sismik parametreler ile bazı kaya mekaniği parametreleri arasındaki

SISMIK PAPAMETRELERILE BAZI KAYA
MEKANIdT PAPAI,IETPSLERI ARASINDAKT
+r + ^rr+r
ILIlil(M,l(f
nfl+rr
l''l
FnTnTT
rnt
lrn
I Il\r!r-hJr
fll(A+
nT
Mehmet ALTINTA$
Y{JfisEi(LTSANSTtrZt
sLtdt
JEort z tK I'tuIl.El.lDt
1 99 6
aNnsILtl-l DALI
ANKARAUNIUFRSITESI
F E N r l r t _i M t _ h r { r E N S T i I t i s t j
$ I S I V 1 I KF A R A M E T R E L E RI ! - F - B A Z I K A Y I 1 M F K A N T G I P A R A M E T R E L . E R i
ARAE]NDAKl II ISKii ERiN ARASTJRi!-IYAST
Mphmpf
Ai T]NTAS
Y U K S F K t _i l - i A N $ t t 7 * t
JFI]FIZIK
Bu tez
M U H E N I - } T $ I - , I iA
J IN A H I I , I M L I A L - I
15,/tiIileq6
"90 =( =" =doksan..=)
tarlhrnr-1e
not
takdlr
asagl{-lak1 jLirl
ecll lerek
tarafrnr:,tan
llyliirt:"!i,/t}."-Corlrrgr-r
: i e kanu"! edr 1mist1r.
1t
/Lv\
' u t")I' t " \
{\
--t
Prnf .ttl.,nnmed T, BAS0KUR
,
'
''"''t'
p r o f . i - r r " T r - r r a nK A Y I R A N
D n C = t - t r = Z a f a rA K r , t j t , ;
OZET
Ytiksek Lisans Tez:STSMIK PARAHETRELER
tLE BAZI KAYA MEKANTGTPARAHETRELERT
A R A S T N D A K Tt L t $ K t L E R 1 N A R A S T T R T L M A S T
Mehmet ALTINTA$
Ankara Universitesi
Fen Bilimleri
Enst itiisi.i
Jeofizik
MirhendisliEi Anabilim
Danrgman : Prof.Dr. Ahmet Tuqrul
1996, Sayfa:70
JUr].
Dal:BA$OKUR
: Prof. Dr. Ahmet Tugrul BA$OKUR
P r o f . D r . T u r a n AJ{ I I KAi\
D o q .D r .
Zafer Anv lu
lri ror-1-acr
Bu qalrgmada,
l < u m t a gr
karotlarrnrn
P ve S sismik
dalga hrzlarr,
kayma (shear)
modtilij, elast isite
modiilri ve burk
dinamik
modulij gibi
el.lstik parametreleri
ve
tek
eksenli
basma ,layanrmr,
poroz ite, kohezyon ,
iqse I
stirtijnme aqrs t- ve mikrokirrk
yt-izdesi gibi kaya mekanigi parametreleri
arasrnda j-liqkiler
aragttrrrmrg,
burunan rriEkilerin
maten.,atiksel if adeleri
nr1::rl-:1-'-1
!Aber ol_arak sunuml-arr Zaptlmr.;irr.
? I K a r t i r m l E \ / e y- - r^ Cc: t.-t- L
t Ii;kilendirmeler,
yontem;_
€fl
kiiqiik
mutlak
ilegerler
k u I I a n r L r r r k y a p r J . m r g tr r .
Y
err9
r
/
A.ragilrma sonucrLnd:, kir.-,:tiar:n
il;
s j-smik htzlrr,.
drnamik elastik
paranetreLeri
ve
m e k . t n r Ji
k,tya
1;'r-1ir-s1-,'-iri,:r',,
-' noealr a n e t r e l e r i a r a s l n c a
ku.r..'etliili;kilerin
lrlenniEt ir. Kay,a;lartn,
p:lrrreir:
Cr_na;i,ik elast i'..
.re i:asma rlai,eninl-,ri:in.r.:!:i rr: r;iriln
legerlerrndeki
3i;irr-li
hr:Iari
ar:trrd.rEr;
porozite,.
l.tchez!*.n .,i. i.;sel
silrtunii=
'.i.:isi 'leJer]-eri
ile
sL_:mtk
.r.r1iin:rli:_
nlzl:tl:-ir;l^-:1e:1t:nele:in,
veri
ie:sil
r
:
:
i
=
l
i
i
7
l
:
:':ae:_it:ll;:L
j";,lit:,<-:r:nii-i
i::
sl5:1:1.: hfZ
ol-naciigi;
mikr,-. litrl.i
c}ranl.err.r-'UliS:illlSt
1ll:zlr:;i:-1el.::_
;j:t:1'::;:i:]:
:rl-iL;lirl,-,
.
*
:
-a^
^
--
-
1-
l
ii
ABSTRACT
T h e sr s
M. Sc
RELATIONS BETWEEN SEISMIC
AND ROCK HECHANICS PARAHETERS
Mehmet ALTINTA$
Ankara University
Graduate SchooI of Natural and Applied Sciences
Department of Geophysical Engineering
Supervisor: Prof.Dr. Ahmet Tugrul BA$OKUR
1996, Page : 70
Ju ry
: Prof. Dr. Ahmet Tugrul BA$OKUR
Prof. Dr. Turan KAYIRAN
A s s o c. P r o f . D r . 7 , a fe r A K c T G
The rerations
between seismic verocities
and d.ynamic
parameters (shear modulus, elasticity
elastic
m o c l . u I r : s, 1 n , 1
bulk modulus)
and
parameters
rock
mechanics
as
such
unconfined compressive
strength,
p-orosity,
cohesion,
internal
friction
angle and microfraCture
percentage were
investigated based
on
cores
rimestone,
sandstone
and
siltstone.
The
empricar
rerations
is
rinerized
by
iransf orning the equations
in to log.rrithmic
space. Th:n
the data
re fitted
to a str,aight lini
which repfesents th:
cesired model
by
minim:-zing
,absolute
the
rlifferencer;
between the data and theoreticaL
model. A goo,1 correlat ion
i:eiween wave velocit ies ancl rcck necl-ianics Daramete::s has
'.-iol
nhl-:insrl
.:i.?i,--r in'L:_,:riec1 iil;ri_
Stati;tical
reiat:_';ns
li-nrir,i-.
*llstrc
parameters
,:f
anc
rci',p:";:iu+
,;trqn!r th
L-,-.,:jil
i''::erl+
rvrth
increa:;ing
;ar-snii--'relo,:j-:i-.;.
iic'.+e,.,,r'r,
coirparlsons
between poro3i:-..,
c , : , - t e s i_ . : , l - n i , : - : . l i , r I 5 r : . 1 ; : I . ,
:i;i:
val-,,:es and set_:;nic .;eiocities
were appeared
ihri
e
*rr:" r*li'rbi+
..:: r,r: i:li:li
general
correlrtr::,
:
'
:
r
L
t
:
,
l
:
f
-';t,:',7
t:
:rj'-lf :-i:;:n:lci
.ia:.r.
l.l:-cr_.:i-:;iul_= -)€r.:t:r,:.ifa
::cr'ea.se with
increasrn:f
v'e1:,::ti, r-rtt; .
-rl-t
1'.'
_ l1 . ' ' .
-
-
.,.1
*
_
*
r.
tr
..
..-
i_..:
-.
i
-
-
1t1
oNSoZ VE TE$EKKUR
yrllarca
tngaatqrlar
yapmaya da devam
qegitli
zorlanardk
vardrr.
yaplstnr
daha iyi
srkr
altrndaki
davranrglarrnr
g t i v e nj - l i r
yeralt r yaprlarrnr
sUrek f i l ig i
Yapllan
olan
depremleri
kayalarrn
^^^
i
51
v(,+rLrJ-
ile
,ir:!ru
kokenlerini
yapmalarr
ge'li6iminin
jeoloji
yaprsal
onceden s.rptayarak,
ara?t trmanl-n,
-zg'.in b:-r: qrli.
lil:r..1.
igbirrigine
yi-ikIe r
;
daha ekonomik ve
bekl-eniyorsa,
sa!lanmasr
kaya
ve ara;)tlrmalarln
zorlrnludur .
qalr;rnal-ar
.l'r kcnudaki
. l o l - . a i:z- : ; i i ' l a
bir
y e r 1 ql n r n
yorumlamalarr, mUhendislerin, kayaqlarrn
rrekanigini.n hrzra
mekaniEi ile
sismolograrrn
anlamalarr,
geki.1 degiEtiren
ugraganlarrn
qa1:.Emalar
jeokimyacrlarrn
6nceden belirleyebilmeleri,
kimyasal
kaya
arasrnda
gelecekte,
Eger
yrllarda
ilerki
konu ijzerinde
slrasrnda
bilimleri
ve
onemini daha da arttrracak
bu
Bu galrgmalar
muhendisrik
gereksinim
Ancak
kaya mekaniginin
ve bi.ittin olanaklar
yapmrglar
boyutlandrrma
etmektedirler.
ekonomik kogullar
yogunlaSacaktrr.
agrrr
ma
k ri'r
ol_n.1
;rl
n:kanr3
lr:-it
, - {J - a = i , l
I
i^i-r-
I\/
^ - j -t .^ . ^ :
j i.l r
1-=
'j:
. ? .
]
-
it:
denecek
kr,lrr
,Jrinyr standartlarrnda
,
l.l.ltl.=
ylk
z4e
.
:.r.
r'-rsl-r.5i;r-ii.1
*
-
a:
v+
.'-:
1V
Bana bu konuda qalrgma olana!r
esirgemeyen danrgmanrm Sayrn
(A.U.F.F),
kaya mekanigi
prof.Dr.
laboratuvar
j.qin olanak saglayan ve destek
yardrmlarrnl
sunarlm.
i
l
)
i
Ahmet Tugrul
BAgOKUR'a
yapabilmem
qalrgmalarrnr
destegini
(DtH ) ,
her
Sayrn
gordiigtim da ire
ttirlij
konuda
esirgemeyen arkadagrm Sayrn Hasan gtgMAN'a (DLH)
ve bu aragtlrmalarr
bilgisine
E R B A gI a
bil-gj- ve'festegini
veren OEretim Gbrevlisi
Taylan BozDAG'a (oDTu M.F. ) , stirekli
bagkanrm Sayrn Yi.jcel
veren,
yapmam igin
beni
yonrendiren
ve her zaman
bagvurduEum sayrn ugur KURAN'a (DAD) tegekkurlerimi
t ctNDEKir ER
>(trd
v4&
!
'I
A RSTP ACT
t.
ii
0NS0Z VE TE$EKKUR
iii
STMGELER
D TZ T N I
vli
$EKtrrER DtZtNt
iii
q i z E r G E L E RD t Z t N t
iii
GtRl$
1
2. KAYA
MEKANTGIN1N
TANIMI
VE
J E O F TZ TK
ILE
t L t $ K t L E N D TR t L M E S T
2.t.
n
L
Kaya Mekaniginin Bazr 0zellikleri
ve Amaqlarr
3
K A Y A L A R I N S I N I F L A N D I R I L M A SI
A
?
K A Y A L A R I NM E K A N T KO Z E L L T K L E R I
4.L.
Tek Eksenli
4.2.
Brazilian
'7
Basma Dayanrmr Deneyi
Q e k m e D a y a n r m : _D e n e y i
1 . 3 . N o k t a Y i . - i k l e m eD e n e y i
5
+ .4.
Tek Eksenli
4.5.
UC Eksenli
Deformabilire
Basma Dayanrmr
)' I
LI
uetl,j
/ -l
-1 1
2i
,a
U L T R A S O NK
T H I Z O L C I J I , I L i iF
(uiianrlan
-1
'I . I . : . :
I
;,i..i.
11
a.
. :
J
1 .)
l+r:.','
1a
(. -r r. l. r q n ' :
! !tr._r
Al-et
ll:frraa-i'WLL!']5urlli^
ih
Yuxsek i':tlt
la
. , 4 . _ l _ l _l -, \1, ' : l ]
ll-:nrJ1r-1
Tr co nL .- rn: i_' . J I
l l
1 *,
l-J
rErrE
K A Y A q T A R I NM A T E R Y A LO Z E L L T i { L E R r
7.1.
10
Lf
6 . J E O F TZ i K L A B O R A T U V A Rq A I , I ; qT 1 A L A R
I
7
:A
v1
7.3.1.
Pul-s iletim
7.3.2.
"Sismik"
teknigi-
profilleme
27
tekni;t
......
7 .4. H:-z OlqUm1eri . . .
29
B . HESAPLA}{\LAR
:2
8.1.
Hrz Hesaplamalar:-
8.2.
Elastik
32
ParametreLerin
Hesaplanmast . . .
9 . I L I $ K I L E N D I R M E D EI Z T E N E N Y o N T E M
t0.2.
10.3.
39
Ultrasonik
Elastisite
4i
DaIga Hrzlarr tle
Modi,iltiArasrndaki
Dinamik
t ligkiler
Ultrasonik
Dalga Hrzl,rr:l ile Dinami-k
Bulk Modtl{i Arasrndaki t ligkiJ_er
Ultrasonik
t
Da19a Hrzlarr
ile
^ .l
+ 1 ; ^1-:
rrrlrr].>!
tf.?.
J/
Ultrasonik
Dalga Hrzlarr 1le Dinamik
Kayma Modijli.i Arasrndaki t liEkiler
1-1-. UTTRASO}II
K DALGA H I Z L A R I t L E K A Y A I , I E K A N I C i
P A R A M E T R E L EN
RtTN i Lt $ Kr LENDTRt LMESt
11.1.
32
35
1 O . U L T R A S O N TD
K A L G AH I Z L A R I T L E D t N F . M i KE T A S T I K
P A R A I , I E T R E L ENR I t t g K t L E N D TR t L M E S I
10.1.
22
Ultrasonik
'r€K
tsi(SenI I
t1ir'^-i'l:r
-:=l
i
1 i
'? .-
D al g . r H r z l a r r i l e K a y a gl a r r n
B a s m , aD a y a n r m l a r t A r a s r n d a k i .
.ljf--ii:^^ij
^t-
i
1 -
A
1
al
Porozite
ir
i i . 1 . U l t r a s c n i ' " : D : 1 g : i l r z L r r : _ r I + ' dr 7 , : . ; 1 r r : - n
ilc::z-lan D:j:rl-.r:
.\:r;:n.1 rkr_ Iit..<-_l:r
-
43
\.-.
