleries. Five different gallery was examined in terms of stress and deformation distribution in numerical analysis. Galleries were named as 745XCS Giris, 640XCS, 745XCS, 745FWCN09 and 760XCS. For 745XCS Giris gallery, two galleries were affected between each other if they were closer more than 10 m. This limit is at least 15 m for 640XCS, 745XCS and 745FWNC09 galleries. It is 7.5 m for 640XCS gallery.The worst stress and deformation conditions were around 640XCS gallery. In numerical analysis, it was found that stress and deformation conditions were getting better 745FWCN09, 745XCS, 745XCS Giris and 760XCS galleries, respectively. Shotcrete characteristic curves of different composition were evaluated with ground reaction curves. Shotcrete samples including steel fiber, PP22 and PP23 (PP refers to shotcrete mixture including polipropylene fiber) were high performance mixtures in terms of ductility index and maximum tensile stress whereas shotcrete sample without fiber were underperformer.Ground reaction curves for five different galleries driven in different geological cross-sections were gathered by numerical analysis. Effect of distance between two galleries on ground reaction curves were also investigated for different distances. The reason for this investigation was that strength of shotcrete lining was exceeded in different stress and deformation conditions. When strength of shotcrete lining was exceeded, post failure behavior should be taken into consideration.In this scope, shotcrete characteristic curves and ground reaction curves were examined together considering post failure behavior of shotcrete. There were some important parameters used in analysis. One of them is minimum displacement which should be occurred in gallery in order to apply shotcrete. The other one was stress and deformation values at failure of shotcrete. These two parameters were referred to pre failure behavior. For post failure behavior, there were three main parameters used. One of them was proposed ductility index. Second one is stress and deformation values at intersection points between shotcrete characteristic curves and new ground reaction curves related to different stress and deformation conditions. Third one is critical distance between galleries where shotcrete lining was not out of use.Minimum displacements, which should be occurred in gallery in order to apply shotcrete, were compared for each gallery. Lower and upper limits of these values varied between 130 mm and 168 mm for 640XCS, 92 mm and 115 mm for 760XCS, 80 mm and 100 mm for 745XCS Giris, 81 mm and 113 mm for 745XCS and 25 mm and 39 mm for 745FWCN09, respectively.PP22 and PP23 showed the highest performances in all galleries. Post failure and pre failure parameters used in analysis were mentioned above.Relationships were found out between ductility index and deflection values where shotcrete characteristic curves intersected to new ground reaction curves representing new stress and deformation conditions. As the ductility index increases, shotcrete characteristic curve intersects to ground reaction curve earlier in post failure media.In conclusion, shotcrete users can predict application time of shotcrete and the conditions which shotcrete continue carrying load by evaluating its performance using rock – support interaction theory and post failure behavior. However the important point is to measure in situ displacements in mine galleries. Without in situ measurements, this methodology may cause unexpected situations. Because real formation data may not be exactly the same with the data in model used. Displacement measurements should confirm the model analyzed. If current displacements are decreasing and shotcrete lining does not lose its load bearing capacity much after failure, solution can be provided by repairing shotcrete lining. If deformations are increasing continuously, shotcrete user should remove the lining and apply a new design for that gallery.Some of the future works were suggested in order to develop the methodology related to usage of post failure behavior of shotcrete in rock – support interaction theory. The change in mechanical properties of shotcrete with time should be integrated with shotcrete characteristic curve. Investigations for relationship between energy absorption capacities of different shotcrete samples having various thickness were presented literature. The effect of sample thickness should be taken place in proposed methodology. In this study, 60 cm × 60 cm × 10 cm shotcrete panels were tested. Furthermore, post failure behavior of shotcrete lining with rock bolt system should be numerically analyzed in different conditions and geometries. Fiber effect in shotcrete mixture was also investigated in literature. These studies should be evaluated systematically and effect of fibers should be examined in rock – support interaction concept. 214

