Karayolu boyunca bir heyelan araştırması için elektrik özdirenç yöntem uygulaması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: CEYDA NARMAN

Danışman: Sedat Yılmaz

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Heyelanlar birçok dış etkenler tarafından tetiklenen bir kaya birikimi, bir yamacın çökmesi veya kayması olarak tanımlanır. Türkiye? nin güneyindeki heyelanların en önemli sebepleri genellikle yamaçların morfolojisi, yağmur, hafriyat, aşınma ve yeraltı suyunun varlığıdır. Ayrıca, yol genişletme çalışmaları ile yamaç dengesinin bozulması heyelanları tetiklemede önemli olmuştur. Böylece, Burdur-Isparta karayolu boyunca oluşmuş heyelanlar yol yapımı veya genişletme çalışmaları, litolojik olumsuzluklar ve doğal yamaçların tahribi yüzünden oluşmaktadır. Burdur-Isparta illeri arasındaki devlet karayolu 55 km uzunluğunda iken, bu çalışmaya konu olan heyelanın bulunduğu karayolu ise 26 km uzunluğuna sahiptir. 2006 yılından sonra ana bir yol olarak projelendirilmiş bu karayolu 2009 yılı sonuna kadar 6 m genişlikten kısmen 10-16 m genişliğe ulaşmıştır. Bu genişletme çalışmaları ile iki il arasındaki mesafeyi yaklaşık olarak yüzde elli azaltan bu yoldaki trafik devlet karayolundakine göre artış göstermiştir. Heyelanların özelliklerini belirlemek için doğrudan araştırmaya dayalı jeoteknik yöntemlerin yüksek maliyetleri yüzünden her zaman uygun olmasa da kullanılabilmesine karşın, heyelanları çalışmanın en iyi yolları jeofizik araştırmalardır. Heyelan bölgeleri veya kütle hareketinde jeofizik yöntemlerin ana amacı, hareket eden kütlenin yanal sınırlarını ve kalınlığını, potansiyel kayma yüzeylerini belirlemek ve yeraltı suyu akışının hareketini ve kayan kütle içindeki dağılımını belirlemektir. Özdirenç ve doğal potansiyel (SP) yöntemleri kapsayan heyelanların yerelektrik araştırmaları bu çalışmanın odağını oluşturmaktadır. İki-boyutlu (2-B) elektrik özdirenç görüntüleme (ERI) tekniği profiller boyunca nispi olarak bir yeraltı görüntüsünü vermede hem ucuz hem de uygun bir yöntemdir. Ayrıca ERI yöntemi yeraltı tabakaların su içeriğine duyarlı olduğu için heyelan araştırmalarında başarılıdır. Çok-elektrotlu veri toplama sistemleri araştırmacıların geleneksel olmayan dizilimleri kullanmasına ve veri toplama zamanını azaltmasına olanak sağlamaktadır. Özdirenç veri yorumlamadaki ilerlemeler heyelanlarla ilişkili yeraltı suyu akış hareketleri ve yeraltı yapısını belirleme gibi karmaşık jeolojik sorunları çözmeyi sağlamaktadır. Doğal potansiyel araştırmalar yeraltında kendiliğinden oluşmuş yerelektrik alanların bir ölçümünü kapsar. SP yöntemi heyelanların sınırlarını ortaya çıkarma ve yeraltı suyu akış yönünü belirlemede önemli sonuçlar vermektedir. Heyelan çalışmalarında SP yönteminin kullanımı, ayrışmış kayaç ve topraklar içindeki suyun hareketinin neden olduğu elektro-filtrasyon veya akma gerilimleri ile alakalıdır. SP profil ve haritalama heyelan araştırmalarında negatif ve pozitif yüklü bölgeleri belirlemek için kullanılmaktadır. ERI verileri, Wenner-Schlumberger elektrot dizilimi ile bir yer özdirenç ölçüm cihazına bağlı 48 elektrotlu bir çok-elektrotlu sistemle 4 m elektrot aralıklı ve 188 m uzunluklu sekiz profiller boyunca toplanmıştır. Ölçülen saha görünür özdirenç verileri yeraltı özdirencinin bir modelini oluşturmak için ters çözülmüştür. Ters çözüm işlemi, ölçülen ve modelden hesaplanan görünür özdirenç verileri arasındaki en iyi uyumu elde etmek için düzgünlük kısıtlamalı en-küçük kareler ters çözümünü esas almaktadır. SP ölçümler ise 2-B ERI profiller için kullanılan beş hat boyunca bir milivoltmetre ve bir çift polarize olmayan elektrotları kullanarak 5 m elektrot aralığı ile baza indirgeme ölçü tekniğiyle yapılmıştır. SP araştırma verileri hatların her biri için profiller ve haritalama bölgesi içinde 2-B kontur haritası olarak sunulmuştur. ERI araştırma sonuçları yaklaşık olarak 7.5-10 m derinlik aralığında bir heyelan kayma yüzeyini ortaya çıkarmıştır. SP verileri ise, pozitif SP artış eğiliminin heyelanın topuk kısmı veya birikim bölgesi ile su çıkışlarının veya drenaj suyunun önünde sonlandığını ortaya koymuştur. Bu heyelan çalışması, gelecekteki bölgenin kararlılık değerlendirmeleri için faydalı olacaktır.