'
:
-.
lre
:;
1.1
r'.-:
-.
vll
STMGELER
DtZtNI
P
Ultrasonik
P dalgasr
S
Ultrasonik
S dalgasr
Vp
Ultrasonik
P dalgasr
hrzr
Vs
Ultrasonik
S dalgasr
hrzr
p
Yo9unluk
Ed
Dinamik elastisite
Gd
Dinamik
kd
Dinamik bulk
\)
Poisson Oranr
modiilii
kayma modtiltl
modiilti
I
Poroz ite
Basma dayanrmr
Kohezyon
tqsel
stirttinne aq1s1
Mikrok r rr k vi:zies i
.'
vllI
$EKtLLER DtZtNt
$eki1
A1
t.t
Tek eksenli
b a s m a d a y a n r mr
deformasyon egr:-si
$eki1
4.2
Tek eksenli
11
basma dayanrmr deney
(Uyanrk' tan 1991)
dijzenegi
L2
$eki1
4 . 3 . T e k e k s e n l i b a s m a c l . a y a n r m dr e n e y i
geki 1
4.4
Brazilian
deneylerinde
igerisi.ne
numune yerlegtirilen
qeneli
aygrt
kr:Ilanrlan
(Uyanrk'tan
t.1
ve
qelik
1 9 9j -)
1A
r.t
$ekil
4.5.
9ekil
4 ' 6. Nokta yi.ikleme deney ciiizene,Jinin qematik
Qekme dayanrmr deneyinden bir
gorrlntii
1A
IT
: l a r : . t k g o r i i n i i m r i ( U i r a nr k ' r . a n " r 9 9 1)
4.7 . ll,:l<la yrikleme
a.)
a,
i
Eksenei';:
, . l e n e y l - n , 1 e ni t i r
qap;t-
gt:::-1:
deformasyon €,Jriterinin
if adesi
i.3.
l{ohr
gori-inti-i
fr,.l
( U : ' a n l k ' 1 t . 1 : t L gl l )
rliyagi-anl
( l j y a n . t - k ' r - . , . . ni 1 ? 1 _
aa
:o
$ekil
10 . 1 . P dalga h:.zlarr
(Vp ) ile
dinamik
(koyu
kayma modtjlij (Gd) iliEkisi
renkli
$ekiL
L0.2.
noktalar
kumtag:- ve silttagr,
aqrk renkli
noktalar
orneklerini
gostermektedir
S dalga hrzlarr
(Vs) iIe
kayma modi.ilii (cd)
renkli
$eki1
noktalar
dinamik
(koyu
iliqkisi
kumtaql ve silttagr,
noktalar
orneklerini
gostermektedir )
1 - 0. 3 . P d a l g a h r z l a r r
renkli
kireqta$r
(Vp ) iIe
noktalar
orneklerini
gosternekte,.lir )
renkli
ki-reqtagr
(Vs ) iIe
l i r . l l - , r;itl
11
3L
dinamil<
modiil'-i (5rl) ili;kLsL
noktalar
(koyu
kumtaEr ve silttagr,
agrk renkli
10.-l . S dalga hrzlar:-
40
dinamik
modulij (Ed ) il-ipkis i
noktalar
elastisi-te
39
)
aqrk renkli
elastisite
$ekii
kireqtagr
(ko.,'rr
r,'.::ilit,r$r.,
1.
Xi
$ekil
10.5
S dalga hrzlarr
bulk
modiilii (kd)
renkli
11.1.
$ekil
noktalar
(Vs ) ile
dinarnik
iliskisi
(koyu
kumtagr ve silttagt,
aqrk renkli
noktalar
6rneklerini
gostermektedir )
P dalga hrzlarl
kireqtagr
't tat
(Vp) i1e porozite
(n)
I
ili9kisi.
(koyu renkli
noktalar
kumtaSr ve
silttagr,
aqrk renkli
noktalar
kireqtagr
6rneklerini
11.2.
$ekil
S dalga hrzlarr
silttagr,
agrk renkli
orneklerini
11.3
(Vs) iIe
(koyu renkli
iligkisi
gekil
gostermektedir )
+7
porozite
(n)
noktalar kumtagr ve
noktalar kireqta$r
gostermektedi.r )
P dalga hrzlarr
(Vp) ile
+t
kayaqlarrn
tek
i
eksenli
illgki
I
-rl
{
basma dayan:-mlarl arastndaki
(kcyu renkli
noktalar
siltta$r,
aqrk renkii
orneklerin
L Ja:ternek:+.il*
noktalar
)
kur,rtagr ve
ki.reqta;r
53
x1l
gekil
11-.5. P dalga hrzlarr
(Vp) i le karot larrn
kohezyon (c)
d e ge r l e r i n i n
(koyu renkli
noktalar
aqrk renkli
nokt alar
karg:-Irklr
dagrlrmr
kumtagr ve silttagr,
kireqtagr
orneklerini
gostermektedir )
$eki}
11,6.
S dalga hrzlarr
d e ge r l e r i n i n
(koyu renkli
noktalar
nokt alar
gostermektedir
LL.7.
1Vs) ile
kohezyon (c)
agrk renkli
$ekiL
56
karotlarrn
(A) de!erleri
noktalar
gosterrnektedi_r)
f,c
( V s ) j -L e l < a r o i l _ a r - r n
sijrti.inne aqr larr
arasrnilaki
orneklerini
aqrk renkli
orneklerini
$eki I 11 . 3 . S dalga hrz larr
iCseI
kireqtagr
(koyu renkl_i noktalar
iIigki
kumtagl ve si.lttaSr,
kireqtagr
dagrlrmr
kumtagl ve silttagr,
(Vp) ile
sijrttinme aqr larr
arasrndaki
kargrlrklr
)
P da19a hrzlarr
igsel
karotlarrn
ifr:;1ii
( , J) , j E g e r l e r i
{l<ov;r ronlil i. nokia.rri.
xumtagt- ve si l_tt,r;:-, ,l;i,-: i:,.:ki:_ nckt_rllr
l:'-:i"r',
.?
krreqtagr
orneklei:;.:,i
i:.rre;t.tgt
irnel;l::i
l:'anLari
ii:
r 1 11 . : - ' : - t , L ' - : _
_r-:iern:kte:ii:;
: .i r t , : - t r r : , : - . i t i
l:'-::-:':lL-._..
i _:;.-
_
l-;il
r-;;:,:,:l,ei-:
..,
5l
i:111
q t Z E L G E L E RD t Z t N t
Qizelge
3.1.
Kayaglarrn
tek
eksenli
basma dayanrm:.
gore slnlf land:-rrlmasr
deEerlerine
( Brown'dan 1981)
9izelge
10.1,
Kumtagl ve silttagr
ultrasonik
orneklerinin
hrz ve dinamik elastik
parametre sonuqlarr
37
9izelge L0.2. Kireqta$r orneklerinin
h:-z ve dinamik
sonuqlarl
9izelge
11.1.
silttaglarrna
Qizelge
IL.2.
"i
J
'1
rr.
1
J,
Karotlarrn
Karoi
^\qlv:_
.....
ile
ait
ve porozite
tek eksenli
r-j::t
parametre
. ..
Kireqtaglarr
hrzlar
elastik
ultrasonik
kumtagl ve
ultrasonik
degerleri
ultrascnik
hrz
^*.1
,3.egerleri ve
l < o h e ,z, i, t r- .(- lt - :
s t i " i r t t i n n r ea q r s l ' / e ' , r l t r l s o n i k
,-'l^,n^-1
.. .
basma dayanrml;rr
ornekl-er'.ri,n
vtltErtj_=_
. 38
:_ , - r -F. . 1-
hil
48
GIRt$
Kayaqlar
altrnda
fiziksel
kardrkrarr
gosterirler.
j
farklr
ozerlikrerinden
gerilmelere
kargr
jeokimya
Jeofizik,
dolayr,
farkrr
etkisi
davranrg
laboratuvar
ve kaya mekanigi
durumlarrnr
inceremektedir.
I
i-
deneyleri
kayaqlarrn
fiziksel
I
I
L
Kayaqlarrn
qalrgmalarrnda
yardrncr
parametrelerinin
elastik
grkabilecek
bilinmesi,
problemlerin
mtjhendislik
onced.en saptanmaslna
olacaktrr.
Bu qarrgmada ana
ilke,
yontem
i.qin sismik
parametrelerin
parametreler
param.etreleri
ba!rntrlarrn
qeEitli
Ayrrca,
ve
degerlendirmeleri
ile
birlikte
kavranrrmasrna
arasrndaki
qalrgrlmrgtrr.
niteli!i
uygulamararr
cjneminin
Kaya ktitrelerinin
kaya
fiziksel
bazr
jeokimya
yardrmct
ozellikleri
iliEkilere
lairoratuvar
anal-i-zi i1e jeofizj-k
olmaktrr.
ite
sismik
qozijm getirilmeye
paramelreler,
sismik
sismik
k a 1 , a m e k a n i Ei -
sonuqlarr
arasrndaki
- kaya mekanigi- bagrna l$rk
tutu lnas :- ongortilmtiqtiir .
,leofizik
hrzrarinln
qallgmaLar
olqrint
laboratuvar<la
geklin,i:
?ararlan:-l'.rrak dinarnik
f ormulLerle
riq'.':ntnr
eksenli
:::l-:
yaprimrstrr.
eirstik
c o l : q ' 1 g d a l t a nr l:. -_ tm
r r !r , t
cefcrnabilit:
i ti ,, ; : *: . <
j _n
li l:
\ :e
oei'reyleri
rlrnamrk
: l:L;'^:i I*rliri,
1:1.:':
ei:;illi
^ . r . : : r - .---,
Bli
_
_
ba:l:
tek
ciaLga
hrzlardari
',rilj-nen
pararqeireler
hesaplannrgt rr . Nokta yukleme,
pai'3n--tre,l-er ile
hizl
boyuna ve enine
e k s e n l -i _ b a s r n r
,,1.a,,',lniinr .:e
;on'lc,-iic.a
eld:
p-1rnrsi:,tl_.:i:,
' " - a t . : l - i:t r i l . . r -
l:l.;
e.lii::r
:i.::.i.'.-
- , - : : -r t : . : : ! - , -
KAYA MEKAlrtGtNtN TANTHM
JEOFIZtK tLE tLtSKtTENDtRtLHESI
Kaya mekanigi kayaqlarrn
kuramsal ve
uyguramalr
ana hedefi,
emniyetli
kaya
ve
koymaktrr.
bir
Tasarrm
bir
bilim
kiitlesi
ekonomik
qalrgmalardan
mekanik ozelliklerini
tasarrmr
iqerisinde
dnceden kestirmektir.
ornekler
kaya
parametreler
mekaniEi
Deneyler
de,
son
numunelerin
S i s mi - k a r a m a
c:-rimlerinde
.':.;-rl-:.
araziden alrnan
elastik
etliren
ortaya
ozelliklerini
ile
deneyleri
koyar.
jeof izik
olcirr,lu
ortaya
koymak igrn
k lrr lan
cial.gal-ar
aZnr
r s ten i len
hai
-:
'.:*.:r^-
si.smolojis
,fanrarn
ve
olu$rlr',
roJu:'ict
r' r j r a '
.:-..
_
I . rl r -l .
tlr
.-'
-.::ll
- ,,'^
i
t_t:..'r:..
-:t
l-
ts
k r , :l .- i r n r _i r b i
_.
,\..
-
:
,lal-
doierlendi-
c;elii.ltlerj
a1:1;. g,:ilulrir
z a r r , a n , lr
tat !ay,l11
Olrrgan
kaydedil-mesi ve bu .rerilerrn
sisniginle
,-rj'-l bi:
i- ; *- :
t
kayacrn
onemli
i,;:-ndan Eeqti.l.:l-eri kei-r;1.rrin
,':r,1en
t
yaprlan
elde
derece
olugurken
s ismik
st-sliograflarla
:=:
onemli
laboratuvar
vnn fom I ori
tiiremiqt ir , Deprem
].:rr:r
gereken
yontem kullanrlrr.
sismik
il-l
ortaya
Bu amagla,
sonueunda
qallqmalarrn
yontemler
kazr
numunelerin ozelliklerini_
t ligkilendirmenin
biliminde
iqin
yaptlmasr
stireci-nde
tanesi,
Kaya mekaniginin
yaprlan
iqinde
davrantgrnl
iincelenirler.
darrcrr.
inceleyen
:lle
-
..*
!
-
a-
- l- : :ia
I a-
!-
,
;
L
1-:
Sismik yontemde amag, kayaqlar
varlg
zamanlarrndan,
elde
etmektir.
( tiineller,
viyadtik
genli-k
Sismik
ve f rekansrndaki
yontemler;
vb.),
jeolojik
otoyol,
yaprnln
gozlenen
degiEimleri-nden
mirhendislik
bara j lar,
btiyi,lk binalar,
ingaatlarr
hakkrnda bilgiyi
eti-itlerinde
liman,
koprii,
aydrnlatrlmasrnda
kullanrIrr.
Si.smik dalga
uygulanabilir.
o lgi.im1eri
hrzr
Araziden elde
bulunan elastisi.te
modiilt-i
edilen
ve
yansrtacaktrr.
Fakat laboratuvarda
ktitlesi,
ve
ekonomik
kayaqlarrn
elastik
gostermektedir.
modUlti degerleri
l^; i .,,'i l- r.':
faz la
qalrgrlan
biCimde
gatlaklr,
zamanda bulunan de!erler,
oranl
daha
6zelliklerini
de
genellikle
':
arazide
gerqeg i
ve
kayaq
aynr
ve yon bagrmlr
kapsayacak
Gerqekten de laboratuvarda
ile
delerleri
alandaki
incelenmekte
krrrkll
da
yardrmr
hrzlar
Poisson
Iaboratuvar sonuqlarrna oranla
h:.zlr
laboratuvarda
nitelik
olCtilen elastisite
olqtilen
degerlerden
daha
-
rJuI'ur\Lul..
Sonuq oLarak sismik
hrz 1r ve ekonomik bir
yOntem
gal:,grlan,alandaki
qCziin getirmekied:r
.
sorunlara
2.I
Kaya HekaniEinin
Mekani-k olarak
sa9lam bir
katr,
olarak
kaya stlrekli
gistozite,
altrnda
bir
biinyeli
kiitlesinde
kaya
Bununla
kaya
ilke
beraber
bo$luklar
siirekli
dolasr
gu olguyla
olarak
ancak
belirlenebilir;
do1gu1ar,
siireksizlikler
stireksiz
bir
kaya mekanigi
stjreksiz
ortam mekanigidir,
yaplsr-nln
jeolo j ik
ve
olasr
ortamdrr.
mekaniEidir
Beli.rli
ve
ortam
bir
eklemler,
ve diger
Buyiik,
sistemdir.
dr"izeltilmig
deyimle kaya
kogullar
yd da diger
diizlemde
ve tjq
miihendislik
kaya
qalrgrr.
boyutta
Kaya MekaniEinin
ettitlerini
direnci
amaqlarr
uygulamak, rasyonel
yontemlerini
srnlflama
iqinde;
kaya ornek a1ma,
geligtirmek,
ve kayma direnci
iqin
sonuqlarrna
dayandrrmak suretiyle
elastik
yrikleme altrnda
dinamik
r/e su
kogullarl
kayadaki
ior-Fpkn
ik
v.
iizerinde
-:a
.m, ^. lJ- )- K
a :n- .L- g l n i n
cribr
gereglerin
deney
kayalar:-n fiziksel
mekanik,
ozelliklerini
ornegini
d r-nam
rQi
lrlgtrrn.r
1 : , 1 , -I I f i :
rli-\
nrnhl
tne
n,-:-'ll':
statil<
incelemek,
i le
ve
termal
incelemek,
i Igi lenmek, kaya
yrp,mrk .;,1:'rlab.iir.