İstanbul gerek tarihi gerekse jeopolitik konumu sebebiyle çok kalabalık bir nüfusa sahiptir. Nüfusun kalabalık olması ulaşım sorunlarını da beraberinde getirmektedir. Bundan dolayı İstanbul'da bir çok metro projesi gerçekleştirilmektedir. Kadıköy-Pendik hattı İstanbul metro projesinin yapımı devam eden bölümlerinden biri olup, güzergah üzerinde yer alan Yakacık ve Pendik İstasyonlarının mühendislik jeolojisi bu tezin konusunu oluşturmaktadır. Çalışma alanında ve yakın civarında kaya birimleri grovaklardan ve karbonatlı şeyllerden oluşmaktadır. Çalışma alanında 20 metre derinliğe kadar ulaşan istasyon kazılarında püskürtme beton, zemin/kaya bulonu, mini kazık ve ankraj gibi iksa sistemleri kullanılmıştır. Bu kazı destek sistemlerinin saha uygulama esasları incelenmiştir. Istanbul has a high population due to its historical background and its geopolitical position. This high population brings the transportation issues in its wake. Because of this reason many subway projects are constructed in İstanbul. Kadıköy-Pendik line is one of the ongoing construction sections of İstanbul Subway. Subject of this thesis is engineering geology of Yakacık and Pendik station which are located on this line. Rock units are consists of greywacke and carbonated shale. Station excavation are up to 20 meters in the study area and excavation support systems are used such as shotcrete, soil/rock bolt, piles and anchors. And also, geotechnical applications principles of these systems were evaluated in this study. 92

Günümüz madenciliğinin en büyük problemlerinden biri olan atık bertarafı birçok ekonomik ve çevresel olumsuzluklara neden olmaktadır. Özellikle metalik sülfürlü cevherlerin üretimi sonucu sülfür içeriği yüksek atığın meydana geldiği durumlarda, su ve oksijen varlığında sülfürlü minerallerin oksidasyona uğraması, asidik su oluşumuna ve atık içindeki metallerin çözünmesine neden olarak çevre kirliliğine yol açmaktadır. Bunun yanısıra atıkların yeryüzünde veya deniz derinliklerinde depolanması ekonomik olarak maden şirketleri için külfet olmaktadır. Günümüzde nispeten yeni ve kullanımı Avustralya ve Kanada?da yaygın olan, macun dolgu sistemi yardımıyla, atıklar yer altında kontrollü bir şekilde depolanabilmektedir. Bu sistem sayesinde atıkların tamamına yakını çevre kirliliğine yol açmadan yeraltına güvenli bir şekilde yerleştirilmektedir. Ayrıca macun dolgu sistemi yeraltında güvenli çalışma ortamları sağlaması ve yeryüzündeki meydana gelen tasman hareketlerini en aza indirmesi açısından da büyük önem arz etmektedir. Tanım olarak macun dolgu, cevher hazırlama tesisinden atık olarak elde edilen ve pasa olarak da adlandırılan, sınıflandırılmamış tesis atığının, macun dolgu tesisinde belirli oranlarda su ve bağlayıcı maddeler eklenerek karıştırılması sonucu oluşan ve yeraltı boşluklarını doldurmaya yarayan homojen dolgu malzemesidir. Macun dolgu içeriğini %70-85 arasında atık, su, bağlayıcı ve kimyasal katkı maddeleri oluşturur. Eczacıbaşı ESANa ait Balya Kurşun-Çinko madeni tesis atığının macun dolgu olarak kullanılabilirliliği üzerine araştırmalar bu çalışma kapsamında gerçekleştirilmiştir. İlk olarak atığın fiziksel, kimyasal ve mineralojik özelliklerini belirlemek amacıyla piknometre, tane boyut dağılımı, Atterberg limit deneyleri ile XRD ve XRF gibi deneyler yapılmıştır. Daha sonra atığın yeraltında dolgu malzemesi olarak kullanılabilirliliğine ilişkin olarak, laboratuvar ortamında 12 farklı reçeteye bağlı karışımlar hazırlanarak 340 adet numune hazırlanmış ve dolgu malzemesinin mekanik özellikleri araştırılmıştır. Bu araştırmanın temel amacı, macun dolgu olarak kullanılması düşünülen atığın yeraltı açıklıklarının doldurulmasında başarılı bir şekilde uygulanabilirliğinin anlaşılmasıdır. Farklı kür süreleri sonucunda dolgu malzemeleri üzerinde tek eksenli basınç dayanımı ve elastik modül deneyleri gerçekleştirilerek yeraltında uygulanabilir en uygun karışımın tasarımı yapılmıştır. Buna ek olarak macun dolgu kullanılan maden işletmelerinden uyarlama yaparak örnek macun dolgu tesisi planlanmıştır. Nowadays, waste disposal which is the most crucial problem for mining leads to not only environmental, but also economical problems. Especially, the high sulfur content of waste from the production of metallic sulphide ores