Doktora Tezi Görüntüleme

Öğrenci: Fikri BULUT
Danışman: Doç.Dr. Fikret TARHAN
Anabilim Dalı: Jeoloji Mühendisliği
Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
Tez Adı: ÇAMBAŞI (TRABZON – ÇAYKARA) BARAJI VE UZUNGÖL HİDROELEKTRİK SANTRAL YERLERİNİN MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ AÇISINDAN İNCELENMESİ
Tezin Türü: Doktora
Kabul Tarihi: 1/1/1989
Sayfa Sayısı: 183
Tez No: Dt28
Özet:

      Bu araştırmada, Çambaşı (Trabzon – Çaykara) Barajı, iletim tüneli ve hidroelektrik santral yerleri ile Uzungöl-I regülatörü, iletim tüneli ve hidroelektrik santral yerleri Mühendislik Jeolojisi açısından incelenmiştir.

      Çalışma alanı, Trabzon iline bağlı Çaykara ilçesi ile Uzungöl bucağı arasında yeralır ve yaklaşık olarak 160 km2’ lik bir alan kaplar.

      İnceleme alanında litostratigrafi birimleri olarak, alttan üstte doğru; Çambaşı Formasyonu , Ataköy Formas-yonu, Taşkıran Granitoyidi, Çaykara Formasyonu, Lüger Travertenleri, Alüvyonlar ve Yamaç Döküntüleri ayırtlanmış-tır.

      Çambaşı Formasyonu spilitleşmiş bazalt, metabazalt, bazik tüf ve kireçtaşlarından oluşmuştur. Formasyonun ya-şı, kireçtaşlarında saptanan mikrofaunaya göre, Malm-Alt Kretase olarak belirlenmiştir.

      Çambaşı Formasyonu ile geçişli olduğu kabul edilen Ataköy Formasyonu, genellikle kireçtaşlarından ibaret o-lup yer yer kiltaşı, kumtaşı, tüfit seviyeleri ve dolerit silleri içerir. Ataköy Formasyonunun yaşı, kireçtaşların-dan sağlanan mikrofauna yardımıyla, Alt Kretase olarak saptanmıştır.

      Taşkıran Graniyoyidi subalkalen graniy, granit, mikrogranit ve kuvarslı mikrodiyoritten meydana gelmiştir. Gra-nitoyidin yerleşim yaşı, arazi bulgularına göre, Alt Kretase sonu olarak kabul edilmiştir.

      Çaykara Formasyonu üç üyeye ayrılmıştır.Bunlar alttan üste doğru Hadi Üyesi, Şahinkaya Üyesi ve Karona Ü-yesidir. Hadi Üyesi kireçtaşı, kumtaşı ve tüfit seviyeleri içeren bazaltik lav ve tüflerden oluşmuştur. Kireçtaş-ları yer yer kırmızı, yer yer de yeşilimsi gri renklidir. Çambaşı Formasyonu ile tektonik dokanaklı olan bu üye-nin yaşı, kırmızı renkli kireçtaşlarında saptanan Globotruncana türlerine göre, Kampaniyen olarak belirlenmiş-tir. Şahinkaya Üyesi dasitik lav tüf, tüfit ,kırmızı ve gri renkli kireçtaşları içerir. Ataköy Formasyonu ile tekto-nik dokanaklı olan Şahinkaya Üyesi, Hadi Üyesini uyumlu olarak üstler ve Karona Üyesi tarafından uyumlu o-larak üstlenir. Üyenin yaşı, kırmızı renkli kireç taşlarından sağlanan mikrofauna yardımıyla, Üst Kretase olarak saptanmıştır. Karona Üyesi bazaltik lav, tüf aglomera ve gri renkli kireçtaşlarından meydana gelmiştir.Birime kireçtaşlarından elde edilen mikrofaunaya göre, Üst Kretase yaşı verilmiştir.

      Haritalanan alanda, değişik konumlu diyabaz, kuvarslı mikrodiyorit, aplit,bazalt ve dasit daykları izlenmektedir.

      Travertenler, Hadi Fayı boyunca görülürler. Alüvyonlar Solaklı, Şerah ve Ögene Derelerinin vadi tabanlarında, akarsu sekileri ise anılan vadilerin yamaçlarında yeralırlar. Yamaç döküntüleri kuru dereler içerisinde ve ya-maçların eteklerinde görülmektedir.

      İnceleme alanındaki formasyonlar içerisinde yer yer izlenen tortul kayaçlar genellikle katmanlıdır. Katmanla-rın doğrultuları, çoğunlukla KD-GB,eğimleri ise 12-75oarasında KBve GD yadır.Çalışma alanında ,Ataköy For-masyonu içerisinde asimetrik bir senklinal bulunmaktadır. Senklinal ekseninin konumu 70o/10odir.Çatlaklar ge-nellikle magmatik kayaçlarda belirgin olarak izlenirler.Çatlakların istatistik değerlendirilmesi sonucu,bölgeyi etkileyen maksimum basınç kuvveti yönünün K10o-20oB arasında olduğu belirlenmiştir.Haritalanan alanda izle-nen faylar, KD-GB ve KB-GD doğrultularında gelişmişlerdir. Eğimleri dik yada dike yakın oldukları kabul edi-len bu faylar, çoğunlukla fay zonu şeklinde izlenirler.

