Kaya şevlerinde oluşan yenilme mekanizmalarının ayrık elemanlar yöntemiyle incelenmesi

Abstract

Gerilmelere bağlı olarak kaya kütlelerinin nasıl bir davranış sergileyeceği geçmişten beri kaya mekaniği veya jeoteknik projelerde en önemli araştırma konusu olmuştur. Bu amaçla kaya malzemeleri üzerinde çok sayıda laboratuvar deneyi yapılmış, kaya kütlesine geçişler için birçok görgül yenilme eşitlikleri geliştirilmiştir. Ancak bu yöntemler tam olarak bir kaya karakterizasyonunu belirlemede veya kaya kütlesi davranışını ortaya koymada anizotropi, rijitlik, ölçek etkisi gibi özellikleri dikkate almadığından eksik kalmıştır. Son yıllarda geliştirilen nümerik yöntemler bu açığı kapatmada oldukça yararlı bir araç olmuştur. Kaya kütleleri gibi heterojen ortamların modellenmesinde nümerik yöntemlerden ayrık elemanlar yöntemine başvurulmaktadır. Söz konusu yöntem mikro ölçekten başlayarak karmaşık makro davranışların modellenmesine olanak sağlamaktadır. Bu amaçla bu tez kapsamında ayrık elemanlar yöntemini esas alan PFC2D adlı yazılımla kaya şevlerinde meydana gelen yenilme mekanizmaları araştırılmıştır. Yapılan çok sayıda analizle bu mekanizmalar üzerinde etkili olan parametreler belirlenmiş ve bir kaya şevinde başlayan yenilmenin ilerleme aşamaları modellenerek ortaya konulmuştur. Anahtar

The subject of how rocks behave under applied stresses has been the most important issue in rock mechanics or geotechnical projects since from the past. To clinch an argument, lots of laboratory tests have been conducted on rock materials and lots of empirical failure equations have been developed for rock masses. However these methods have some limitation because of not reflecting such properties anisotropy, britleness, scale effects for an absolute identification of rock characterizations or rock mass behavior. Recently, numerical methods have been regarded as a useful tool to cover this limitation. The distinct element method as one of the numerical tools has been used to model heterogeneous media such as rock masses. This method can mimic complex macro behavior starting from micro scale. For this purpose, in the scope of this thesis, rock slope failure mechanisms have been investigated by using a distinct code, PFC2D. The effective parameters on rock mass failure mechanisms have been determined and the propagation of failure in a slope has been modeled by performing a number of numerical analysis.