causes environmantal pollution. Moreover, storage of waste in the depths of the earth or the sea is the economic burden for mining companies. Last three decades, waste can be stored in the ground in a controlled manner by pastefill which is common to use in Australia and Canada, even though it is a relatively new system.The main purpose of this study is the understanding of applicability of the pastefill which is used to fill underground openings successfully. In the underground metal mining, paste fill which consists of dimensionless waste of mineral processing plants, waste of power plants, sand or aggregate, water, binders and various chemicals is a mixture of fluid consistency. Definition of pastefill according to Brackebusch is typically a low permeability, high density solids mixture of aggregate solids and water containing at least 15% by weight fines material at sizes ranging between minus 20 ?m to 45 ?m content. Pastefill is created %70-85 of waste, water and chemical addictives. Generally, portland cement is used as a binder in the mixture of paste fill. If the rate of sulphate which leads to reduct the long period performance of paste fill is high, sulphate resisting portland cement should be used as a binder. Artificial or natural pozzolans such as fly ash can be used in the mixture of paste fill as a binder so as to decrease the cost of cement, because it is the most vital part of the operating cost. Through this system, almost all waste can be disposed underground safely without causing environmental pollution. In addition, underground paste backfill system to provide safe working environments and minimize the movement of the earth subsidence occurred. Field of study operating in a Lead-Zinc Mine belongs to Eczacibasi Group in Balya, Balıkesir. According to offical records, the area of mine is 2.900 hectares. Mining operation in Balya Lead-Zinc Mine began production in 2009. Average 240.000 tons crude ore are producted per year. 30.000 tons of crude ore is proucted as a ore concentrate. The samples of Balya Metal Mine on bright sections under a microscope show that respectively galena, pyrite, sphalerite, chalcopyrite, tetrahedrite, magnetite, pyrrhotite, stibnite, rsenopyrite, boulanjerit, jamesonit, bismutite can be seen. Amount of galena, which is the most common matel in that mine, increases towards the upper levels. The result of researches, proven and probable reserve of lead and zinc are calculated as an approximately 3.043.300 tons. Average grade is calculated as 9,1%. Sublevel filling Method is applied to the western galeries. Ore which is seperated by 15 meter pieces is produced by 5 meter slices. 35-meter galeries are excavated so as to get 5-meter vertical distance. All excavated galleries are filled with fillers. When the production of ore is completed in these galleries, if there is another gallery under these galleries, these galleries are filled with 8% filler. Depending on the width of the ore, if a gallery will be excavated next to the completed gallery, completed gallery are filled with 6% filler. If there are not any gallery next to the completed gallery, completed gallery are filled with waste or is not filled. Transportation of the ore which is blasted is maintained by shovels and trucks. Ore arrives from underground to surface approximatly 30-45 minutes.Shotcrete and rock bolt (split set) are used in Balya Lead-Zinc Metal Mine in order to increase the resistance of the floor and prevent probable accident. There is a mineral processing plant in Lead-Zinc Mine. That plant is used for flotation of lead and zinc. An excavated ore is tranported with the band to the crushers. A jaw crusher and two cone crushers are used in order to crush. Two ball mills are used for grinding. This thesis is about the availability of the plant waste for using pastefill material. First of all, 2 different wastes were transported from Balya Metal Mine to the Rock Mechanics Laboratory at Mining Faculy in Istanbul Technical University. Next step is to define characteristics of these wastes. Grain size distribution tests were done for 2 different wastes multiple times so as to determine physical characteristics of them. Average value of these tests are demonstrated in this thesis as size distrubition graphics. Likewise, pycnometer tests were done for them 5 times in order to determine their density. Moreover, Atterberg Limit Tests, such as Liquit Limit and Plastic Limit Tests, were done so as to realize their physical behaviour. All of those tests were done at Rock Mechanics Laboratory of Mining Faculty