-t-
ln
muhenCisl.:l< l.::-;:r
onl,s*i
basrnq
geliEtirmek,
aIt:-nda kaya davranrsrnr
stat i9 i
goqne mekanizmalarr
enla.rr ldrdr
goqme
rejimi
y a p : .l a r r n
KaVa
plastik
olmayan,
tanlmlama ve
kaya deneyleme aygrtlarr
yontemlerini
deneyleme
elastik,
kaya
uygun
ve standart
^.1,r-.rk
bir
kaya
ortam degildir
bir
krrtklar,
nedeniyle
qok
kaya
diigtintilebilir.
qevre nedeniyle
ve Amaqlarr
Bazr Ozellikleri
,_i l
j
'^.-
-
3 . KAYALARIN SINIFLANDIRILHASI
-
Kayalarrn yaplstntn,
tizerinde belirgin
bir
ozellikle
etkisi
kuvvet-dayanrmitiskisi
vard:-r.
Bu
nedenle kayalarrn
srnrflamasrna gereksinim duyulur. Kayalar belirli
dahirinde belirri
gore
ilkerere
biqimde incelenebilirler.
ya da mijhendislik
bir
srnrflandrrrrrrsa
sistem
en e-tkin
Dogasr nedeniyle srnrflama bilimsel
disiplininj.n
6rgiJttindeki etkinliklerinin
herhangi
dallnrn
bir
en onde geleni ve en onemlisidir.
B u b a k r m d a nb e l l i
sistemler
ordulu kadar kaya
mekanigine
dahilinde
de
kaya
uygulanrr.
srnrflamasr kaya miihendisliginde
zorunlu
srnrflamasrna
Bu nedenle kaya
on
kogullardan
biridir.
Kayalar
Srnrflama
sistemlerinin
1. Kokenine
veya
erimig
gerecinin
sj-likat
b ) Q o k eI
bitki
K a y ar a r
ve hayvan
c ) Iletamorf ik
irrrhlerinde
krmyasrl
t^ -
- r-
-
belli
,,;
ujf3lll
: Yerkabugunun
iqinden
katrlagmasrndan
olugur.
qrkan srcak
: Yeryiizijnde su ve riizgar la
Kayalar
bi.r
1Sl
veya
kaya lar rn
tag rnrnasr, birikEirilmes
L ve
kayaya doniiEmesi sonucu oJ-ugr.rr.
tepkime i-1e
r r - r > a . -, 11l c-? ! L ,r r* . 1-
: Oluguma bagtl
ijqe ayrrlrr.
kalrntrlarrnrn
kat l1a;arak
;iderek
stnlflandrrrlabilir.
aSaErdaki gibidir.
Olugumuna Gore
a) Magmatik Kayalar
a
I
bazrlarr
gore kayalar
koken orne!ine
gore
ilkelere
CeEitli
: Mevcui
sure
keyararrn
iqinde
kat:-
halde
SOnUCLt
Ol'LgUf.
kendi
: - i _ i k s e x! : a s t n q ,
yeniden
leol-o; r-k
Ljl
kri_stallesine
ve
j_le
2. Jeolojik
f iziksel
ve Litolojik
niteliginin
kabul edilmig
incelenmesidir.
gibi
Bu nedenle terimler
3. Oztirstiz
ornegin
tanrmlayrcr
bilegimine
ve
bir
dokusuna iliSkin
Kayanrn
Mi,ihendislik
6nemli mUhendistik 6zelligine
basrng direnci
Deere and MiIler'rn
ve
kayanrn Iitolo,r isi
granit,
kireqtagr
teri.mle
birlikte
olan bir
konudur.
Srnrf lamasr :
ongoriir.
tan jant
Bunlar
elastisite
basrng
0ztirstjz
Srn:-f lama
dayandrrrlmrgtrr.
(1966) serbest
oziirsilz kaya mtihendislik
kayalarrn
jeolojiktir.
ve slnlflama
kaya s:.nrf lamasr kaya deneylemesini
eksenli
: Litoloji
Bir
kaya sistemlerinden
ya da mikaEist
minerolojik
Srnrflama
i.ki
tek
modtilti'dtir.
direncine
dayalr
srnrf lamast asagrda verilmektedir.
1 ) Direnq Esasrna Gore :
Sr n r f r
Psi
Qok yiiksek direnq
I
6
Yt-iksek direnq
c
Orta direnq
A srnrf:-nln
bazalt,
T a nr m l a m a s : .
kaya
gereci
magmatik kayalarrn
;
( Ib/in'z)
> 32000
16000 - 32000
8000 - 16000
kuvarsit,
diyabaz,
biiyrik k1smr, dayanrmlr
srkr
metamorfj-k
kaya Iar.
B slnlf rnln
kaTa jiereci
s a ! ) - a i r n e t a m o r f i k k a y a , ; ^ : r rrgeyLler,
kapsar .
; ' , ' ' : l - j t e i - ' i l .i l: t l ' e l - . r i : i n i o g r r n u , i - . ' . . r
'ir-i--i.r;l_ari,
i ' , ' ; ' , - - .- _ ,
ser-
kireqta;Larlnrn'cil7,ix'--L;r-:
..-s r.rlomitle:-rn
;,)l':n'j
C slnrfrnrn
kumtaglarr
gosteren
gereci
kaya
bir
;
qok Feyller,
gQzenekli
kayalarrn
gistoz ite
metamorfik
ve kireqtaglarr,
tUr1eri.
2 ) ModUI Orantna Gore :
Srnrfr
T a n r m l a m a s1
H
M
t
Ytiksek
Ort a
DtiEtik
Et 50/o
500
200
Burada; Et so ; tanjant
modt-ilU kayanrn nihai
basrnq
o;
bas:.nq
t
nihai
serbest
srnrflamaya
dayandrrrlarak
slnrflandrrllabilir.
Al'1,
BL,
Srnrfr
T a n r ml a n m a sr
D
Di,jEtikdirenq
E
Qok driEtik di renq
Kaya gereci;
k t t ; - n.te- q'
^
'
gozenekli
r{jf , kil
ve hem
ve
gibi
BH,
tUr
Brown (1981-)
VUI-
il.rn
tl.eII
^!t
?t-l
ayrr$mr:;
IitoIcS
r'f:ki
tarafrndan
atnlf
5*^^rr
'l
r q ar r: r, rn l
Psi
CM
ve
doku
( fb/in'
ve
kayalar,
kimy,asal
)
8000
4000
yogunluklu
dUEUk
geylleri
v
olmug herhangi
- ^ - * . . 1' jCt+c1
l-Lr.:'
hem dirence
minerolo j i,
Srnrflama
Bu
50'sidir.
yontine gore de duyarlrdrr.
anizotropi
v . . . 1 ' ,
ornegin
kayalar
gore
de modiil oranlna
direncinin
direnci,
olarak
zaytf
altere
kayrlar-.
da
Zine
\ . r : n r l n! i .!l l l l I . ? . : i L' - . - .i,ay
1:-renq
esastna gcre
Q:-zelge 3.1.
Kayaglarrn tek eksenli basma dayanrmr
gore stnrflandrrrlmasr
( Brown 1981)
degerlerine
Srnrfr
RO
I
I
zaytf
$ok zaytf
R2
Zayrf
Orta
Tek Eksenli Basma
D a y a nr m r ( l , t P a)
kaya
kaya
kaya
saElamlrkta
kaya
R4
S a El a m k a y a
R5
9ok saElam kaya
R6
I
Qok aglrr
R1
R3
I
T a n r mI a m a
9ok aglrt
saElam kaya
0.25
1.00
1.00
5.00
5.00
25.A
25.0
50.0
50.0
100.0
100.0
250.0
4 . K A Y A L A R I NM E K A N T KO Z E L L T K L E R I
Kayaqlarrn
terimrerin
mekanik
inceleyen
bir
ve hareket
kuvvetl-erin
bilim
brr
etkilerini
cisimler
kuv',retler
ivn',e hrz
uyguland.rkiarr
yaptrgr
gibi
siinme
dolurabilir.
Kaya Mekani!i
kuvvetlerin
;
inceleyen
bir
birim
Basrnq; birim
i
trzerindeki
Bu etkilerle
vey4
bazr
varcj.rr.
ve/veya hacim degiqikfiEi
krrrlma
Gerilme ;
cisimler
dalrdrr.
kazanabilir
gekil
cisimlerde
etkileri
aq:.ktarken
aqrkranmasrnda birytrk yararlar
Mekanik;
ve/veya
ozelfiklerini
bilim
dalrdrr.
alana
alana
yaptrklarr
kayaglara
uygulanmakta
yonde
dik
olan
gelen
iq
kuvvettir.
ortalama
kuvvei
I
degeridir,
Dik Gerilme;
bir
dtizleme uygulanan gerilmenin,
ydndeki bi leFenidir
dik
.
*"sme Gerilmesi;
bir
dtizleme
,
duzleme paralel yondeki bile$eniciir.
Defornlasyon; bir
etkisr
ile
Brrin
bir
o diizleme
cisim
noktanln
Deformas:'cn;
Lryglrlanan gerilmenin,
iizerinde,
sali
veya
bcyi:ttin
uyglllanan
gbreceli
birr-r,
bir
a
krlv'.;et
hareketi,iir.
krsilli^rtl,.t
,ll-r-r:i3.i1
. 1 qf a , l r n i S ' ; " ' l n d u r .
D i-k',1c,re,:eli
'i':f -'i:nasytli
i;sir,e
.:leriaii:1
I
.
--. :
.
-t^^
:-.:'.'
Def trra;:"olt;
yi)ni::r,1eki
G.li'e,:el-i.
Ian
-
i.-:t
boTrit[;:k:-,lefcrnaJ/'ciiun,
- 1 e , 1 - t j - l _ _ :.
)eft)rn,lsyfn;
cli"izi:r,'l-er-t.-r::--
biri-m
lrisin,lari
,lLrti'iL
1i't
.f,;ilii,:ir
::.
\iir,:ii'-.
r_'_i;an
l','-t_
E,:r?,1=t_i
10
D e fo r m a s y o n (
gerilmesi
ile
Elast is ite
gorecel i
dik
Poisson Oranr;
dik
goreceli
olugturdugu
dik
goreceli
Kayma Modtilti;
iIe
Bulk ModtilU;
Bir
uygulanan
Amaq ;
eksenli
kaya
hidrostatik
ire
aqrsal
basttrg,
bulunur.
sa!lam kayacrn mekanik
bUyUk 6nem taSrmaktadrr.
b u l u n m a sl n d a k u l l a n r l a n d e n e y l e r
4.L Tek Eksenli
gerilme,
bulunur.
deformasyona oranr
bilmek
y a n l a m a sr n a
u z u n I a m a sr n a
uygulanan
gok kaya mekaniEi probleminde
ozelliklerini
orant rdrr .
deformasyonuna olan oranrdrr.
malzemeye
hacimser goreceri
altrnda
deformasyonunun
marzemeye
deformasyona oranr
ytik
dik
malzemenin
deformasyonu arasrndaki
malzemenin,
olugturdulu
Modtilti;
)
Bu ozelliklerin
gunlardrr :
Basma Dayantml Deneyi
geometrik
dtizgiin
biqimli
basma dayanlmtnr olqmektir.
ki.itlesinin
tanrmlanmasr
kaya orneklerinin
Kayalarrn
ve
dayanlm
tek
basma d,ayantmt,
slnrflamasr
iqin
kullanrlmaktadrr.
Deney yontemi
hazrrlanmrg
platf
Su
halinde
olup
+ , 1: . l r r
P
I
alanlna
\/e
\'?
I
her
(
rlc
rse
€
)
,ien*y
parqanrn
egrisi
el,le
$eklinde
pres
elektro
, 1 e fo r r n a s J C n
? iiiku
deformasyonu
r - r 4 L- ' 1{ i r, ..&rr -, xur 9 ' - i rb! ,o-l1- i j n e r e k
Pres,
y".ikta l:r:
scnri
)
Silindir
h idrcI ik
yerleqtirilir.
arastna
] - r a 4 l ; r n f'
i
parqalar L
olan Ceney
ormlarl
$ekildedir.
qeI ik
balclnr
rie,Jei'I
F,ar;asr-nrn
deneyden
e,:1ilrr.
r-le
eIile
.\ k:sit
oncek:-
11
(Kgt/ cnf)
( E )utt:Nihoi
bos,ne doyon,^,
E(N)
$ekiI
4 .L . Tek eksenli
Bu deneyle
modtiltl ( Et =
davranlgl
b a s m a -d a y a n r m t - d e f o r m a s y o n e g r i s i
kayacln
;
tanq )
ortaya
bulunur.
qap (L/D ) oranrnr
srrasrnda
9ap
stirtUnme
(L/D)
dogru,
oc : ocr
elastisite
basrnq
etkileyen
altrndaki
etken
olarak
boy
bagrntr
p a r q , a sr n r n . r e r d i g : -
yiizeyler in in
kes i lme
Bu nedenle,
alt
ve
platformlar
olduklarr
ytizeyler
Ust
arasrndaki
deney parqas ln rn serbestqe krrrlmaslnr
taraf rndan
br-r etkiyi
gdzontine alan
verilmigtir.
( 0.778 + 0.222 /
B u r a d a , o c r r l e Ee r i ,
LlD
olugan
degme h,alinde
o n l e r . C o a t e s ( 1 9 65 )
=
Oranr
dayanrmlar r
deneysel bir
ve
inceleyelim.
krrrlmaya
bunlarrn
Kayactn
davranlgrnr
serbestqe olugumu gtiqlegir.
iIe
dayanrmr
grkar.
Deney parqasrnln
Boy /
basrnq
.fynr
heqrnr-
(LiD)
key:ici;1
,.-.l -a.t
/an rri I
r
:
, ^
/ i l
r l o d c r i !r l ir r. v \ . r
I
halindeki
dene,,'
t2
oc ise
L/D
I
+
dayanrmr degeridir.
