Kayaların Dayanım Özelliklerinin Farklı Doygunluk Koşullarında P-dalga Hızından Kestirimi ve P-Dalga Hızının Fiziksel Özelliklere Olan Duyarlılığı

Authors : Hasan Karakul, Reşat Ulusay

Pages : 141-168

View : 12 | Download : 6

Publication Date : 2012-04-01

Article Type : Other

Abstract :Laboratuvar ortamında kolaylıkla ölçülebilmeleri nedeniyle sismik hızlar (özellikle P-dalga hızı) kullanılarak kayaların dayanım ve deformabilite özelliklerinin kestirimi kaya mekaniği alanında ilgi çekici konular arasında yer almıştır. Günümüze değin birçok araştırmacı tarafından dayanım özelliklerinin P-dalga hızı kullanılarak tahmini amacıyla çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Ancak bu çalışmalarda doygunluğun etkisi ayrıntılı olarak incelenmemiştir. Doygunluğun dayanım özelliklerinin P-dalga hızından kestirimi üzerindeki etkisinin dikkate alınması, sözü edilen ilişkilerin farklı doygunluk koşullarının değerlendirilmesinin gerektiği kaya mühendisliği uygulamalarında kullanılabilirliği açısından oldukça önemlidir. Bu husus dikkate alınarak bu çalışmada, kayaların dayanım ve deformabilite özellikleri ile P-dalga hızı arasındaki ilişkiler farklı doygunluk koşulları için araştırılmıştır. Bu amaçla ondört farklı kaya türü kullanılarak bunların dayanım (tek eksenli sıkışma dayanımı, çekilme dayanımı, kohezyon) özellikleri ve elastisite modülleri ile P-dalga hızları farklı doygunluk koşullarında tayin edilmiştir. Deneysel veri esas alınarak, dayanım özellikleri ile P-dalga hızı arasındaki ilişkiler basit ve çok değişkenli regresyon teknikleriyle araştırılmış ve kestirim amaçlı görgül ilişkiler geliştirilmiştir. İstatistiksel analizler, P-dalga hızı, doygunluk ve doygunluktaki etkin kil içeriği (DEKİ) gibi bağımsız değişkenlerin kullanıldığı görgül eşitliklerin yüksek bir kestirim performansına sahip olduğunu göstermiştir. P-dalga hızının gözeneklilikle ters, yoğunlukla doğru orantılı olarak değiştiği gözleminden hareketle, kaya malzemesi içindeki farklı fazların ifade edilebildiği katı tane yoğunluğu ve gözeneklilik özellikleri kullanılarak P-dalga hızının kestirimine olanak sağlayan görgül bir eşitlik de önerilmiştir. Ayrıca, doygunluktaki artışa bağlı olarak, P-dalga hızında artış gözlenen kaya türlerinde kalite indeksi artarken (fisürlülük azalırken), P-dalga hızı azalan kaya türlerinde kalite indeksi de azalmaktadır
Keywords : P-dalga hızı, doygunluk, tek eksenli sıkışma dayanımı, çekme dayanımı, kohezyon, deformabilite, doygunluktaki etkin kil içeriği, görgül ilişki