in Istanbul Technical University. All results of those experiments are shown at tables in this thesis. Besides determining physical characteristics, some experiments were done in order to determine chemical characteristics of 2 different wastes at Geochemistry Laboratory of Mining Faculty in Istanbul Technical University. XRF experiments were conducted so as to determine their chemical characteristics multiple times. Average value is shown on tables. Furthermore, XRD tests were conducted for 2 different wastes to investigate their minerological properties. Results of tests are shown as graphics in this thesis. After determining physical, chemical and minerological characteristics by experiments, 12 different prescriptions were prepared for each wastes. Every prescription has a different cement ratio and slump value. Totally 24 prescriptions were prepared and also 5 different curing time were decided, respectively 7, 14, 28, 42 and 56 days. Then, 340 mixtures were prepared depend on 24 different prescription in order to investigate mechanical properties and determine Uniaxial compressive stress tests results and elastic modulus. Thus, it can be designed the most suitable mixture depends on prescriptions. Before preparing specimens, all waste were dried with drying oven for 24 hours at 105°C. After that, waste, cement and water were weighed with balance. Then balanced materials were mixed with mixer until having a homogeneous mixture. After that, all homogeneous mixtures were tested so as to determine slump value. If the slump value is suitable for prescription, these mixtures are filled with scoop in a sampling vessel. Before filling pastefill into the sampling vessel, sampling vassel must be lubricated. Before curing time, sample must take out from the sampling vessel in order to prepare Uniaxial compressive stress test. All samples were encoded one by one. Before the uniaxial compressive stress tests, all samples were capped with cyclinder capping test set. Capping materials are mixtures of 70% sulphur and 30% graphite. These mixtures were prepared in a melting pot. After capping, at the end of the appropriate curing times, all samples were done Uniaxial compressive stress tests with a stiff test machine. After these experimental studies, results are demonstrated as graphics with the help of the Ms Excel and also all results are shown as tables. Before and after the tests, photos of samples were taken for archieving. At the end of the 340 tests, the best prescription was chosen depends on the results of stiff test machine. Furthermore, pilot pastefill plant is design by some metal mines in the world which are used pastefill system. Some machines are neccessary for preparing pastefill such as storage mechanism, dewatering equipments ( cyclones and filter disks), weight belt, fluidization silo, mixer and mixing screw, binder silo ,hopper, pump mechanism ? pipeline ? borehole. All machines must be new technology. Pastefill should checked after preparing it with quality control system. Quality control is so vital for pastefill system. Lack of this system might lead to some problems such as wrong paste concentrations, barricade problems and transportation problems. Even though pastefill system has some drawbacks, its advantages outweigh its disadvantages. For example, although capital cost of pastefill is expensive, operating cost of pastefill is cheaper than other systems. If we think about processing for five years, cost of pastefill will be cheaper than other filling system and storage of waste on surface. Binder content can also be reduced with pastefill system. Moreover, almost all waste can be disposed underground safely without causing environmental pollution. It can be clearly seen that pastefill is both an environmental friendly system and also beneficial economically for mining industry. Pastefill system will be more economic with the help of the advanced technology. Therefore, scientists should make more reseach about pastefill system. 137

İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü yüksek lisans tezi olarak hazırlanan bu çalışma ile Marmaray projesi Sirkeci NATM tünelleri için tünel içi ve yüzey deformasyonların kaya kütlesi, örtü kalınlığı, kazı kesiti, kazı kademesi, yüzey yükleri ve destek sistemi özellikleri ile ilgili nedenleri araştırılmıştır.Genellikle kil içerikli Trakya Formasyonu içerisinde bulunan Tünel güzergahının üzerinde Kuşdili Formasyonu ve dolgu zemin bulunmaktadır. Kuşdili Formasyonu ve dolgu zeminin kalınlıkları 8-12 metre arası güzergah boyunca değişiklik göstermektedir. Bu tünelin tünel içi ve yüzey deformasyonların araştırılması, özellikle yapılaşmanın yoğun olduğu Sirkeci için kritik bir hal almıştır.Elde edilen verilere göre, tünel içinde bulunan ezik zonlara ve dayk sokulumlarına bağlı olarak, tünel içi deformasyon gelişmiştir. İlk olarak açılan Güney Platform Tünelinin yaratığı zayıf zon, ardından kazısı başlanan Kuzey Platform Tünelini etkilemiş ve bu tünelde oluşan deformasyonları daha da hızlandırmıştır. Tünel güzergahında kesit alanının genişlediği bölgelerde tünel içi ve yüzey deformasyonlarının arttığı gözlenmiştir. Kesit alanının genişlediği bölgelerde arttırılan bulon sayısı ve boyları, yüzey deformasyonları tehlike seviye olan toplam 15 cm limitin altında tutmuştur. Dolgu zeminin çokluğu ve Kuşdili Formasyonunun dolgu zemin gibi çalışması, yüzey deformasyonlarının tünel içi deformasyonlara göre hızını arttırmıştır. Tünel için kullanılan Japon Karayolu Sınıflaması, RMR değerlerine çevrilmiş ve tünel içinde oluşan deformasyonlar RMR ile ilişkilendirilmiştir. RMR değerlerinin düştüğü aralıklarda, tünel içi ve yüzey deformasyonlarda ters orantılı olarak bir artış gözlenmiştir. RMR değerlerinin deformasyonu, güzergah boyunca birinci dereceden etkilediği belirtilmiştir. The rock mass of inner tunnel and surface deformations, cover thickness, cross-section of excavation, grade of excavation and properties of support systems of Marmaray Project Sirkeci Station has been investigated in this study as Thesis of Master of Sience in the İnstitute of Science of İstanbul UniversityThere are manmade layer and kuşdili Formation on the Mosty clay contented Trakya Formation that includes Tunnel route inside. Thickness of Manmade layer and Kuşdili Formation are avarage 8 ? 12 meters during tunnel route. Therefore, İts vitally critical to investigate in tunnel and surface deformations for Sirkeci area that surronded by constructionsAccording to data obtained, surface and in tunnel deformations are highly affected by dyke intrusion and fault zones. The weak zone created by South Platform Tunnel, which has been excavated first, has affected North platform tunnel and increase its deformation level. At the tunnel route, in tunnel and surface deformations has raised at large cross sectional areas.İncreased rock bolt numbers and lengths keeps surface settlements under 15 cm which is alert level limit. Due to wide distrubiton of manmade layers and excisting of Kuşdili Formation which is acting like manmade layer, have made surface settlements values higher then in tunnel deformations. Used classify for his tunnel Japan highway classify, have translated to RMR values and in tunnel deformations associate to that RMR values. At the parts has low RMR values, in tunnel and surface settlements have raised inversely correlated. İt has been determinated that RMR values have affected deformations for all tunnel route. 115

İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü'nde yüksek lisans tezi olarak yapılan bu çalışma içerisinde ?Sarıyer ? Çayırbaşı Karayolu Tüneli? mühendislik jeolojisi açısından değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme kapsamında öncelikle tünel güzergâhı ve bölgenin jeolojik durumu ortaya konmuştur. Bu amaçla arazi çalışmaları yapılmış, tünel güzergâhında karşılaşılacak olan birimlerin arazideki ilişkileri tespit edilmiştir. Yapılan sondajlar ve arazi çalışmaları ışığında tünel güzergâh kesiti oluşturulmuştur.Tünel güzergâhı boyunca uygulanan tahkimat elemanları ve tip kesitler, bunların değişen litoloji ve bu litolojilerin mühendislik parametreleriyle ilişkileri incelenmiştir. Ayrıca tünel açımına zorluk çıkaran durumlar, bunların sebepleri ve sonuçları ortaya konmuştur.Bu kapsamda ilk olarak ?Sarıyer ? Çayırbaşı Karayolu Tüneli?nde T2 tüneli 0+170 ? 0+370km'leri arasındaki mesafenin ayrıntılı mühendislik jeolojisi çalışması yapılmıştır. Bu aralıkta tünel açımı adına sorun yaratan bölüm 0+320 ? 0340km'leri arasında Trakya Formasyonu içindeki ezik zondur. Güzergâhın bu kesiminin etüdünün iyi, deformasyon ölçümlerlinin düzenli takibinin yapılmamış olmasından dolayı bu sorunla karşılaşılmıştır. Göçük yaşandıktan sonra tünel kazısı pilot tünel ile devam etmiş. Kazı genişliği düşürülmüş, tahkimat elemanları arttırılmıştır. Püskürtme beton kalınlığı 25cm'den 30cm'ye çıkarılmış, SN tür kaya bulonu yerine IBO kaya bulonları kullanılmış, 2inç'lik kalınlığında 8m'lik sürenlerden 45 adet çakılarak tünel kazısının tepe noktasında gelebilecek malzemeler önlemiştir. Kazı güvenliği açısından round boyu 75cm'ye düşürülmüştür.