L/D degeri
2 .5
2
deney parqas lnda
Boyleee
dagrlrmr
elde
edilir
ve kesilme
o l u g m a sr k o l a y l a $ r r .
ytiktintin
edilir.
bastnq
verdigi
dtiEr-inceler sonueunda en uygun
aras rndadrr .
gerilnne
Numunenin tek
basma
partasrnrn
deney
Butt-in bu
oldukga d'iizg'hn bir
d i i zl e m i n i n
bir
olan
basrna Cayanlm1, krrrlmadan
eksenli
numunenin
ifk
alanlna
oncekr-
bolr.inmesi iIe
elde
oc = P/A
Cerrc rrLil?rnp
bb -7
Yrf g&irpcd
llolrirun
nt
gdrtrcrgcri
f{otsedc'
vit 6tccr
-\
oyort
Yil rorr
lo fil ro!
Fi'l
l{o tor
A:t borhi
lt\-
@'
-(il
i r t i t __
g (Ji€trtr
irl
iLj
Obrsnl
pro{rrl rn
lontrol 11,ci
o\
f(.rnlroi
tl, )rnocn
lrlntrr
YY
&rr:ttrn':
-5r-
-9fr
oorr
nI itrrt
I
t
i
. r
ll"'ln
'. .):rl .'
* : . \ . > f l i
i r t . \
r
--
t
-i J
lil-,---+;
\ i r J - - . . . ) ,
13
4.3.
$ekil
Tek eksenli
4.2 Brazilian
basma dayanlmr deneyi
Qekme Dayanlmr. Deneyi
Amacr; kayalarrn
Braz]-J-ian deneyi
ile
numunenin 'tizerine
numunenin yatay
krrrlmasr
yonde
yarat r Ian
qekme
standart lara
'15re ytiklerne
ciisk
olarak
Seklinde
u y g u l a n d . r ! r n d , a,
kuvvet i
her
ikisinin
YL^zeyrerlne
drk
Deney slraslnCa
olarak
\.,:1r:>:: k rr:1:,1:-c r ierl_n
L r eI t - r l e n n e s i -,
tabakalagma
kaTdedilrr.
donme
eksenleri
ve
otomatrk
ve
10
_
nedeni
adet
tlc!rrrltrisrr
i 1e
qakrgacak
t r . l n t i i n e ni n
qap:.
boyunca
numune
\/e
l.Iumune,;elik
yuk
itu
,rygit
$ekrl-de
uygulanabifecekt:r
yir)< Cefcri-nasyon cleEerl-erin
olarak
k r r i l . - t i - I. l - 1 1 ,r3:
e , J e r k a 7 < . 1 e , j . it c
izlenmelt
uygun
ycnti
t :-:r i ir . Bu durr_inda
ciikkatl-e
Yuvarlak
yonde basma kuvvet i
F{er nun'lunenin
'lcfrultuya
r;r'1ry^.''l^-i-
dolaylr
esaslna dayanrr.
hazrrlanrr.
': -rri;;
dayanlmlnln
bulunmasrdrr.
dtigey
Deney iC in;
.i -r .-'p. .r"i r i n o
qekme
r , r * . : ;i
von
Ij-r".
h r , l r , : . 1 i-k
pr:s
i l mpr
,jr:; i:r3es
:-1li !'ei".ii;r,+'i*E+r-:- iia;rrllnlnai:-frr.
i
1A
r-t
Brazilian
qekme dayantml,
2P
ot=
TrDt
f ormtilii i le hesaplanrr .
(MPa), P; yenilme
numune kalrnlr!rdrr
Burada , et;
ytik,
anrndaki
numunenin qekme dayanrmr
numune qapr
D;
(merkezden olqulen
&-
Yurr
kalrnlrk)
( m m ),
( m m ).
bfyo yrrq!
crr,
--tia
Rribe
Alt scnr
Ocrq
nr;lrl
$ekil
4.4.
BrazLlian deneylerinde kullanrlan
numune yerlegtirilen
qelik qeneli
( Uyanrk 199L )
9ekii
4.5
Ceknie dayanlmr
.i.eneyinden
'bir.
ve lqerlslne
ayglt
goruntii
t;
15
4 . 3 Nokta Ytikleme Deneyi
yontem
Bu
Deney sonuglarrndan
kullanrlrr.
olarak
s:.nrflamasr
kayalarrn
iqin
dolaylr
indeks
deneyi
olarak
kayanrn
basma ve qekme dayan:-mt da hesaplanmaktadrr.
Qap Deney
:
Yontemi
numune nokta yiikleme aygrtrna
platenleri
qap boyu
kapatrlrr.
Numune Uzerindeki
yerleEtirilir
yiik devamlr olarak
iqerisinde
k,onik
ve aygrtrn
numuneye degecek
dogrultusunda
numunenin 10-60 saniye
Fekilde
ytikseltilerek
ve
s a El a n l r
krrrlmasr
yilk kaydedilir.
anrndaki
krrrlma
az 10 adet numune hazrrlantr/
En
Eksenel Deney Ydntemi : En az 10 adet numune haztrlantr,
yerleStirilir
numune nokta yilkleme aygrtrna
platenleri,
karot
uq
yilzeylerine
dik
ve aygrtrn
olan eksen
konik
dogrultusu
boyunca numuneye deEecek geki lde kapat r l rr . Numune tizer indeki
y i i k d e v a m1 r o l a r a k
saElanrr
krrrlmasr
Srnrflama
iqin
ve krrrlma
10-60
anrndaki
Dtizeltilmemig
saniye
iqinde
yUk kaydedilir.
l-aprlan deneylerde nllmuneler ya dogal" nem
ya da suira doyurularak
kcrttmall
orantnl
yUkseltilerek
nokta
ylikleme
deneye sokulmalrd:-r.
dayanlml,
t.)
T
L >
De2
hesaplanrr .
b a 9r n t r s r n C a n
Eksenel deneylerde,
tsul-iikLUk
Fa)=
r:
)t.45
::
ve
.Qrrre,jl ;r
r . ,
Dez =
q,rp
l a I
- (
,lr
l*!1-,'.,
t
|
|
|
/
)
d l t
,
t
I
/
,rap
t i t " r
De;
E;,1e'Jer
dener,'lerinde
k,elol
q,rpttl:-r.
De2 = D2 tdir.
< r i ' . , , 1 ' : . ' i il i l r ' b t t i m a . " :
iq t-n
Bu durumda diizeltilmig
iqin
fs(50)
dtizeltilmiE
=
F
* fs
nokta
ytikleme dayanrmr indeksi
Numune btiyiikliigtine
kullanrlrr.
nokta ytikleme
bt:lmak
dayanrmr indeksi
degeri
D = 50 mmoldugu durumdaki indeks degerine Is eEit
gore
Is(50)
,
olacaktrr.
Eksenel Deney
l-.-l
L > o.30
Cap Deneyi
$ekil
4 . 6 . N g k ! u . . y i i k I e m e d e n e y d r i z e n e gi n i n
g o r r i n i i m t i ( U y a nr k 1 9 9 1 )
l}l.{.
Fematik olarak
.
;';
:. ,:'tffi
..''-.,,j i .'r.{'-}i.';r'j.,
,.:i:'i:*ti9t'i-,",ig
,tffffi
"a
a.
t7
4.4.
Tek Eksenli
Deformabilite
geometrik
Annag; diizgtin
Birim
"Gerilim
geki.Ideki
Deformasyon"
ve Poisson oranlnt
ktitlesinin
Deneyi
Young modtiltinti
ozelliklerini,
belirlemektir.
tanrmlanmasr ve
numunelerin in
kaya
kaya
belirlemeler
Bu
srnrflandrrrlmasr
rq ln
kullanrlmaktadrr.
Deney yontem
degerinde boy /
qap
dUzgtin silindir
alt
olarak
gdpr 54 mm'den kUqtik olmayan,
oranrnda,
biqimli
bulunaeak ortalama
deger
'rardtr.
Kayacrn
nem
kadar numunelerin dogal nem iqerikleri
olarak
sabit
Deney esnasrnda
gerilin
bir
i{esaplamalar
:
1. Eksenel
birim
hrzr
etkisi
igeriginin
bu
ve bu oran
korunmalr
, l e v a m lr
numune iizerine
uygulanmal-ldrr.
,leformasyon
le:crrnasltcn (ed) degerleri,
'^.rfCeCil,
i.r :'1 da
alanlnrn
kesit
mtlmktin oldu!rr durumlarda deney yaprl-ana
Bu nedenle,
belirlenmelidir.
Boylece
6lqi.ilmelidir.
numunenin
hesaplanmasrnda kullanr1rr.
ve her
ve a1t krs rmlarrnda
yaprlarak
okuma
ptirtizstiz
numunenin yan yuzeyi
olmalt , numunenin gdpr , tist , orta
iki
Numunenin
numuneler kullanrlmalrdrr.
ve i,ist ytlzU dilzgtln o1maIr,
krsrmda en az
3
2 .5
iqin
deney
Eciyledir;
y1
,1rn,tq iqin
(ea ) ,
eapsai
:1c!ruclan daney
kul-ianrirn
b:-r iir
slrastnda
cihez,r
giir:e
h e s a pl a n r r .
€,1 = aI
/
l..llFl.-1.?
i
l_t
:ilinrin,:O j_n
i l-k
uzunlu!ur:dak i degrFirn miktarl
r-lzuill,-i;:i,
Al-
)
l,'..^.':'.a31--r
( krsa lrna + i l-e tanrrnlantr ) .
t8
2. Capsal
ya
deformasyon
birim
ya da qevre uzunlugundaki
degiEimin
n u m u n e ni n
degigimin
qaprndak i
olqtilmesi
ile
hesaplanrr.
ed = Ad / do
Burada, do ;
numunenin
(gapta artma + ile
3 . Numunenin
qapr,Ad ; gapta degigim
ilk
tanrmlanrr
)
ger.il imi
basma
basma yiikiiniin (P),
numunenin
boliinmesi ile
edilir
gerilmeleri
elde
ve birim
miktarr
(
ifk
o ) , krrrlmadan
kesit
alanlna
( o = P / Ao ). Bu
deformasyonlarr
(+)
(
deneyde
onceki
Ao
),
basma
degerl ikl i olarak
dtiqtiniilmekted ir .
ta
Eo+
Copsot birin Eksenetblrim
DeformosyonDeformcs)rcn
gekil
4. B
Eksenel ve qapsal geril im
birim deformasyon
grafiksel
( Uyanrk L99L )
egrilerinin
ifadesi
4 . E k s e n e I Y o u n g } l o c l t li t i
birim
deformasyona oranrCrr
a€5:
E :
)
( g X s e n eI g e r i I i m i n e k s e n e I
1_9
? 50 oc
Et=
Es
€g
t50o
tJ"
t
Oy
50 oc
€y
Burada , Et
€s
€ys
; tan j ant elast i s ite
modiil(l,Jt ; tan jant
€ys
€s
.J" =
Jt
poisson
m o d . t i l t ,i E s
J g;
oranl ,
sekant elast is ite
poisson
sekant
orant I dtr .
4. 5. 0q Eksenli
Basma Dayanlml Deneyi
Bu deney yan basrnglr
(o:),
dtigey baslnq
( yan baslncln
(or),
bir
degerleri
en yUksek degeri )
yan baslnq br-idegerde sabit
azaltrlmak
l<rrrlmastna
suretiyle,
baslnq
deneyinde,
birlikte
kadar
belli
ydo basrnq
bir
arttrrrldrktan
degere
sonra,
tutr'ti;rrak esas basrnq yava$ yav..ls
silind,ir
,leney
biqinrli
parqastnrn
ulagrlrr.
OL
h e s , l p i , 1 n r _ : . 3 . i r i , - -1l ;
sonuqlari
Iir.
i'lohr
=
n
t-
,1)
,\ {' l i4 r r :q a: Y r 2
nqrr 1l r
!
:
!
r,{ir
-iIL
-L_'=
l.-^+.1
w Le
L
^--t--r. . i -= r l =
l- =...
20
7 (tb/rfl
q'
gekil
4.9.
( Uyanrk 1991 )
Mohr diyagramr
Bu diyagramda
her deney bir
Mohr daireleri
ile
dairenin
teget
ortak
deEigmez eErisidir.
Mohr
genig basrnq ararrklarr
edilebirir.
iizere
dairelerine
uq
iqin
Boylece,
( 6 )denir.
Mohr zarfr
zarfr
o
ilohr zar', r egrisinin
(
y.rtay
ise
dolru
parqasr
egrisi
ile
L -^:
*.:lLl
/
|
- 1f J(
ekseni
k e s Ei ! i
r-_-
)
.1
- --iir
!
\/J
-*
l
!:,
+
a
L
3 ' . r : a C i.
he q r r.-
sijrtijnme
kesmig
Terden
) bz,l'lI kohezyo:l denir.
:
ll
oc ekseni
iqser
3',inLar,f 3o:e
-
gibi
kohezyon ( c ) denrr.
akseni )
( o.
o kayacrn
deneylerincle,
egrisi-ni.n di-key
olan uzakrrga
ori j ine clan yatay uzaklrga
)
olan Mohr zarf:-
kayac:-n
oldugu noktadan, orijine
ot
egrisi
basrnq
bir
qiziren
tarafa
teget
bu eEri
Mohr
gosterilmektedir.
sor
eksenli
( yatay eksen ) aras:-ndaki aqrya
agrsr
ile
( Mohr zarfr
eErisi
kayaqtan kayaca degigir.
kabul
daire
qap olmak
ot
E(tvr#)
direncl'd:-r
2L
A ve c defer1erj.
grafikten
gibi
elde edildigi
formiil
ile
de bulunur.
grafikten
Bu
b
ve
rn = tano
Cegerieri
bulunarak
6
ve
hesaplanabilir.
m-1
Yog Bosrncr(MPa)
-
/<
/)
qin-1
-
m+1
L-p
LT,
:
L
L
O(gr rvt
LG
Yrit 96atcrgcri
c
ih cksenli lricrt
DG
De{ormospn olcr
( Konrpcrot& )
PG
Sosrnc A6atergesi
HP
Hidrolik pompo
: Diey
yvr
LT : Yrih 6leer
C
. tX cl:enl
hkre
OT : Oclormcs)"on6lser
( Tronsd.rcer
)
CPT. Cal'e bosrri &ceri
HP : Hdro'&, porngc
XY: X-Y
:
!
1a
loyCeJici
Ll; eksenli
i,-,a;lr ,1::'t:. :lri.z:ll?,jt-ntl ;nrril-:l', :l:l:i..:
(
a
l'laxri:ili
;-r:iintln:r
Jl.;ei_l-.:l_.
)
lb ) El-:-:lr;:i:'.-,
ol-g=:l::
v + k l 7 , 1 e . 1 t ' : l ; : . i . . i i ' : - i : - _ t - ' -i:? t t l - l
22
S?tllettrrlfrt
gdl
,ott:d
2
,#,
Gecae
-
t;.rel
lot
D!t.r
of'Lrr*
C€t|| hocra
KOtO ^u6!.e!l
1":,lli
t ,.r
.,,
..7 ..'.
i':t14'
/.2 /
i
i:,
HrdrOhl grrl;i
8lr6
detO.rnoryOn
<itger rr,ronG
r.r
i-
LoltL
$ekll
I'ht
4.11 . Uq eksenli deney hticresinin
( Uyanrk 1991 )
en kesiti
23
5. KAYAqIARTT{MATERYATOZEI,LIKLERI
Herhangi bir
ktitlenin
birim
bi-rim hacirn
hacimdeki kiitlenin
agrrlrgr
olarak
toplam ag:-rir!i,
o
Bj . r i m i
tan:-mIanrr.