      İnceleme alanında, yapımı ön görülen hidroelektrik enerji tesis yerleri ve güzergahlarındaki kayaçların jeome-kanik özellikleri, arazi ve laboratuar çalışmalarıyla araştırılmıştır.

      Arazi çalışmalarında, yüzeylenmeler ile sondaj ve galerilerden yararlanılmıştır. Yüzeylenmelerde ve galerilerde süreksizliklerin özellikleri belirlenerek Schmidt çekici deneyi yüzeylenmelerden ve galerilerden alınan şekil-siz örnekler üzerinde nokta yük direnci deneyi yapılmıştır. Ayrıca,galerilerin 1/100 ölçekli jeolojı kesitleri ha-zırlanmış ve galerilerin açıldığı kaya ortamı tünel kayası olma açısından sınıflandırılmıştır. Sondaj karotlarında yapılan ölçümlerle kaya kalitesi özelliği belirlenmiştir;sondaj karotları üzerinde Schmid çekici ve nokta yük direnci deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sondajlarda yapılan tek lastik basınçlı su ve sızma deneyleriyle, hidrolik yapı temellerini oluşturan kayaçların geçirgenlik durumu saptanmıştır.

      Arazi çalışmaları sonucunda, Çambaşı barajı ve Uzungöl hidroelektrik santral yerlerindeki ayrışmamış kayaçla-rın genellikle orta ve iyi kaliteli, sık çatlaklı, orta açıklıklı, orta pürüzlüklü, sert ve çok sert , yarı ve az geçirim

      li ,yüksek ve çok yüksek dirençli, orta ve çok yüksek derecede ayrışmış kayaçların ise çoğunlukla kötü ve çok kötü kaliteli, yumuşak ve orta dirençli oldukları belirlenmiştir.

      Laboratuarda, baraj yerinden alınan kaya bloklarından çıkarılan karot örnekleri ile denge bacaları ve hidroelekt-rik santral yerlerinde açılan sondajlardan alınan karotlar üzerinde Türk Standartları esaslarına göre deneyler ya-pılmıştır. Deneylerle baraj yerindeki metabazaltın indeks özellikleri, sertliği,boyuna elastik dalga hızı, geçir-genliği, nokta yük, çekme ve basınç dirençleri, dinamik ve statik elastisite modülleri, poisson oranı, denge ba-caları ve hidroelektrik santral yerlerindeki kayaçların ise tek eksenli basınç dirençleri saptanmıştır.

      Deneyler sonucunda, baraj yerindeki metabazaltındüşük poroziteli (P=%2.44), az su emmeli (a=%2.27), çok sert, yüksek ve çok yüksek dirençli ve orta modül oranlı olduğu belirlenmiştir. Ayrıca metabazltın fiziksel, me-kanik ve elastik özellikleri açısından izotrop kabul edilebileceği sonucuna varılmıştır.

      Baraj tipi topografik koşullar malzeme durumu, kazı şevlerinin stabilitesi, temel kayasının fiziksel,mekanik ve elastik özellikleri gibi faktörler göz önüne alınarak araştırılmış ve en uygun baraj tipinin kemer veya beton a-ğırlık olacağı saptanmıştır.

      Uzungöl hidroelektrik santral yerindeki granitoyidin,Çambaşı hidroelektrik santrali-I ve II yerlerindeki metaba-zaltın ve Çambaşı iletim tüneline ait denge bacası-I yeri ve cebri boru-I güzergahındaki dasitlerin, tek eksenli basınç direnci deneyi sonuçlarına göre yüksek dirençli oldukları belirlenmiştir.

      İletim tüneli güzergahlarında yüzeylenen kayaçlar, Q sistemi kullanılarak tünel kayası olma açısından sınıflan-dırılmış ve destek türü araştırılmıştır. Araştımalar sonucunda, anılan güzergahlardaki ayrışmamış kayaçların za-yıf,orta ve iyi kaya sınıflarında bulunduklarıve bu kayaçlarda açılacak tünellerden, 6mlik çapa kadar olanları des-tek gerektirmeyeceği belirlenmiştir.Yüksek derecede ayrışmış kayaçlarile çatlak ve fay zonlarının çok zayıf kaya sınıfında yeraldığı ve açılacak tünellerin kesinlikle desteklenmesi gerektiği saptanmıştır.

      İnceleme alanında inşaası planlanan hidrolik yapı yerlerini etkileyebilecek boyutlarda heyelan bulunmamakta-dır. Baraj gölünün su ile dolmasından sonra, arenalaşmış granitoyid ve yamaç döküntüleri içerisinde oluşabi-lecek küçük boyutlu heyelanların,baraj için tehlikeli olmayacağı sanılmaktadır.

      İnceleme alanındaki akarsuların kimyasal analiz sonuçları,akarsuların içme suyu olarak kullanılabileceğini gös-termiştir. Dolayısıyla, baraj gövdesinde ve iletim tüneli beton kaplamalarında, su-beton etkileşmesi beklenmek- tedir.