| dc.contributor.advisor | Gökçeoğlu , Candan | |
| dc.contributor.author | Çapar , Necib | |
| dc.date.accessioned | 2018-12-26T10:25:55Z | |
| dc.date.issued | 2018-11-02 | |
| dc.date.submitted | 2018-11-02 | |
| dc.identifier.citation | Çapar, N., Kaya Düşmesi Analizinde Geri Sıçrama Katsayısının Etkisinin Deneysel ve Analitik Yöntemlerle İncelenmesi, Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye, 2018. | tr_TR |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/5493 | |
| dc.description.abstract | The study aimed to compare the situations for solving rocfall problems that a commercial software called Rocfall and a proprietary software called N-TEK that have been written in MATLAB is used qualitatively/quantitatively by using a case study. RocFall software allows the calculation of motions of singular blocks in 2 dimensions bu using the lumped mass approach and kinematic coefficients of restitutions (Rn, Rt). Similarly N-TEK software uses the lumped mass approach but allows the related motion calculations by using spring (kx, ky) and damping (cx, cy) coefficients and force models. By using remote sensing methods digital elevation model of the study area have been formed, field studies and back-analyses studies have been conducted to determine the input parameters for both of the softwares. Field studies were comprised of high-speed camera recordings and mesaurement of displacements for related engineering geology units.The usage of high-speed camera images for determining the coefficients of restitutions which have to be defined for the widely used RocFall Software have been concluded to be insufficient because of the susceptibility of the method against user errors and lack of ability to determine the impact and rebound velocities of the moving block. By using back-analyses methods, the related normal and tangential coefficients of resititutions have been determined for the engineering geology units that are present in the study-area. Determination of the variables used in the suggested motion model defined for the engineering geology units as spring and damping coefficients by using the deformation values measured during the field tests was not possible due to the lack of mathematical solution of the problem. Comparison of both motion models qualitatively and quantitavely have not been possible but related explanations about the situation have been explicitly presented in the study. | tr_TR |
| dc.description.tableofcontents | ÖZET…………………………………………………………………………………........ i
ABSTRACT………………………………………………….………………………........ ii
TEŞEKKÜR…………………………………………………………………………….... iii
İÇİNDEKİLER……………………………………………………………………………. iv
ÇİZELGELER DİZİNİ………………………………………………………………....... xii
ŞEKİLLER DİZİNİ……………………………………………………………….......... xvii
SİMGELER VE KISALTMALAR…………………………………………………….. xxiv