'tiir.
grlcm3
Birim
hacim aglrlrklarr;
miktarlarrna
ve katr
minerolojik,
fLziksel
degerler
iqlerindekj-
k:-srmlarr
ve
qatlak,
boEluk,
ktitlelerin
olu$turan
kimyasal
ozelliklerine
su
gore degiEik
alrrlar.
Birim
hacim a!rrlrgr,
(A),
numunenin, toplam agrrlrEtnln
toplam hacmine (V) b6ltinmesiyle
bulunur.
r=[/v
Porozite;
bir
(Vu
hacminin
^l
-
ltVb
I
tiim
),
gdsterilmektedir
ve
krsrmlarrn
17.
l, i:iCt,
hacmine
olarak
(
bulunan
Vt
ifade
kiitleler-r_n
hacmi oranrna denir,
rfeiie
!
t
iqinde
bogluklarrn
)oranrdrr.
rtntr ile
edilir
rr
Vt
/
Boqluk Oranr;
:lrr,rk
ktitlenin
boEluk
rtett
ite
hacmi
gosterilir
iIe
kat r
q
,/e
edil_ir
1r.
\/t
)
br;;lr-i[
ha']ni
,
,1,r.:
l-::ll
'-;1,.,,:-r.-.-. .ti,:-t:'
.i_
.A
L*
qALT$HALART
6. JEOFIZtK LABORATUVAR
Zemln qegitreri
herhangi
bir
ge.rgek kayaqlar,
ve
etkenle
olugacak
onem tagryan
bazr
parametreler
mtihendisrer iqin
onemli bir
statik
goztilmesi
son
saElamlrk dereces i ,
bozuEma derecesi
" Elastik
gibi
kayaglarrn
ederler.
parametrelere
anlayabilmek
bagtr
iqin,
krr:-k
numunelerinin
statik
l{umunenin yijk
altrndaki
75ntem, numuneye bir
dalgtalarrn
ise ultrasonik
yontem olarak
iqin
Elastik
c l . e r e c e d eb u
yaplyr
rlonarrl
I
r vor r
daha
iyi
gereklidir.
yerinde,
/
incelenmesi
esasrna
c i e fo r m a s y o n u n u n o l q i . i l - m e s :
puls
yayrlma siirelerinden
ve
deformasyonlarrn:"
belirlenmesi
sondajlardan
dayanrr.
gerekir.
ieolojik
yapllan
karot
Ayrrca
durumlarr
def ormasyonu birinci
bu parametrelerin
elastik
belirlenebilmesi
Bu amaqla laboratuvarda
alrnan
kayanrn
altrnda
oldu!undan,
Bu
qarrgmalarrpda,
ve qat lak
bulmak
gerilme
ayrr
ozel bilgirere
yararlrd.rr.
derece
"
Kayaqlarrn
bazt
ana
ozelliklerinin
Parametrelerini
parametreler
kontrol
bilinmesi
iqin
ayrl
tanrmlanrr.
qok proje
Bir
kiitlenin
ijzerinde
qok gerekli
kaynak olugtururrar.
deformasyonrarrnrn
kayanrn,
davranrgr
parametrererle
fiziksel
problemlerin
her biri,
verilerek
orugan
dalga hrzlarlnln
a,-llandrrrlmakt.rd.r::.
sismik
saptanmasr
25
utTRASOl.ttKHrZ oLguHLERl
7.L.
Kullanrlan
AIet
Ultrasonik
h:-z olqrimlerinde
(gekiL
incelenebilir
7 .L.L.
Ultrasonik
Ultrasonik
dinamik yoIla,
mostralar
dalga tireten
karot
cihaz,
numuneler,
Kademeli
bu
olarak
B0
Bu
stjrekli
yardrmr ile
Sinyal
biriktirme
kariteli
bir
bulunan
grafik
dalga
kanall:r----r1r-f
11
geklinin
kaydedici
zayrf
termal
da lga
duyrrrl
snliillori
nin
r; ^v. 1 r -- i r v u . a u y g u n r l u r .
{0 kHz frekans
bellekte
yumusak ve
cRT
saglar.
sinyallerden
saglar.
rjstijn
tcinde
kr.l:-t k.rTrtlarl
1 kHz - 300
Frekans aral rcr
sayrsal
numunelerde,
tiretirmesini
iIe
/
kadar
yapma olanagr
olqijmler
yetenegi,
bellek,
^ a r D i l a $ E l r' -r' 1r*r- -r' r a r r
I kHz -
duyarlr
ve
Eekilde
orarak
nedeniyle
zayLf kaya numunelerinde veya btiyiik boyutlu
ekranr
olqecek
sayrsal
ozelfiEi
dalgalarln,
nanosaniyeye
bir
sinyaller
biriktirilebilmektedir.
alrnabilrnektedir.
krsrmda
kaya numuneleri
hrzlarrnr
galrgabilen
ultrasonik
elastik
beton,
yayrnrm
aralr!rnda
ile
uq
hrz olqtim ci-haz1
tasarlanmrgtrr.
gevirici
alet
7 .2).
igerisindeki
6rnekleme
kullanrlan
kHz'dir.
rl 'l J
. .n-
t."nr'l
tki
."
S i - t z E e ;d e v r e s i a q r k k e n
aralrqrndadl-r.
puls
t
6.:
atr
iiretec i-.:i,j t ^
r '
1!1 aa)
rrFtrr
{ L
L
-r
L
!
r;,r1-:
:'-r'ln:L'-Ci::.
<-ria:
P';l;
kadenel - cla::rli
yardrmr
ureteq
/ gijrtjlttj
sinyal
gatlaklt
yalnLzca
i1e,
oranrnln
uzun numunelerin ,leQi1,
arttrrrrarak,
q6zenekli
v-: qok
numunelerin de olCijmU yaprlabilir.
7.L.3. Alrcr-verici
Karot
baglrklar
numunelerin iki
tarafrndan tiretilen
yerlegtiriren
-tarafrna
urtrasonik
dalgalarr
ve cihaz
sismik dalga
hali-ne
q e v i r e r e k n u m u n e y ea k t a r a n v e t e r s i g r e m i e r e k t r i k s e r
yapan, e€sitli
boyuna dalga
frekanslr;
frekanslr,
7 .2.
frekansrarda ve tipte
hrz:.
6rqtimleri icin
gereqrerdir,
63 Hz,
Genellikle,
2oo k]Hz, 500 kjHz
enine dalga hrzr olqtimleri ici-n 33 kHz ve 100 kHz
AsrM standartlr
qeviriciler
kullanrlrr.
Deney Stand.artlarr
B r o w n ( 1 9 8 1) t a r a f r n d a n
ultrasonik
'.
a$aErdaki gekilde veri lmektedir :
a ) l l u m u n el e r ,
qeklinde
olabilir.
n r - i ri m u m q a p l n ,
drkkat
F rn,r
olarak
dikdortgen
DaIg:
dalga
blokl,,rr,
ilerleme
az 10 katr
yakla; rk
,fi:Zien
:; i::
-
_1 .
'-
sili"nciirik
karotlar
y o n i i n e u y E L r no l r r a k ,
boyunun 10 kalrndan
eCil-melidir . Kaya rqindeki
h.rrrrrFrrnrrr
deney standartlarr
yanal
daha az olmainasrn,r.
prrls se;*.ahat1-,:lu, oriai,:ti.l.1
oLnalr,:1rr
1C
l{/crn: ' j
- 1 i : r . 4 e _i n: =
t: 1s:-nir'-:: e:-rp:
kuvvet
ile,
; i r r r i n r ' - ; _ ,L1: .
claig:
)ei:'.'
i l e t i ; t - Ftt- a $ a l r c i a ' .-:
1'l
'l
)
Karotlar:-n
yanaJ. yrizeyleri
piirtizsi-iz hale
2) Vericilerin
gliserin,
taglanarak,
ve
dtiz
get iri lmel id j.r .
bastrrrlacaklarr
macun veya
yi.rzeyler, lJres, vazelin,
yaE iIe
ince bir
film
salisilat
ile
gekl inde
srvanmalrd:.r.
3) Epoksi tipi
tutkal
veya fenil
srkr
bir
kavrama da saElanabilir.
c) Deneye baglamadan 6nce,
gtinkii,
edilmelidir.
alrnan
ultrasonik
verici
siirekli/sayrsal
ve s
tgte
qevirici
farklr
deney aygrtlarr
taraf rndan
sismik
pulsa
ana ijniteden
gevrimi_
girlerilmeridir.
baglrklarrn:.n
oldugundan
kalibre
zaman geci.kmesi,
bu
qevrime ugrarken
dalgasr
birbirinden
baglrk
pulsun
mt-krosaniye st-irmektedir.
ttim
her bir
birkaq
veriler
Bu ayar,
p
rezonans frekanslarr
baglrk
iqin
ayrr- ayrl
yaprlmal:_drr.
7 .3.
galrgma Teknili
r1
nl
: rAlt
iL ,t r . i\
7.3.i
tc r larrn
bulunmaktadlr
Puls
. * ! : -
-
i
d,izleninde
1',rrr
bulundufu
:t.
7 ant.: n r n.j:.:
iletim
konuma
:l
r r
/qoL-i'
.y=n-I
ve verici
hoq:a-l
.?\rr1
r. er -l . *
l9m1
teknig i_
"-.::
v/ !o- rr i-l - r
it-'i
( B r , : ' , v n1 ? A 1 ) .
b,t,:tt_ri:'^ri-l
,
qore,
in
r , f , t r l ! .
r r
'
a
r
r
' - ' '
.-
.rirr
Lr';rrn,l
L r:.*l!'-i,lJu
l , : l _ nL n
'
j
*
I
-- .
'
-
1-
I
- 1; i ,
..tu:
h - - - F l l l c > ! 1 I " j
' =
-'lr
r ^-;
l=ilLt:I
t- . - 1 - i-iLi4!,
l -:'l
,atl
-
i r,r.l
'l
L9
I'Sisrnik'r prof illeme
7.3.2.
Alrcr
(9ekir
numunenin
7.1b ) .
degigimi
yan
Arrcl
ve
sonucunda, hem
mesafesine kargrlrk
mtimkiindtir. Hrzlar
boyutu uygun ise,
teknigi
tarafrnda
verici
p,
bu
arasrndaki
hem
seyahat
yer
de
zamanl
egrilerd.en
s
almaktadrr
d
mesafesinin
dargararr
egrilerini
elde
hesaplanrr.
bu yontem daha fazla
iqin,
Eler
etmek
numunenin
ye!1enme1idir.
Karot
(a)
I
\
Verici
\
A 1l C 1
\
\
\
\
Karo t
(b)
. t l ------('(
Al l:
-1 i
PuIs i let in
Itqi
qmi
er.rrrrr.\
L-tl
teknig i
n r , r E) L; :' 1
L)L
1 ^..^
l:_-l:.=
/ A r^'
\
urL/ffij.
F, _ ' i; l . \::
'-
i -q
i.-.,
1qR1 )
i
{4r.1r.,-n
1a11
d
29
7 .4.
Hrz
Olqtimleri
gekiL 7 .4 'te
Sistem
numunenin ozelliklerine
numune uqLarrna
ince bir
cihaz
kanalr
ile
pulsun alrcr
olarak
uyllmun
geklinde
f ilm
p
sonra,
baglr
tam
baglrk
tarafrndan
seqilen
biriktirmesi
kesilerek
once ekrandan
dilzeyinde
pulsun numuneyi kateclig stiresi
kayrt
bir
Eeki 1de
sirrdiiri.ili-ir.
ve
sayrsal
duyarlr
baglrkl_ara
stirtrltjr.
Daha
olarak
Kayrt
ve
ve
varr$
beI irlenmes ine
puls
sonra
ve
mikrosaniye
okunur.
tiim bilgi-leri
zaman gtzgtreri
(geki1 7.3 )
alrnrr
karoi
i,qin
6lqilm sLrasrnda kullanrlan
tagryan
a1:.crlarrn
algrlanmasr
kadar puls
r-izerinde
iq in
numune!'e verili-r
ekranda
tstenilirse
olgi:nii
veya benzerleri
noktaslntn
net
di.izenlenrr.
dalgas:_
puls
frekansta
1^:
y rtJ!
saglanmasr
gres , vazelin
uygun
-:
yutu!,_tr-ryu
yaprldrktan
Kalibrasyori
1 -lii*.;i
^X-li
de
bulunan kagrt
iizerinde
de
okuma
yaprlabilir.
,s
dalgasr
Ancak alrcrlar
olgiimlerinde
de!igtiril
ip,
numunel-erin yiizeyleri
sif r r
1:'arr yrplLcirktan
i " 1 1+ : n a y n r E e k i _ l d e d : . r .
lii,ini:telere
l<rlay
:ide
ai_t
edilir.
beLr-:le:,.,e'ti
ise
uzunlugu:iun
uygun
tercih
cl.rl3rltrln'Ln
Kes:ri:
olluk<;t
1r l+,; -ir,, togLi;tiuki,r
:,it-::tli
p
eiiilir-
1:or.1rlr.
hale
llli
r,.rrr;1a
,Jel_;lsl
iS)
il,.rl_-el_irLone,
geti-ril_:resi
'e.1
r
:_l_k
rL+
2 ! ] - ' \ t _ ' ql.: , , : 1 ' , , , , ; , : p , trrt l - ,
,/Fr.-..'-
\
yag.l-.rnmaz.
.1-,t,-
:onrakr
30
$ekiL
7 .2
Ultrasonik
hrz
bir gortintti
I
olqiim aleti
ln,i
I
ve kullanrlan
I
!lj\lju'
a
_-r-
i
IJltrascnik
: i l - , ? ' . ; i lk r T i i
c,::re,l'.
yontemden
BAIARYA
VERiCI
BATARYA
UI-TRASONIKALET
PULS JFNERATURU
KAYA NUI,IUNESi
l,fRICI
gekrl
7.1.
Ultrasonik
h:-z 6Lqtim duzene!i
32
8.
HESAPLAMALAR
8.1.
