Donma-çözülmenin etkin olduğu yüksek rakımlı bölgelerde soliflüksiyon türü toprak akmalarının incelenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BERTAN BAŞ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): ADİL BİNAL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Son yıllarda Türkiye'nin doğu illeri kış aylarında daha fazla kar yağışı almaya başlamış ve sıfırın altında geçen gün sayısı artmıştır. Bunun doğal bir sonucu olarak toprak don derinliği her geçen yıl giderek artmaktadır. Özellikle, Erzurum, Erciyes ve Artvin illerinde don penetrasyon derinliği yaklaşık 1.5 metreye ulaşmış ve geçmiştir. Yeraltı su seviyesinin yeryüzüne yakın olduğu ovalık alanlarda don etkisi toprağın daha derin kısımlarına kadar ulaşabilmektedir. Bunun sonucu olarak ovalık alanlarda kurulan yerleşim yerlerinde özellikle sığ temellere sahip üstyapılarda (Karayolu, demiryolu, havaalanı vb.) ve alt yapılarda (Kanalizasyon, su şebekesi vb.) önemli hasarlar meydana gelebilmektedir. Kış aylarında donan toprak zemin, ilkbahar aylarına doğru erimekte ve donma-çözülme etkisiyle toprak yapısında meydana gelen değişiklikler toprağın fiziko-mekanik özelliklerinde de değişikliklere neden olmaktadır. Toprağın üst kısmında don etkisiyle hacimsel artışlar meydana gelmekte ve toprak gözenekli bir yapı kazanmaktadır. İlkbahar aylarında toprağın gözeneklerindeki donmuş suyun erimesi sonucu toprağın aşırı doygun hale gelmesine bağlı olarak efektif gerilim düşmekte, toprak çok yüksek oranda dayanım kaybetmekte ve sıvı davranışa yakın bir davranış göstermesiyle birlikte toprak kaymaları görülebilmektedir. Tez çalışması kapsamında, yüksek rakımlarda donmuş toprakların erimesi sonucu aşırı doygunluğa ulaşan yamaç ve şevlerde görülen soliflüksiyon tipi toprak akmaları, saha çalışmaları ve laboratuvar çalışmaları olarak iki ayrı başlıkta incelenmiştir. Saha çalışmalarında; Erzurum, Erciyes, Ilgaz ve Artvin illeri çevresinde yüksek rakımlarda oluşan toprak akmaları yerinde incelenmiş, insansız hava aracı yardımıyla (Drone) çekilen fotoğraflarla, photoscan ve surfer yazılımı kullanılarak çalışma alanlarının ortofotoları ve sayısal yükseklik modelleri oluşturulmuştur. Bu sayede arazi koşullarında gözlenen duraysızlıkları bilgisayar ortamında modellenerek toprak akmalarının mekanizmaları hakkında şematik bilgiler elde edilmiştir. Laboratuvar çalışmaları kapsamında çalışma bölgelerinden getirilen toprak örnekleri üzerinde yapılan deneylerle indeks ve mekanik özellikleri belirlenmiş, donma-çözülme etkisiyle meydana gelen toprak hareketlerini laboratuvar ortamında modellemek için yeni bir cihaz tasarlanmıştır (Toprak kayması inceleme cihazı). Özel olarak hazırlanmış örnekler, geliştirilen yeni cihazda farklı eğim değerlerinde deneylere tabi tutularak yaşanacak olası toprak kaymaları sürekli olarak gözetim altında tutulmuştur. Toprak kayma deney öncesinde ve sonrasında örneklerin fotoğrafları çekilerek, Photoscan ve Surfer yazılımları yardımıyla deneye tabi tutulan örneklerin ortofotoları ve sayısal yükseklik modelleri oluşturulmuştur. Oluşturulan sayısal yükseklik modelleri ve araziden getirilen numuneler üzerinde gerçekleştirilen deneyler sonucunda, düşük eğimli yamaçlarda donma-çözülme sonucunda görülen toprak kaymalarının mekanizmaları incelenmiştir. ArcGIS yazılımı kullanılarak tane boyuna bağlı olarak zemin hareketleri hakkında yorumlamalar yapılmıştır.