1. GİRİŞ 1
2. KAYA DÜŞMESİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER 3
2.1. Tanımlar 3
2.1.1. Kaya Düşmesi 4
2.1.2. Kaya Düşmesi Tehlikesi 9
2.1.3. Kaya Düşmesi Riski 11
2.2. Kaya Düşmelerinin Sınıflandırılması 12
2.3. Kaya Düşmelerinin İncelenmesinde Kullanılan Yöntemler 13
2.3.1. Risk Derecelendirme Sistemleri 17
2.3.1.1. Gölge Açı-Koni Yaklaşımı 17
2.3.1.2. Kaya Düşmesi Tehlike Derecelendirme Sistemi (RHRS) 19
2.3.1.3. Kaya Şevi Derecelendirme Süreci (RSRP) 26
2.3.1.4. Ontario Kaya Düşmesi Tehlike Değerlendirme Sistemi (RHRON) 33
2.3.1.5. Kaya Düşmesi Risk Yönetim Değerlendirmesi (RO.M.A) 40
2.3.1.6. Taş ocakları için Kaya Düşmesi Risk Değerlendirmesi (ROFRAQ) 44
2.3.2. Hareket Modelleri 47
2.4. İyileştirme Yöntemleri 50
2.4.1. Duraylılığı Arttırıcı Yöntemler 50
2.4.1.1. Destekleme Yöntemleri 51
2.4.1.1.1. Kesme Takozları 51
2.4.1.1.2. Kaya Ankrajları 52
2.4.1.1.3. Bağlamalı Ankrajlı Duvar 53
2.4.1.1.4. Püskürtme Beton 54
2.4.1.1.5. Drenaj 55
2.4.1.1.6. Payanda 56
2.4.1.2. Kaya Kaldırma Yöntemleri 57
2.4.1.2.1. Yeniden Şevlendirme 58
2.4.1.2.2. Şevlerin Traşlanması 58
2.4.1.2.3. Şev Temizliği 58
2.4.2. Korunma Önlemleri 58
2.4.2.1. Yakalama Hendekleri 59
2.4.2.2. Bariyerler 60
2.4.2.2.1. Gabiyon 61
2.4.2.2.2. Beton Blok Bariyerler 62
2.4.2.2.3. MSE Bariyerler 63
2.4.2.3. Uyarı Çitleri 64
2.4.2.4. Tel Ağlar 65
2.4.2.5. Yakalama Çitleri 67
2.4.2.6. Zayıflatıcı Asılı Ağlar 70
2.4.2.7. Kaya Sundurmaları ve Tüneller 71
2.4.2.7.1. Donatılı Beton Sundurmalar 72
2.4.2.7.2. Konsol Sundurmalar 72
2.4.2.7.3. Eğimli Tavana Sahip Sundurmalar 73
2.4.2.7.4. Ağ Sundurmalar 74
2.5. Kaya Düşmeleri ile İlgili Ulusal ve Uluslararası Standartlar 76
2.5.1. Ulusal Durum 76
2.5.2. Uluslararası Durum 78
2.5.2.1. Destekleme Yöntemleri 79
2.5.2.1.1. Kesme Takozları 79
2.5.2.1.2. Kaya Ankrajları 79
2.5.2.1.3. Bağlamalı Ankrajlı Duvarlar 79
2.5.2.1.4. Püskürtme Beton 79
2.5.2.1.5. Drenaj 80
2.5.2.1.6. Payanda 80
2.5.2.2. Kaya Kaldırma Yöntemleri 80
2.5.2.3. Korunma Önlemleri 81
2.5.2.3.1. Yakalama Hendekleri 81
2.5.2.3.2. Bariyerler 81
2.5.2.3.2.1. Gabiyon 81
2.5.2.3.2.2. Beton Blok Bariyerler 81
2.5.2.3.2.3. MSE Bariyerler 81
2.5.2.3.3. Uyarı Çitleri 82
2.5.2.3.4. Tel Ağlar 82
2.5.2.3.5. Yakalama Çitleri 82
2.5.2.3.6. Zayıflatıcı Asılı Ağlar 84
3. MEKANİK BİLİMİ VE HAREKET SORUNLARI İLE İLGİLİ GENEL BİLGİLER ………………………………………………………………………………………85
3.1. Fizik ve Mekanik Bilimi ile Hareket Sorunu 85
3.2. Analitik ve Sayısal Yöntemler 86
3.3. Ölçümler ve Birimler 86
3.3.1. Standartlaştırılmış Ölçüm Birimleri 87
3.3.2. Belirsizlik ve Anlamlı Rakamlar 87
3.4. Newton Yasaları 89
3.5. Hareket Sorunları 89
3.5.1. Tanımlar 90
3.5.2. Yapılandırılmış Sorun Çözme Yaklaşımı 94
3.5.3. Koordinat Sistemleri 95
3.5.3.1. 2 Boyutlu Sistemler 96
3.5.3.1.1. Kartezyen Koordinat Sistemi (x-y) 96