Hrz Hesaplamalarr
Boyuna
(P)
st-ireleri
(tp, ts ) cihaz
Vp ;
P
dalga
t
numune boyu
;
ts
; S dalgasr
(S) dalgalarrnrn
ve enine
veya kayrt
(m/sn),
hrzr
(m),
varlg
tp
ijzerinden okunduktan sonra,
Vs ;
S
dalga
p dalgasl
;
zamanr (sn)
numuneyi kateclig
varlg
(m/sn),
hrzr
zamanr
(sn),
olmak rizere;
L
vp=
.|-n
et,
L
Vs=
L5
bagrntrlarr
kullanrlarak
m/sn
p ve s dalgrahrzr
cinsinden
deEerleri hesaplanlr.
8.2.
Elastik
Parametrelerin
Dinanik
hesapLanan
elastik
hrz
Hesaplanmast-
parametreler,
degerleri
yukarrd"rki
kullanilar,ak
.iu
seki rcie
llrJlntrlarl
r
iiesapl.lnrr:
Yo!unl-uk,
f ':i"nuL :-Le brr
P
Iaboratuarcl:
iresapl,anmfni.i
yaklag:-n sa!ian,:irilir
tse,
i$1Ji_1:\i
( B r - i i i r k k , i s e1 9 7 5)
= o'2 VP + L.6
Bli:l,,ia,
hizrdtr
F;
(kini sn).
j-Cgrlnl,_ik
i,rr;,:;i:l),
.,'p
;
l:ovi_tn,r
,1_r1;,:
33
Poisson Oranr,
Bu oran hig bir
PveS
dalga hrzlarr
z a m a n0 . 5 ' i
oranl
bulunur
ile
gegmez ve boyutsuzdur.
Vp
)'-2
Vs
J=
Vp
2(
)'-2
Vs
Burada, .J; Poisson oranl
(boyutsuz),
(m/sn), Vs ; enine dalga hrzrdrr
Dinamik Elastisite
yogunlugun
(m/sn).
Modiilti ise
bilinmesi
sonucunda
asaErdaki bagrntr ile
tanrmlanrr.
anlamda
katrlrgrnrn
cisimlerin
Vp ; boyuna dalga hrzr
p ve
s dalga hrzlarryla
bulunur.
Elastisite
ya
da
Genel
olarak
modtilti, mekanik
sertliginin
bir
belirtisidir.
( 1 - 2)
Ed = vpz. I
) ( 1 + J
(1-\)
Burada, Ed ; dinamik elastisite
hrzr
(kn/sn),
poisson
r);
moclijlij (kglcm.),
(boyutsuz),
oranr
p
\ln
.
I
r,^*rr*
;
I
L
dg 2q ! : r q| d 2
l,,1-+.,-
),uyLrrlrun
Lul
( grlcm3 ) .
Di-namik Kayma Modrilti,
bilinmesi
ile
br:1unur.
S
Elastik
da )-ga
dalqalarr
hrz r
ve
? o q u n1 u { t i n
'I
<1enetpvon
l,.ir parf rerredir.
r"/s. p
:,:;i
,-.
-1
.
-
-.
:
-
'':
.rl-1.,: :
i I-/ *\
\ Arrl / .) \t )
"i
r
n
f
/
1 1-:r .r
"/ 1 +) '. J
{
'.
'; l-i:,r r:
)
:\-.
.-
tlil
. i
i.:i,'clt
) ,
onorrl
i
J1t
Dinamik Bulk Modtilii
ve
diger
ba!rntr
bir
ile
ad:-da
ise kaTacrn srk:-gmazllgrnl
kompressibilite
modtiltjdiir.
denetl-er
A$.rgrd.aki
tanrmlanrr.
Ed
kd=
3 (1Burada,
elastisite
2)
kd ;
dinamik
b u l k - m o d t i l t i ( k g l c m 2) ,
Ed ; dinamik
m o d i i l t i t k g / c m " ) , \ ) ; P o i s s o n o r a n r d , r r ( b o y u t s u z) .
Dinamik
iligkileri
)
elastik
gekil
parametrelerin
birbirreri
ire
8.1rde verilmigtir.
Poisson
Oranr
( V p l V s) , - 2
Elastisite
ModtlI tl
Bulk
ModtlI tl
2 (Yp/Ys) 2-2
E d = 2 c d( l + J )
2(l+u)
3(r-2J)
G d = V s2 . p
Shear (kesme)
M o d l . l tl l
l+xli
3.i.
perlmetrel
iiastik
rl.rl'\
.j.r=l
I
::_':n )l:]r:_:L;:l
ll,:,;lan
oran
J)
9 . t r t $ K t T E N D I R H E D E T Z L E N E NY o N T E H
Kargrlagtrrrlmasr
aralarrnda
bir
iligki
incelemeler
alternatifrer
y =
getirilmigtir.
Denklemin
hesaplanabilmesi
igin
yontemi Press et
programl yard.rmr ile
(c)
diger
(o)
de!erler
farkrn
mutrak
a m a q l a r , A E a g : - d a kj " g e k i l d e
!
b
tur
seqilen
velveya
lineer
denklemi
haline
katsayrlarrnrn
rr
" en ktiqijk mutlak degerler
yontemi
normu; gozlenen
arasrndaki
dolru
ave
bu
verilen
bilgisayar
alt
uygulanmrgtrr.
Mutlak deEerler
kriteri
bir
seqilen
ne
belirlenmigtir.
(1988) tarafrndan
al
iliEkinin
logaritmik
a + bx qeklinde
yaprlan
ulagrlabilecek
seqilmig ve _arararrndaki
fonksiyon, eksenrerin 6lqekleri
yapllarak
halinde
s o n u gI a r a
fonksiyonla tanrmlanabilecegi
oncelikle
graf ik I er Ie
olmadr! r
sonunda belirti
kargrlagtrrmalar
bir
olup
9ok qegitli
incelenmigtir,
paramelrelerin
diiEtiniilen
bir
ile
degerini
deyigle
Lr
hata
hesaplanan delerler
minimum
yapmayl
if ade edilebilir.
m
i
- c(xi)
o(xi)
! l
1 - l
pH st !t gF ui dq a/
il
v/
t.-hl,
! ^..
i
_tYtlr\l.rir1tr.1B
-
T\r
deneysel
-
4--
uL'7=L
',',inrpniinin
1<,:1l1i.irl
.i '
I ---j'r,'..:,
- 1 -- .a r ' 1
) \
:
r*-lL ..
a r
kulianrl-r:
..-.-
.I
Y
-
--,
bulunan
gore bulunan rle,jerler
brr
iliEkilendirn-
(L:
normu)
^,'f:aq
1
olqiinlerle
I n:
n:'leni
=.1
r- '. ., -4
r r L:rak
,{e m, ver
'!- *^
1 ^
AAi
Cr=L
yirntemr cl
o -l-r i:ak
analt-tt-k
r ? -6. n
Y s.
=.il
1 1-'i
l+:.:ii
t--*_t
\:1:-:l-*
r.-r-r
t L r i t t EI r or ,n{ , : 1 . t
l1^
r
L:
-...
-l
r-L
L.1>!.
a ; t - j . - l -r n : r \ :
a
r
L l!14
-t.-
-
]: :-r:
!
r-.:^.ir.
\'-yJ\
rr:ni
Y-',.
,,- , 1-..
v-'a_ji-'^
ilt:-=.:i
',tu j
rt-rl ir
n
:
JD
En ktiqiik
verilerden
kareler
yogun olarak
yonteminde bu etkilenme
\rut
$ekil
9.1
vnn'-ami
:n.a
etkilenirken
l. ^t c- rl L
d:,qrndaki (otitliner
)
en ktiqtik mutlak de!erIer
o lmamaktadrr .
Iak deger ler
tki boyutlu bir dagrlrmda,
ve
€il ktiCiik kareler
mutlak degerler
yontemi
geqirilen
kullanrlarak
yaklagt lrma dogrularr
( p r e s s e t a I j - 9 B E)
37
10.
UTTRASONIK DAIGA
HTZTARI
DTNAHTK
ttE
ELASTTK
PARAMETRELERT
N t Lt $ Kt LENDTRt rMESt
Laboratuvarda
olqiimleri
karotlar
Modiili-i gibi
ultrasonik
dinamik
hrzlarla
ifiEkileri
1988) kullanrlarak
ve egitlikleri
qrkart:-lmrgtrr
karot
yaptlm:.9 ve bu
parametreler
Karotlarrn
Qizelge
orneklerine
NUMUNts
l{o.
5
7
l4
hesaplanmlg
ve
Degerler
Yontemi rr
ve b katsayrlarr
bulunmu$
(Bkz.
Sunumlar
B O l t i m - 9) .
ultrasonik
baElr
olarak
(
gizelge
edilmigtir
50 adedi
10.1.
a
tjzerinde
6lqtimlere
elde
Bulk
verilmigtir.
Eeklinde
Toplam 60
ve
aragtrrrlmrgtrr.
" E n K i i q i - i kM u t l a k
(Press et aI
kullanrlarak
Modiili.l
parametreler
elastik
t ligki-lendirmelerde
grafikler
(Young)
Elastisite
hrz
ultrasonik
sonucunda bulunan P ve S dalga hrzlarr
Kayma (Shear) Modiili.i,
siLttagr
yaptlan
iizerinde
kireqtagr,
10
olqiimleri
hrz
dinamik
10.1
adedi
ise
elastik
ve
10.2 ) .
kumtaqt
ve
aittir.
Kumtagr ve
silttagr
hrz ve dinamik elastik
ultrasonik
orneklerinin
parametre sonuqlarr
tsOY t'. AUIK.
Yp
vr
nJt))un
vplvl
$d
ta
k$
(nm) (gr/cnri) (m/sn) (m/m) OR.A,NI 'GPal (GPa) (CPa)
llz
z.b.l 3.78.1 I.E9E
0.33 9.69 25.82 25.61 1.99
, 7')
82
3.56J 1.9J2
0.29 10.J6 2 7 - t 7 2 1 . 1 5 r,83
05
ll0
105
lll
a7
t5
4.zg7 2.06E
3.523 t.n4
1.210 l.8El
3.669
1.962
0,35
113
?.71
2.67
2.74
2.64
0,30
3 1 . 8 E 35,25
10.61 2696 19.64
9.90 24,51 1 J , 5 8
10.36 2693 22-41
ll4
2.57
0.30
1i
r05
3.725 2.$07
r0.55 2734 72,28 t.86
71
?7
ll8
2,56
2.53
279
3.804
4.056
032
0.34
0.37
9.86 26.10 24^61 t.96
10,56 2E29 29,35 2p3
t . l 6 22.31 27.93 2 . 1 8
82
3.694
1.944
2.000
1.694
0.27
o.24
I l.El
40E
1.78
1.70
l_E7
L0.2.
Qizelge
Kireqtagr
orneklerinin
ultrasonik
parametre sonuqlarr
dinanrik elastik
BOY B. AGIR
(rm) frrlqn3)
Vp
(nilsn)
Vs
frnlsn)
Rl75-2b
Rl75-3b
il75-5b
13533 Ltz
6.5y
z96t
oJ7
130-96
l33,EE
ztl
6.ry|
5.m
L6t4
2.C#
oJ9
ut5-lb
uri-3b
13690
e69
L7l
3.t69
3.16t
0J6
R2tS
147-00
l4&60
6.71t
6.363
z7r
6.755
3.3t7
RZl5-5be
l3r.t3
o34
035
035
NLIMLIN!,
NO.
LW
R2J5-2b
L6
134.05 273
1255-3b
l,f9.l4
u554
t3u9
R25tsb
tT+lb
lT+3b
t35.61
tTtl-{b
t2l5-2b
7-7O
L6e
L68
145.7r L70
6.310 3.045
6.J47 ' 3.047
6.599
3.2t4
5.919 L90t
6.458 3.W7
6.749 3.1v7
LT3
6.650
153,61 z7r
14990 2,69
6.tst
6.E14
3.1,14
3.14E
3.81
3.2ffi
3.054
3.t)15
3.101
lT1-5r
RT+sb
t#2E
LM
6.&9
t4dr6
RT+28
l4l.l7
L7l
?-72
6.865
6.5v7
RTil-2b
(l
143.8t L72
6.600
(2
wp
z7s
3.170
E6,59
2-7O
6.,134
6.#2
n37
L70
6.550
3.m
6,?A
6.33t
5.856
6.3C2
6.6tE
4.802
6.7n
6.762
(3
(Bt
KF2
RI 75-l:
ll75-2a
Rl75-3r
Rl75-5e
t7.,{t
L69
t4,y3
L6e
1 3 l . l 7 2.80
l35JO
t44.,47
L%
Lt3
r22.y2 180
14230
146.06
R2t5-brz t47.79
R2I J-3r/l
t47.y7
R2l5-3a/2 l€.El
R 2 lJ - l a
R2l5-2b/l
7^69
ul5-3$
ulJ-3b
L69
L70
z,7l
L70
L7l
l4ut
t46.-%
t2t 5-4b
t46.77
t255-3a/l 13995
R255-3e/2 l3t-41
R2J5-5a l 4 l . 5 s
RT+la/l 147.80
RT+la/2
134-6J
tT+2b
143-44
RT+2e
147.01
R255{a
t44.6
R255-2a I le4E
tTzt-Sa
145.17
tT+5-D/"1 142,50
RT+5b2
145.50
RT4-3a
t47.93
R I4-4a
145,40
L70
e6e
L7r
L70
2.6E
L70
L70
L7r
272
L69
2.t2
27l
L7l
z7r
L72
t-]1)
6.U2
hrz
td
Gd
Ed
ORA}.II fGPa) (GPa) (OPa)
o.D
0J5
034
u32 69.61
20.63 s732
?296 5931
v/v
vL75
t6.0?
47.6
.24
435
l.E4
n,54 7+7r 8.6,78 Ltz
b7
n.72 74,75 wo?
3O39 t1,53
t5.53 204
25.14 67.79 74.& L07
x,o3 70:n 83-99 Lr4
t05
?,E.13 76.45 El95
034
23,19 6419 65.15 LM
036
x,03 6&05 80.56 zt3
2t.13 7625 t7.E6 z l l
0J6
0J6
037
oJs
0J5
oJs
oJ6
n.5l
n38 74.n
86.39
93.{2
28,63 T1,57
ur.l5
74Sl
?832 7638 8391
25,77 7094
'26.5E
Lrz
alt
ll
zw
95-84 ?JS
T22
TL43
E523 a l 3
74.1I
74J2
77.M
77J5
t523 zl3
e03
0J6
034
034
?5.6
3.2t4
034
032
3.tn
034
2*6 76.80 79.V| 403
28J3 74-n 69-14 t94
'25.73 71.62 74.51
29il
3.132
0J3
25.# 67.n
3 . 1l 4
o,x
3.1E3
oJc
2.E45
423
3.071
3.203
o37
036
3.241
0J6
6.726 3.U5
0.3J
6.7E3 3.W9
037
6.741) 3.t96
035
6.776 3.210
036,
6.795 3.163
0J6
6.860 3.2&
036
6.ml
3.145
o37
6.20E 3.lrx
0J3
6.598 3 . 1 8 5 0J5
6.600 2.953
037
6.76
3.091
0.37
6.62
3.n4
034
5.9A0 3.061 0J2
6.54{)
3.t24
03s
6.848 3.184
$36
6.786 3.49
035
6.799
3 .l 9 l
036
6.849 3.134 o37
6.85E
J.t6v
0J6
n.6
27.ffi
64.06
2t,60 76,T2 t0,61
27.y7 76.IE 9t.74
23.t0 56,E1 35.01
2596 71,o2 E9.75
2E.13 7626 c7.E7
28.80 78-08 1996
21.9r 7t.15 v5-87
26.53 7L59 9t.73
2E.lI 76.t8 87.55
2a46, 77.t6 8q88
n.43 74.71 90.03
29.00 7t.67 9lJ4
z-7.24 74.63 9J.52
2632 70.t9 70.19
n.y2 7524 8e59
2.O3
L03
196
)4
zl5
1.69
zl9
lll
all
7-07
Lte
ll
tll
2,15
Lr?