İkinci olarak ise T1 tünelinin Tekel Lojman binaları arazisi içerisine denk gelen 1+650 ? 1+800km'leri arasında tünel içerisinde, yüzeyde ve lojman binalarındaki deformasyonlar incelenmiştir. Bu km'ler arasında tünel içerisinde meydana gelen hareketler tümüyle tolere edilen değer olan 10cm'nin altında kalmıştır. Üst örtü yükünün azlığı, üst yapı yüklerinin olması ve kazı yapılan birimin zemin özellikli olması sebebiyle tünel açımı açısından zor olan bu bölgede yeterli tahkimat elemanlarının kullanımı, Umbrella Arch uygulaması, deformasyonların takibi ve doğru yorumlanması, zemin özelliklerinin doğru belirlenmesi gibi sebeplerden dolayı tünel içinde kazı güvenli bir şekilde yapılmış ve herhangi bir sorun oluşmamıştır. Yüzeyde tünel güzergâhı çevresinde deformasyonlar meydana gelmiştir. Tünel eksen doğrultusunda yaklaşık 15 ? 20cm olan düşey hareketler eksenin sağında ve solunda kalan kısımlarda kazı etkisine bağlı olarak azalmıştır. Lojman binalarının bulunduğu, tünel eksen doğrultusunun sağında kalan alanda deformasyon değerleri, eksenin solunda kalan alana oranla daha çabuk sönümlenmiştir. Bu zeminin küçük bir alanda heterojen özellikte olduğunu göstermektedir. Lojman binalarında meydana gelen düşey hareketler en çok T1 tünel güzergahına en yakın olan 1 nolu lojman binasında görülmüştür. En fazla 2,6cm'lik bir düşey hareketin görüldüğü lojman binasında güvenlik açısından sorun yaratacak bir durum oluşmamıştır. Within this academic study that is completed as a master degree thesis in Institute of Science of İstanbul University, ?Sarıyer-Çayırbaşı Highway Tunnel? is evaluated in terms of engineering geology. In the context of this evaluation, first of all, tunnel route and the geologic situation of the region have been put forward. To this end, field works have been done, the relations of the units in the field that will be encountered in the tunnel route have been determined. In light of all drillings and field works, tunnel route section has been generated.The fortification components and type sections which have been applied throughout the tunnel route, their changing lithology and the relations of these lithologies with the parameters of engineering geology have been examined. In addition, the cases that are obstructive to tunneling, their reasons and results have been introduced.In this context, a detailed engineering geology study of the distance between T2 tunnel between 0+170 ? 0+370 km within ?Sarıyer-Çayırbaşı Highway Tunnel? is done. In this range, the part causing problem in tunnelling is the squashed zone in Trakya Formation between 0+320 ? 0340 km. The reason why a problem occurred is that the study of this section of the route has not been done well and a regular pursuance for deformation measurements has not been performed. After the dent is happened, tunnel drilling has continued by pilot tunnel. Drilling width has been decreased, fortification components have been increased. Shotcrete thickness has been raised from 25 cm to 30 cm, instead of SN type rock bolt IBO rock bolts have been used, the materials that would come from the top point of tunnel drilling have been prevented by sticking 45 rock bolts, each one of which has 2 inch thickness and 8 m length. In terms of drilling security, the round length has been decreased to 75 cm.Secondly, in the tunnel between the 1+650 ? 1+800 km of T1 tunnel that comes up to the field of TEKEL Housing buildings, deformations have been examined on the surface and in the housing buildings. Between these km, the movements happened in the tunnel has been under 10 cm which is the completely tolerable rate. Due to the reasons such as the lack of upper cover burden; the use of sufficient fortification components in this area (which is rough in terms of tunneling) because of the presence of upper structure burdens and of that the drilling unit has ground characteristics; the application of Umbrella Arch; the pursuance and right evaluation of deformations; the accurate determination of ground characteristics, the drilling in the tunnel has been safely done and there happened no problem to come across. Around the tunnel route on the surface have occurred deformations. Vertical movements of some 15-20 cm in line of tunnel axis have diminished in the right and left parts of the axis depending on drilling effect. Within the area on the right side of the tunnel axis which the housing buildings are located, the deformation rates have been amortized faster than the area on the left side of the axis. It shows that the ground has heterogeneous characteristics in a small field. The vertical movements happening in housing buildings have been observed mostly in the housing building No:1 which is the closest one to T1 tunnel . In the housing building in which a maximum 2.6 cm vertical movement has been seen, there occurred no situation that could lead to a problem. 179