3.5.3.1.2. Normal ve Teğet Koordinatlar (n-t) 97
3.5.3.1.3. Kutupsal Koordinatlar (r-θ) 99
3.5.4. Kuvvet 102
3.5.4.1. Kuvvetlerin Sınıflandırılması 102
3.5.4.2. Kuvvet Modelleri 102
3.5.4.2.1. Yerçekimsel Kuvvet (Ağırlık) 102
3.5.4.2.2. Sürüklenme Kuvveti 104
3.5.4.2.3. Yay Kuvveti 105
3.5.4.2.4. Sönümlendirici Kuvveti 106
3.5.4.2.5. Sürtünme Kuvveti 107
3.5.5. Analitik Yöntemler 108
3.5.6. Sayısal Yöntemler 112
3.5.6.1. Simplektik Yöntemler 112
3.5.6.1.1. Euler-Chromer Yöntemi 112
3.5.7. Geri Sıçrama Katsayısı 113
4. HAZIRLANAN N-TEK ADLI YAZILIM HAKKINDA GENEL BİLGİLER 121
4.1. Kabuller 121
4.2. Genel Hesap Algoritması 121
4.3. Temas Tespit Algoritması 122
5. ÖRNEK OLAY ÇALIŞMALARI 124
5.1. Giriş 124
5.2. Çalışma Sahası 124
5.2.1. Konum 124
5.2.2. İklim ve Bitki Örtüsü 125
5.2.3. Çalışma Sahasının Genel Jeolojisi 125
5.2.3.1. Çalışma Sahası İçerisindeki Jeolojik Birimler 125
5.2.3.1.1. (Tmh) Hançili Formasyonu 127
5.2.3.1.2. (Qal) Alüvyon 128
5.2.3.2. Çalışma Sahasının Yapısal Jeolojisi ve Tektonizması 128
5.2.3.3. Çalışma Sahasının Depremselliği 129
5.3. İnceleme Yöntemleri 131
5.3.1. Arazi Çalışmaları 131
5.3.1.1. Sayısal Arazi Modelinin Oluşturulması 131
5.3.1.2. Mühendislik Jeolojisi Birimlerinin Tanımlanması 134
5.3.1.2.1. Alüvyon 136
5.3.1.2.2. Birim 1 (Tmh – Hançili Formasyonu) 136
5.3.1.2.3. Birim 2 (Tmh – Hançili Formasyonu) 136
5.3.1.2.4. Birim 3 137
5.3.1.2.5. Birim 4 137
5.3.1.3. Kaya Kütlesi İçerisindeki Ana Süreksizlik Takımlarının Tanımlanması 137
5.3.1.4. Kaya Düşmesi Kaynak Bölgeleri ile Düşmüş Blokların Hacimlerinin Değerlendirilmesi 141
5.3.1.5. Süreksizlik Yüzeyine ait Sürtünme Açısının Tespiti Amacıyla Arazide Yürütülen Schmidt Çekici Deneyleri 143
5.3.1.6. Geriye Dönük Analiz Çalışmalarında Kullanılan Yazılımlara ait Girdi Değişkenlerinin Belirlenmesi 143
5.3.2. Laboratuvar Çalışmaları 147
5.3.2.1. Yoğunluk ve Birim Hacim Ağırlık Tayini (Kumpas Yöntemiyle) 147
5.3.2.2. Deformasyon Kontollü Doğrudan Makaslama Cihazıyla Makaslama Deneyi 148
5.3.2.3. Tilt Deneyi 150
5.3.2.4. Süreksizlik Yüzeyine ait Sürtünme Açısının Tespiti Amacıyla Laboratuvarda Yürütülen Schmidt Çekici Deneyleri 151
5.3.3. Ofis çalışmaları 152
5.3.3.1. Kaya Düşmesi Kaynak Bölgeleri ile Düşmüş Blokların Hacim, Konumlarının Belirlenmesi 152
5.3.3.2. Kinematik Analizler 155
5.3.3.3. Geriye Dönük Analiz Çalışmaları 159
6. SONUÇLAR VE TARTIŞMA 172
6.1. Sonuçlar 172
6.2. Tartışma 174
7. KAYNAKLAR 176
8. EKLER 187
9. ÖZGEÇMİŞ 296 | tr_TR |
| dc.language.iso | tur | tr_TR |
| dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
| dc.subject | Kaya düşmesi | tr_TR |
| dc.subject | Geri sıçrama katsayısı | tr_TR |
| dc.subject | Deterministik yöntem | tr_TR |
| dc.subject | RocFall | tr_TR |
| dc.subject | N-TEK | tr_TR |
| dc.subject | Kaya düşmesi önleme yapıları | tr_TR |
