Tünel Projelerinde Dikkate Alınması Gereken Gerilme Türleri ve Nedenleri
Yeraltı kaya yapıları mekaniğine göre; yeraltı açıklığının etrafında bulunan kayaçlar hem tüneli yüklemekte, hem de komşu bölgelerden gelen yükleri taşımaktadır. Tünelde oluşan bu gerilmelerin ortaya çıkarılması ve anlaşılması, projelendirme çalışmalarında olduğu kadar uygulama sırasında da en önemli konular arasındadır. Tünel projelerinin yapılmasında dikkate alınması gereken gerilme türleri ve nedenleri şu şekildedir:
Tünel Projelerinde Dikkate Alınması Gereken Gerilme Türleri ve Nedenleri
- LİTOSTATİK GERİLMELER
- -Kayaç örtüsünün kalınlığına bağlı
- TEKTONİK GERİLMELER
- -Tektonizmaya bağlı basınçlar
- PSÖDOPLASTİKLEŞME
- -Kayaçların gevşemesine bağlı
- KABARMA-ŞİŞME
- -Kimyasal-fiziksel kökenli genleşme
- YAPAY ETMEN GERİLMELERİ
- -Yapılaşma yükleri
- HİZMET GERİLMELERİ
- -Servis yükleri
Bunlardan ilk ikisi primer (doğal, ilkel) gerilme durumunu oluşturmaktadır. Yeraltı kazısıyla birlikte kaya ortamında bulunan ilk gerilme ortamı bozulmaya başlamaktadır. Böylece, mevcut gerilmeler kayacın gevşemesine bağlı olarak yer, yön ve şiddet değiştirerek zamanla ikincil (sekonder) gerilmelere dönüşmektedir.
Kazının bitmesi ile birlikte ideal-elastik malzeme özelliğindeki kayada, ikincil gerilme-yer değiştirme durumunun son şeklini alması beklenir. Ancak arazi ölçümleri kazı etrafındaki yer değiştirmelerin zamana bağlı olarak farklı hızlarda geliştiğini kanıtlamaktadır.
İkincil gerilmelerin oluşumu esnasında, boşluk çevresinde oluşan yeni gerilmelerin şiddetlerine ve kayanın dokusuna bağlı olarak “kemerlenme” adı verilen yüklerin bulunduğu bölgeler meydana gelmektedir.
Tünel kazısı yapılırken kaya kütlesinde denge halinde bulunan birincil kuvvetler, değişerek yine denge durumundaki ikincil hale dönüşürler. Bu değişim ancak gerilmelerin yeniden dağılması sürecinin başarılı bir geçiş dönemi ile sağlanabilir.