ÇİMENTO VE REÇİNE DOLGULU KAYA SAPLAMALARI PERFORMANSININ DEĞERLENDİRİLMESİ Güzide KALYONCU Hacettepe Üniversitesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Maden İşletme Anabilim Dalı ÖZ Bu çalışmada; rebar türü kaya saplamasının farklı kaya türlerinde ve katlarda galerilerde oluşan deformasyon üzerindeki etkisi incelenmiş saplama ile kaya kütlesi etkileşimi araştırılmış ve sonuçta gerilme ve maliyet analizi yapılarak analitik yöntemle tasarım yapılmıştır. Bu kapsamda, maden ocağının, ilerlemekte olan galerilerinde veya ocak geometrisi nedeniyle nispeten daha fazla deformasyonun oluşacağı cevher giriş galerilerinde toplam beş ayrı kapanma istasyonu oluşturulmuştur. Bu istasyonlarda rebar türü kaya saplamasının duraylılığa olan etkisinin belirlenmesi amacıyla yerinde ekstansometre ölçümleri ve çekme (pull-out) testleri yapılmıştır. Ayrıca ölçüm noktalarından alınan kayaç numuneler üzerinde laboratuvar deneyleri yapılarak jeomekanik özellikler belirlenmiştir. Yerinde ölçümlerden ve laboratuvar deneylerinden elde edilen sonuçlar kullanılarak analitik yöntemle saplama tasarımı yapılmış ve sonuçta, reçineli rebar saplamasının 45 mm, çimentolu rebar kaya saplamasının ise 40 mm yerdeğiştirme sonrasında uygulanan yükün etkisiyle deliğinden ayrıldığı ve tahkimat elamanı olarak kullanılamayacak duruma geldiği tespit edilmiştir. Ayrıca yapılan hesaplamalar sonucunda plastik bölge çapı ile destek basıncı arasında ters yönlü doğrusal bir ilişkinin olduğu belirlenmiştir. Bu ilişkide, 0.5 MPa destek basıncına karşın 39 mm' lik bir yerdeğiştirmenin oluştuğu saptanmıştır. Yapılan birim maliyet analizinde ise reçineli rebann çimentolu rebara göre ortalama 4$ daha ekonomik olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak RMR değerinin 60 ve üzeri bir puana sahip olduğu kayaçlarda sadece rebar türü kaya saplamalarının kullanılmasının yeterli olacağı öngörülmüştür. ANAHTAR KELİMELER: Reçineli rebar kaya saplaması, çimentolu rebar kaya saplaması, kapanma ölçümü, çekme testi, kayaçların yenilme sonrası davranışı, tahkimat tasarımı, maliyet analizi Danışman: Yrd. Doç. Dr. Yılmaz özçelik, Hacettepe Üniversitesi, Maden Mühendisliği Bölümü, Maden işletme Anabilim Dalı EVALUATION PERFORMANCE OF CEMENT AND RESIN GROUTED TYPE ROCK BOLT Güzide KALYONCU Hacettepe University, Department of Mining Engineering ABSTRACT In this study, the effect of rebar type rockbolts on deformations, which is formed in different rock types and in galleries in different levels was examined and the interaction of rock mass with rockbolt was investigated and as a result, support design using analytic method is performed by stress and cost analysis. In this respect, 5 different convergence stations were formed in galleries going forward in mine or in ore entrance galleries where more deformation occurs due to the mine section. In these stations, extensometer, pull-out test and in-situ measurements were performed to determine the effect of rebar type rockbolt on stability and the geomechanic properties of rock samples taken from these stations were tested. Support design analytic method was performed by using the results of in-situ measurements and laboratory experiments and from their studies, it is determined that the resin anchored rebar rocbolts were separated from the hole due to the effect of applied load from a 45 mm of displacement while the cement anchored rebar rockbolts were separated from a 40 mm of displacement and it is concluded that it can be used as a support element. Also, according to the results of calculations it was determined that there is a reverse linear relationship between the diameter of plastic zone and support pressure. In this respect, it was observed that 39 mm of displacement occurred in spite of support pressure of 0.5 MPa. According to cost analysis, it was determined that the resin anchored rebar rockbolt is more economic in average of 4$/unit than the cement anchored rebar rockbolt and it is decided that the utilization of only rebar type rockbolts is sufficient in rocks having a RMR value of 60 and higher. KEY WORDS: Resin anchored rebar rocbolts, cement rebar rocbolts, extensometer, pull-out test, behaviour of rocks after failure, support design, cost analysis. Advisor: Assist. Prof. Dr. Yılmaz Özçelik, Hacettepe University, Department of Mining Engineering 114