| dc.title | Kaya Düşmesi Analizinde Geri Sıçrama Katsayısının Etkisinin Deneysel ve Analitik Yöntemlerle İncelenmesi | tr_TR |
| dc.title.alternative | The Investigation Of The Effect Of Coefficient Of Restitution On Rockfall Analysis By Using Experimental And Analytical Methods | tr_eng |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | tr_TR |
| dc.description.ozet | Çalışmanın amacı kaya düşmesi sorunlarının çözümlenmesinde literatürde sıklıkla kullanıldığı tespit edilen RocFall ticari yazılımının kullanıldığı durumlar ile MATLAB yazılımı kullanılarak hazırlanmış N-TEK adlı yazılımın kullanıldığı durumlar arasındaki benzerliklerin ve/veya farkların belirli bir çalışma alanını kapsayan uygulama örneği yardımıyla nitel ve nicel olarak belirlenmesidir. Kinematik geri sıçrama katsayılarının (Rn, Rt) girdi değişkeni olduğu RocFall adlı ticari yazılım öbek kütle yaklaşımı kullanarak tekil bloklara ait hareket hesaplamalarını 2 boyutta yapılabilmesini sağlamaktadır. Benzer şekilde öbek kütle yaklaşımı kullanan, yay (kx, ky) ile sönümleme (cx, cy) katsayılarının girdi değişkeni olduğu N-TEK yazılımı
ilgili hareket hesaplamalarının yapılabilmesini kuvvet modelleri kullanarak sağlamaktadır. Her iki yazılıma ait girdi değişkenlerinin belirlenebilmesi için uzaktan algılama yöntemleri kullanılarak çalışma sahasına ait sayısal arazi modeli oluşturulmuş, arazi deneyleri yürütülmüş ve geriye dönük analiz çalışmaları yapılmıştır. Arazi deneyleri yüksek hızlı kamera ile yapılan çekimleri ve ilgili mühendislik jeolojisi birimlerine ait yer değiştirme miktarlarının belirlenmesini kapsamaktadır. RocFall yazılımı içerisinde farklı birimlerin tanımlanmasını sağlayan normal ve teğet geri sıçrama katsayılarının belirlenmesinde yüksek hızlı kamera görüntülerinin kullanılmasının ilgili yöntemin kullanıcı hatasına açık olması ve bloğun çarpışma yüzeyi ile temas ettiği ve çarpışma yüzeyinden ayrıldığı anların çoğunlukla tespitinin mümkün olmaması nedeniyle yetersiz kaldığı sonucuna varılmıştır. Geriye dönük analiz çalışmaları ile çalışma sahası içerisindeki mühendislik jeolojisi birimlerine ait normal ve teğet geri sıçrama katsayıları belirlenebilmiştir. N-TEK yazılımı içerisinde mühendislik jeolojisi birimlerinin tanımlanmasını sağlayan yatay ve düşey yay ile sönümlenme sabitlerinin arazi deneyleri yardımıyla belirlenen yer değiştirmeler kullanılarak tespiti ilgili hareket modeline ait kabuller dikkate alındığında sorunun matematiksel çözümünün bulunmaması nedeniyle mümkün olamamıştır. İlgili hareket modellerinin nitel/nicel karşılaştırması yapılamamıştır, ancak mevcut durum ile ilgili açıklamalar çalışma içerisinde detaylı biçimde ortaya konmaktadır. | tr_TR |
| dc.contributor.department | Jeoloji Mühendisliği | tr_TR |
| dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