2J,0
,0o
-07
24,00 659e 87.19 ?JA
263e 7?,72 9t-n Lt9
2E,E2 77.51 83,16 2.05
t3
25.69 67.70 6 1 . t 4
2E,05 75.E7 E5,55 7-O9
28.01 76J,9 y22l
,15
M
30-07 t0.89 E7-t2
2&13 7&#
90.19 , 1 3
n23 74.4) 93.75 Lr9
z7y) 762s 9el3 2 , l 5
ve
1a
10.1.
Ultrasonik
Dalga
Arasrndaki
tIiSkiler
9eki1
silttaEr
10.2'cle
kayma
(Vp, Vs) bir
bunlarrn
Dinamik
50 tanesi
Kalmra Modiilii
(shear)
fonksiyonu
gizilmiglerdir.
Seklinde
n=60'drr;
ile
10.1 ve $ekil
P ve S dalga hrzlarrnrn
log grafik
Hrzlarr
Toplam
kireqtdFr,
di!erleri
modijlij
olarak
veri
Gd,
log-
say:.sr
kumtaEl ve
verisidir
P dalga hrzr
Vp = 1119
bagrntrsr
ile
Vp
km/sn olarak
dinamik
kayma modtilti (cd) iliqkisi
n=60
Gdo.136
ifade
edilebilir.
yaprlan
kul lanr larak
Cd = 2.66
ile
+
qalrgmada,
bir
4.27
a'l rnmrql.rr
Y
e
- -
kayaqlara
Qeqitli
Vp-Gd
ait
veriler
rrr+r\l-Dl-
/
b u l u n m u g t u r ( U y a n r k 1 9 9 1 ). B u r a d a V p ,
t
10.000
I
#
o
.r/
t
a
a
(J
J
a
1.000
t.00
10.00
r.008,00
| 00.00
Gd(cP4
i-.-<'-.- :'l.l-.
P ,.i.ll-gahi-zl-ri:i (,ip)
(ti:;';
{G{) il:_9kisr
, - ; _ I ! L - ^ . - - - l -
ir.i- L :.,,:1)I
/
orneklerini
41V 15,
F^-
il-.:
renkl
t-'!
1in-rnik
I
sosternektedir
F ^:.
-:.Jfr!-1
-
1 _ *!Lal
nckta l-ar
i
)
40
degigtirmeye
kargr
direnci
ise
Poisson (J )
20-30
GPa
Yaklagtrrma
vermektedir.
deEerlerinin
Poi-sson deEerli
artmaktad:-r.
ornekleri,
kumtagt ve silttaEr
kireqtaElarr
kayma modtilii yani kayacrn Eekil
arttrkqa
P dalga hrzlarr
Diigtik P dalga hrzlr
8-14
arasrnda kayma modtilti
dogrusu
etrafrndaki
da!rIrmr
ile
d'jqiik Poisson degerli
nokta lar
saqrlrmlar,
Yiiksek
dogrusunun
ise
hrzlr
degerleri
ilgilidir.
yaklagttrma
noktalar
yiiksek
GPa,
do!runun
tisttinde,
altrnda
kalmaktadrrlar.
gekil
aras:.ndaki
iyi
bir
10 . 2'de
iliqki
sonuq
S
dalga
hrzlarr
g6rtrlmektedir.
vermesl,
ile
kayma
Bu kargrlagtl-rmanrn
dinamik
modiiLu
oldukqa
parametreler
elastik
aras rndaki
Gd=Vsz.F
Eeklinde bilinen
dalga hrzr
bagrntr nedeni iledir.
(km/sn),
I
Burada,
Vs
en lne
ise yogunluk (grlcm3)'tur.
10.000
-df
TV
^^-/
c
a
E 1.000
o
100
1,00
r0,00
100,00
Gd (GPa)
r> ,i.: f mii-,
nokta lal
-lil'rA
F
L
a
!
!
- 11
t1
Iligkilendirme
Vs = 6Q7
baf rntrsr
sonucunda,
ItF
VD
Gdo.{eB
-
h
l l
dogrusal bir
/
h t l
v v
iriqki
s dalga hrzr araslnda rog-log eksende
vardrr;
modtilti de artmaktadrr.
degerlerindeki
s
P
dalga
dalga
htzlarrnrn
hrzr
degisiklige
dtigtik
deger
ugramamakta,
Poisson
almasr
gekil
1o.l ve L0.z'
goriilen sapmave saqlnlmlarrn nedeni-buclur.
Ultrasonik
Dalga Hrzlarr
Arasrndaki
t ligkiler
Dinamik elastisite
gekir
poisson
degerleri,
deEerrerinin artmasrna neden olmaktadrr.
deki verilerde
Gd kayma
hrzr arttrkqa,
deEigmelere karsr bir
oysa S dalga
iligkisi
2 r ? q r n r !l r: r s r
bulunmugtur.
K a i ' m am o d i i l t i i l e
L0.2.
i)
rl-g
10.3'd.e,
ile
Dinamik Elastisite
Modi,llti
modiilij (Ed) 'n[.in, p dalga hrzrarr
ile
s clalga
ise
hrzrarr
ile
iliEkisi
S e k i I 1 - 0. 4 ' d e g o r i i l m e k t e r l i r .
Vp-Ed arasrndaki
de!erlerindeki
farkl:-lrl<l,trin
ne,:ten
dogrusu etrafrndaki
sapmalarr
l ; r l - i : a . , r 1 n ; 1v r r d i r .
Uyanr-k (13?l),
: ' f p : r r 1 , a r a g tr r m a d : , E , l
lulnr.ilt':r.
=
r . , - r , r5. : :
3al r-ntt-,;: bt_il,-innnri$t'_it:
oi-lrr,Jri,
r,tgmen
S. 2
Bllra(1a, Vp'n:-n br_rini
599
orneklerin
rrr+ia_.LLle/
l r rl nn
L'* j-rUy
,;+; i-t ii
vp
-
l < m /: n ' , 1 i r .
nl:cna1l
€,\>l:l|JE
Poisson
yaklaFtrrii.r
6
l;r7a,;l rr
-?.E5
', r- vl nJ d- u- t. r) :- ,
e I-
i - r zl r i : : , 1 +
bag:-ntlsL:-
B r l i ; . r L t ; m , , r , 1 , 1: ; +
AL
r0.000
I
?a
7a
a
E
a
1.000
|,00
r'
10.00
r.000,00
| 00,00
Ed (OPc)
$ekil
10.3. P dalga hrzlarr
(vp) ire
dinamik
modtjlti (Ed) iliSkisi
(koyu
renkti
kumtagt ve
silttagr,
aq:-k renkli
kireqta$r orneklerini gostermektedir)
elastisite
nokralar
noktalar
I 0.000
E
-r
c
o
E 1000
t
100
t.00
l+1:":l- iC. I
10,00
Ed(GP4
t0a,B0
,,:nrr:<
S dalga
hl:l,r:-;il:
iV.;)
moduiu (Ed)
iiigkisr
(kri-._: r:nt-:lr
',-;t
lilinttFi
;il-l:r,ii.,
ki ror-t- as r Arn;!.-l+f inI
1r;i,.:
,l:;tefi-:'^:i:
::nl;l I
,.::.)
,rl.r._,:ijt:,,.
r:\t.1lr:
i.r:i:i,i'
.--
43
-
^r-:
le.1
f
a
j.:
n
IU.1l
,
I
agagrdaki bagrntr
Vs = 406
yaklagrk
verilen
ile
tanrmlanabilir
Vs-Ed
kulranllan
-
22
32
Ed
GPa,
'i 'l ieki
a r 1 sr n d a k r
h-
Edo.4?5
rliskilerde
iqin
te
iqo
<n
delerlerr
k'lntagr,/e
kireqtagr
iCin
56
sir-ttagr
-
82
Gpa
arasrnda degigmektedir.
Dinamik erastisite
P dalga hrzrarrna
iki
ifigki
modulij degerleri,
oranla
iqinde,
daha iyi
hLz degerlerinin
degerlerinin
de artmasrnr
i-ligkisinde
gorUlen nokta
degerlerindeki
ornekler
ytiksek Poisson de!erliler
iligki
vermekteclir.
artmasr elastisite
beraberinde
getirmektedir.
yine
saqllrmlarr
farklrlrklardan
Poisson degerli
bir
s dalga hrzrar:-
kaynaklanmaktadrr.
yakragtrrma
Her
modijlij
vp-Ec1
Poisson
nii ^iil,
lJLl+UJ\
dolrusunun
ise yaklaStrrma
ile
artrnda,
do!rusunun tjstijnde
yeralmaktadrrlar.
10.3.
Ultrasonik
Dalga
Arasrndaki
tligkiler
cln
\
1-i -i
.._ !:
L
U
:i
ll
Idrr
-1
l-1
ei,rs
-l i * - - .i rr-{ML1:ilIA
,-l:
l,r.:-'l
-,
j
a.{i-
I
)
,. ..1
* j:.
i - ).
I'-
-
q-l*:i
.t I'n'*l,ti_i t l
3!3
'.:.
t:.i
Lrtl
l<,le i-c:
tt':mt1::r'l^
Hrzlarr
ile
Dinamik
BuIk
Modrilii
44
10.000
I
(
U
/
?a
E
a/
I
L000
1,00
r0.00
100,00
r.000.00
kd(OPa)
$ekiI
10.5.
(Vp) ile dinamik bulk modtlij (kd)
P dalga hrzlarr
( koyu
iligkisi
renkli
noktalar
ve
kumtagr
silttagr,
aqrk
renkli
noktalar
kireqtaSr
gostermektedir )
orneklerini
r0.000
{
E
:d
a
c
a
E 1.000
a
100
1,00
$+lir-.'1.5.
10,00
kd (cPal
S c l a i . - - r :h L z l . r r r
rLt;i:i:r{l<c7i:
sritta;:-,
aqrk
6,;nclrl
oli
n i
100,00
('/;)
:-l-+ li:..r.rli
brrl'.: lorir:1,,: {i:l)
. :
l-.:;1
, .:l_l
n;l:trli::
k , l r , r i _ . ;r:i-1,?tr.;.r_
l-enklr
n:,1i1_llrr
cA.tefnekted.if-
)
Ae.
:J
U y a n r k ( 1 9 9 1) ,
farklr
kd =
Vp
iliskiyi;
21.74
c ins teki
-
57 . 89
Burada, Vp; boyuna dalga hrzrdrr
Aynr Eekilde
Vs = 679
S
kayaq
verileri
tek I inde
ile
vermektedir.
( km/sn
dalga
.:1^
hrz larr
kdo.3{1
kd
aras:.nda,
n= 60
bagrntrsr elde edilmigtir.
Burk modiilii de!erleri
yaklagrk 15 -
35
kumtagrarr
ve
GPa, kireqtaglarr
silttaElarr
iqin
-
35
iqin
Gpa
96
arasrndadrr.
sismik
arasrndaki
hrzlarla,
iliSkilerde
yaklaEtrrma
noktalar
ytiksek
ise
yaklagttrma
bulk
gozlenmektedir.
l.aboratuvarda yaprlan
{.L979) tarafrndan
i Ie
Gerek
kt
= Ed /
veriieri
\
durumun
tara f rndan
sjogren
et
al
uzerinclel-:i q.rlrgmalarcia da
Br:
ise
dinamik elrstisite
3(1-2J)
il_
i-.r:lk ncdi.ilU
r ) - e c e ' ji
.1
bu
modrilii arasrndakr,
matematiksef
kfa
i r iski lerinde
/ 1001
degerli
yeralrrken;
altrnda
qalrgmararrla ve gerekse
arazi
noktalar
Poisson
Uyanrk
benzer .;onrlqlar elrle edil_rni,;tir.
nodulii 're bulk
deEerli
drigiik
doErusunun
modtilri
ve kayma mo,ltilleri
Poisson
dogrusunun iistUnde,
s ismik hrz larrn
ters t
dinamik elastisite
g;-bi ,
o lacakt rr .
; -r. i^;
!
l
\ 4 r l
'1.-r
I r
!
t
, l\ *: J. 1 :_ ! r lr v !r r
i.
L . 'j
i
iie
'r
-.r
qonlatjiir-t1.
--r-,LJ.--'-'"I
,arte':ak: l:-.
I
l,
V
l,
',
.,
46
Vp ve
Vs hrzlarrndaki
neden ormaktadrr.
oranrndaki
l ligki
ytiksek Poisson oranlr
altrnda
yeralmaktadrr.
b u l k m o d i i l i . i n t i nd e a r c l g l n a
iizerin<teki
farklrrrklardan
dtigtik Poisson oranlr
art rg,
saqrnrmlar
kaynaklanmaktadrr-
veriler
veriler
ise,
poisson
Ancak, burada,
yaklagt lrma dogrusunun i.istrinde,
ise
yaklagtlrma
dolrusunun
A1
,l
11. ULTRASONTKDAI,GA HIZLARI tLE KAYA HEKANIGI PARAMETRELERT
ARASTNDAXTtLt$KtrER
Sismik hrzlarr
silttagr
olqi.iLen
( n=10) karotlarr
Dayantmr, Direkt
iizerinde,
Kesme,
Basma Dayanrmr deneyleri
Karotlarrn
mikro krrrk
kumtagr,
Eksenri
Basma
gekme Dayanrmr, uq Eksenlj.
yapr,]61g
ve
basma dayanrmr, gekme
sijrtijnme aqrsr
elde
gibi
qegitri
kaya
edilmigtir.
petrografi-k
yiizdesi,
Tek
ve
Brazilian
dayanrm:-, kohezyon, iqsel
mekanigi parametreleri
(n=50)
kiregtagr
tamamlanarak poroztte,
analizleri
tane
boyutu
gibi
ozelli.kleri
bulunmugtur.
