TÜNEL DELME MAKİNESİ (TBM) İLE AÇILAN İKİZ TÜNELLERDE YÜZEYDE OLUŞAN OTURMALARIN SONLU ELEMANLAR METODU İLE İNCELENMESİ


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Badesu DUMANOĞLU

Danışman: Seyhan Fırat

Özet:

Tüneller, yatay yönde veya belirli bir eğimle yer altında yapılan kazılarla oluşturulan yapılar olup geçmişten günümüze yer altı madenciliğinde, karayolu, demiryolu, metro gibi ulaşım sektöründe, temiz/atık su derivasyon sistemlerinde ve hidroelektrik santralleri gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle tüm dünyada ulaşım sektöründe kullanılan tüneller; popülasyonun yoğun olduğu şehirlerde ulaşım yollarının yetersizliği sebebiyle ve trafiğin azaltılması amacıyla; hem alternatif ve hızlı bir ulaşım dalı olması hem de halihazırda var olan yoğun kentleşme bölgelerinde yer yüzünde herhangi bir alana ihtiyaç duymaması ve herhangi bir yapılaşmayı bozmaması sebebiyle oldukça tercih edilmektedir. Tüneller birçok yöntem ile kazılmaktadır ve bunlardan bazıları; konvansiyonel tünel yöntemleri, tam mekanize tünel yöntemleri ve aç-kapa tünel yöntemi olarak sıralanabilir. En yaygın kullanılanlar; konvansiyonel tünel yöntemlerinden biri olan Yeni Avusturya Tünel Metodu (NATM) ve tam mekanize tünel yöntemlerinden biri olan Tünel Delme Makinesi (TBM) ile tünel açma yöntemidir. Hangi yöntemin kullanılacağı tasarımı yapılacak projenin maliyeti, proje süresi, konumu, güzergâhı, jeolojik koşullar, yapı etkileşimi ve yer altı su seviyesi gibi birçok etkene bağlıdır. Bununla birlikte genel olarak yoğun yapılaşmanın olduğu ve tünelin yüzeye yakın olduğu projelerde TBM ile tünel açma yöntemi tercih edilmektedir. Bu tezde özellikle kentleşmenin yoğun olduğu yerlerde tercih edilen TBM yöntemi ile açılan tünellerde meydana gelecek tünel gerilmelerinin ve bu kazılara bağlı yüzeyde oluşacak oturmaların bir sonlu elemanlar programı yardımı ile tahmini yapılmıştır. Yapılan numerik analizlerde ikiz tüneller dikkate alınmış olup birkaç değişken seçilmiş ve değişkenlere bağlı elde edilen sonuçlar kıyaslanmıştır. Bunun için belirlenen değişkenler; zemin koşulu, örtü yüksekliği ve tünel yerleşimi olarak sıralanabilir. Analizlerde Plaxis 2D programı kullanılmış ve ilgili program sonlu elemanlar yöntemi ile (FEM) deformasyon analizlerinde, dinamik analizlerde, stabilite analizlerinde, temel, ankrajlı duvar, yol dolgusu, oturma analizi ve tünel tasarımı gibi birçok geoteknik mühendisliği dalında kullanılmaktadır. 

Anahtar Kelimeler : TBM, tünel delme makinesi, ikiz tüneller, yüzey oturması, Plaxis2D, sonlu elemanlar metodu