Jeofizik
laboratuvarrnda
kaya mekaniEi parametreleri
elzerge halinde verilmiE
sonuqlarr grafikler
erde
ediren
verileri
ve
yaprlan
halinde sunulmugtur.
her
sismik hrzrarla,
konu
iqind.e
ilitkilendirmelerin
l:'
48
t,
11.1. Ultrasonik Dalga Hrzlarr
On adedi
kireqtaglarr,
silttaglarrnda
sekiz
olmak iizere toplam
ytizd.eleri (n) hesaplanmrgtrr
sismik hrzlarla
eksende lineer
i1e Porozite tligkisi
elde
ise
kunrtagt ve
18 karot tizerinde porozite
(gizelge
kargrlaEtrrrlmrg
i.ligkiler
adedi
11.1) .
ve
Bu degerler
aralarrnda
log-1og
(gekiI
11.1- ve
edilmigtir
gekiL tI.2).
9izelge
11.1.
Kiregtaglarr
ait ultrasonik
ve silttaglarrna
i1e
kumtagl
p
o
r
o
z
i
-te degerleri
hrzlar ve
.IUMUNts
ADI
il75-3b
Vp
(rnb)
6.297
ulr-3b
Vr
fntrr)
2.6t4
6.563
3.r6E 0.4E
ut3-4b
6.753
6310
6.Wl
6.599
5.919
3.317 o2
3.O45 133
3.047 0.il
3.2t4 l.l
6.t65
3.565
4.297
3.523
3.210
3.054
1.952
2.068
3.69
Ul5-Jbr
u55-2b
u55-3b
u55-{b
u55-5b
rT+3b
lT+5b
7
l4
lo5
106
107
l19
P-dalga hrzlarr
lli
ro.^f:qlerr
Y
"*Y
Yp = 51L2
bag:-ntrsr
inin'
!\.i.i/
n-0.033
elde edilmigtir.
0.71
z90E 099
6.45E 3.0n 4,67
6.650 3.1+{ o,74
3.725
120
3.801
2l
4.056
il-:
o
(!i)
o.5
l.l
l.l
Ln4
1.5
1.883
l.l
t.962
Lcp7
l.9
3,1
l-9
1.94
2000
porozite
09
yi_izdeleri
arasrnda
4v
10.000
o
{
a
?a
a
a
E
al
1.000
0,1
gekil
I
n (:61
11.1.
t0
(Vp) ile porozite (n) iliEkisi
P dalga
h:.zlarr
( koyu renkli noktalar
kumtagl ve silttagr , aq:.k
renkli
noktalar
kireetagr
orneklerinigostermektedir )
10.000
c
o
E
U
o
a
I
1.000
0,1
t0
I
n(x)
:j':.ir.l
ll.:
:l
'if.--r:
l-iiz-ri:-
(l's)
(kol'u renkLi ncktalar
r-;n'..i1 :tl<t.ria::
g-sternektedi:
l
Ll:
p.r.,tite
ku:*.ta;i
ktre,;it;t_
{r)
;li$kis..
r/e siltt,a;1,
a;:_1.:
_irnekieriiii
P dalga
porozite
h:.zlarr
de!erlerinin
noktalard.an geqen
geqmesi igin,
agrrlrk
Vp = 3920
n-0.04?
elde edilmiEtir.
silttaglarr
yiiksek
verilerek
igin
S-dalgasr
Vp-n iliqkisi.ni
i1e
porozite
(9eki1
iliqkilendirmelerde
t/s = 1350
h\ r : ,4 +
r nLl L- tr l L: r: r
-a
tj'
clsa
bir
I ti- :q'l
arli'|
i
l-"1"*mr,-F,,wurui!ln'-r9
. i, .l .;) 1- . ri - :- -^L 'L '- lt :. . rt i
:i:is
r'1--;:i,'-..
.
i'!
L
icki
.
r--1*
, - , i , : l l . . r l, '
:r-1:1--::
d.a- iqn=ri
r:rir-'l:-l
-,'1sn
-"4
-
Y
- n
. |' /
azalne gozlenn-oktecii:
j l.:
.'l1:L^.-l
ri
ar-l-rl.--r
gi.l,;iii
-*-1'r-L-
-
LLl.:_
1el:rLer:-,rrasrn'1a
. .
J
';2
ol-r:i'l
: - 1i ;
l-r
. \
1
/
lCl:-:t-if
t.
bu ba!rnt1,
temsil
, l r_' . - j l
a n f l - 1- / l . r i_ ,j f i' - n
i
r!
?rk
ve
ko1'u
bu Sekilde
',zerr
delerLi
Ba9lnt1,
krtmtaglarl
ve
etmemektedir.
11.2 ) , kireqtaglarr
n0,00013
!.rr
:
ei
porozite
de!erleri
Vs = 3024 . n-0.055
kum.taglarr ve
dolrusunun
zorlanmrgtrr.
Ancak
v - i Y - - r e
11 .1'de goriilen
yaklagtlrma
en diigtik ve en
noktalarrna
geklinde
gekil
i-le,
si'ltfaslarrnrn
verilerin
i1i,;kii+ndirmesinde,
saqrnrml:- olmasr nedeni
renkli
ve
kumtaglarr
ile
arasrnda
iqin;
yaprlan
51
A d a m s ' a ( 1 9 5 1)
bogluklar:-n
ba!lantrIr
parametreler
bulk
farklr
f
i
kayacrn bulk
m o d i . i l t i n d e nt
iqerdig i
gore,
olmasrna
kadar kiiresel,
kadar
kayacrn
gostermektedir.
etki
bogluklarr
olmayan ka1'ac:_n
daha az ormaktadrr.
srrasrnda
erastik
OrneEin;
ba!lantls1z
porozitesi
modtilti, hiq
2
yaklagrmr galrgmalar
poroz ite,
veya ba!rmsrz
tizerinde
toplam hacminin t
olan bir
gore,
Ancak,
kanrtlama
bu
olanagr
b u l u n a m a m r $ tr r ,
tL-2.
ultrasonik
Dalga Hrzlarr
ile
Kayaglarrn
Tek
Eksenli
Basma Dayanrmlarr Arasrnd,aki tligkiler
Ultrasonik
10 tanesi
karot
ise,
kumtagr
hrzlar
Cizelge
ve
tek
I ^-i
-r=jc!
1'j
goriirebirece!i
27 Mpa
ve
yaprran
karotlarrn
42 tanes i Ri
tek eksenli
basma
kay.rg,srnlflamasr-na
6 tanesi
R3
,-:uir.
(
( sal lam ].:ayr ) 're 7 tanes i
( +ox saglam kaya ) srnrf rn.1adrr.
D"oC
..
de!erleri
yaklagrk
delerleri
verilen
dayanilarak
kaya ) ,
dayanrmr
degigmektedir.
Ceneylerde kullanrlan
saglaml rkta
kireqtagr,
ijzere toplam 55
Qtzelgeden. de
tarafrndan
dayanrml delerlerine
olmak
basma
basma da1'anrmr (o)
Brown (1981)
olan 45'i
basma dayanrmr deneyi yaprlmrgcrr.
eksenli
i1e 137 MPa arallqlnd.a
t5
silttasr
LL.2'de verilmektedir.
tek eksenli
3ore;
ve
tizerincle tek eksenli
sismik
gibi
6lqi"imleri yaprlmrg
hrz
!
-
I e -a
,- i\ :i rl - aJ qe
-
-
t\
Y r !
h
rzl:r.
i ! r o ! f , L
I
-
> ilmirlcr,{ir
-^ -r '-a \ -) .- -l -l -
ta=
l
I
\
r
;
I
i - - 1s. -n- t
t- -
I
l : r . .i;' . i ; i n ' : :
!'e
gekii
(I i t- . 7 1 n _ : t :
: _
Jr
t\
- +
I
t -
r" _
f
9izelge t!.2.
Karotlarrn urtrasonik hrz degerleri ve tek
eksenli basmadayanrmlarr
VUMUNE
VD
Vs
TEBD
(m,kn)
(n*n)
ADI
04a)
R.175-2b 6.634
2.968
82'33
Rl75-3b
6.W7
L684
5l-14
Kt7)-5D
5.230 zt36
8536
R2l5-lb
6.7t1 3.169 81.67
R215-3b 6.563 3.t6r 10t.92
R2l5-4b 6.7s5 3.3t7
70-57
R2l5-Jba 6 . 3 1 0 3.04J
48,09
R25t2b
6.){)l
3.W7
toLT
R255.3b 6.599 3.214 %.74
R2J5-4b 5.919 z90t
n.tr
R.255-5b 6.458 3.OT7 6t.27
RT+Ib
RT+3b
6.749 3 . t 9
7608
3.144
3.14t
R2l5-2b
6.650
6.E5E
6.814
1076J
74.45
75,52
RT4-Ja
6.U9
RT+5b
6.865
3.20t
99,O7
3.05,1 l 0 l . l 5
RT+2r
6.sn 3.0x
RT+2b
Rl75-la
RI 75-2a
9s23
6.600
5.E56
6.382
3.lol
tr7.6
z9tl
te9l
61.37
Rl75-3a
6.588
3 . 11 4
Rl75-5e
R2lJ-le
4.E02
2.E45
6.7n
R2ltfr/l 6.762
k?ts-?i,? 6.t42
R2l5-3an 6.T26
3.07t
RT.l-{b
R2l5-3en 6.783
R2l5-3a.rJ 6.7n
ul5-3b
6.776
6.793
R255-3e/l 6.86r)
R255-3e12 6.921
R255-5a 6.20t
RT+la/l
6.59t
RT+Iln
6.600
RT+2b
6.76
R2l3-4b
3.Bl
3.132
76-5t
74-35
70.8t
75.52
75.52
3.U5 88,35
3.099
47-74
3.196 y3.49
3.210 74-35
3.163 70,57
3.?N
89.21
3.146 107.6E
3.l04
4l.}]
3 . 1 8 5 70,69
2.953 94,2
3.09r 80.96
3.203
3.241
RT+2s
6.6n
3.n4
78,n
R255-4a
R255-2a
5.%0
3.061
6,17
6.s&
J8.07
RTtl-Sa
6.E48
3.t24
3.184
RT+sb/l
6.786
6.799
3.n9
n.9l
3 .l 9 l
89,83
6.E49
6.858
3 . 13 4
3.189
f .784
1.898
3.565
4.47
3.523
L952
2.068
1.y74
I.EE3
1.962
8E.37
85.26
80.5
t36,7
75.2
BZ8
RT+Jbl2
RT4-3a
RT4-ta
5
7
l4
105
106
r07
3.210
3.(69
4t29
EZ5
1o7.7
2l
3.725 2.m7
3.EO4 1.944
4.056 2.O00
74,5
27
3.694
7l.t
ll9
t20
1.694
88.1
94.7
)J
Basma dayanrmr
kiregtaglarr
Vp = 4318
ile
P clalga hrzr
aras rnda,
iqin,
oo. 1
k u m t a g1 v e s i l t t a g : .
Vp = 2612
(o) de!erleri
:
J
h-
1n
iq in ,
. so.o82
bulunmugtur (gekil
4tr,
II-
II-
IV
11.3 ) .
10.000
I
\)
a
c
a
I'
3
Oa
t
4
r 000
l0
100
TEEO(lrPa)
I 000
c.A
J:
S dalga
delerleri
Vs = 2487
hrzlarr
arasrnda,
tek
kiregtaglarr
eksenli
basma
dayanrmr (o)
iqin,
s0.0335
kumtagr ve silttaSr
Vs = 1435
ile
AC,
iqin,
. s0.0533
n
ra
denklemleri bulunmugtur (gekif
-
| tl
4v
11.4)
10.000
c
o
E
)r
I
o
al
I
,
r.000
t0
t00
TEBO(UPa)
l 000
S CrIgr hrzLa:l
liiTr;i:i:::.
1',';) :l:
tel.: eksenl:.
lrasna :laTanliriarr arasrndakr i1i-qkt
(koyu renl<li
noktalar kumtag:ve
*:iltt,1$r,
aqrk
renkli
r.lktaia:
kire;t.r.;r Srnekl_e:::rt_ 3ostern+k:.:4Lr )
55
11.3
$ekil
yalnrzca
ve
basma
dayanrmr
kumtagr, silttagr
Kireqtag:.,
bir
ve
hrzr
kumtagr ve
degerleri,
DoEaI
ait
olarak
veya
basna
I'oktur,
daTanrrnr
iqj"nde yeralmaktadrr.
kireqtaglarrnda
-
32]0
gibi
kireqtagr
yapma olanagr
ayrrm
aralrklar
silttaglarrnda
de$igmektedir.
gore,
silttaglarrna
hemen hemen aynl
P dalga
gorijlebilecegi
de
degerlerine
Eeklinde
kumtaqt
degerleri
11.4'den
9ekil
-
5230
4297 m/sn
aralarrndaki
6gZL m/sn,
aralrklarrnda
ayrlm
hrz
ancak
g6re yap:-labilnrektedir.
degerlerine
11.3. Ultrasonik
Hrzlar
ile
Kayaqlarrn
Kohezyon De!erleri
Arasrndaki t 1i.gkiler
Kaya mekanigi
qnnrrr-trnde
deneyleri
seki z
kiregtagr,
oh adedi
ise kumtagr ve silttaglarrncle
toplam 18
kohezyon
de!eri
Kireqtaglarrna
ait
i-iq eksenli
ve
basma dal'anii.rr
i<uriirgr \/e silttaglarr
ka r;i
kesne
i i + n e r, rl
i: - \-- ._' ,,
:asil:r
.^!1,_
'"-. :
3 1 - r ,:
1::.i;'
:.
rl
. -
: , _ i :
i :
::- '
r -
kohezyon c1e;rerleri
rleneyindea
it.saplanml;t:.r.
rt 1n C.05'r -
I -t
J,1 . L
! r r
n
i -,t ^ l.lr,..-;l
I \
5illE
''i a r,l i
11P
n
')
a a I
),,. +
r.nr'Lr" i
.,a.*-1--1.l.9 Lriri-1_r.l,t
br i l-r.r;tr ;.
(t-^t -E t l =- , . : 1 ^! i . L- 1: ^: -i i
'
l : .
_
l<:hez j':a.
e ; " . : ; e : -i : - i t S i T , , l c l l 1 * a i f i r
, - i
, ri t
^E
1i-ize.
da:zinlm:
.l )r: .: ,j _l a . . . -ej
!..
r
11.3 ) .
r li r e k t
ari
L - - L L /
]iir-,-'frql::-r
4 Y
l . a r : _ ; - si r i , i r e l <isz I i k
+i<;e;rl i
I
silttaElarrn
Kch+z7on de!erleri
f:-re<:
rlodr:r'l
olmak i.izere
( Cizelqe
e<lilmistir
kohezyon
deneyinden, kumtagr
ise,
elde
ade.1i
't rr_i=r
' -, -, . ' :
1-.t
J-i-
|
:-,
-i:'-
/
55
Cizelge
11.3.
Karot
orneklerinin
aersl ve ultrasonik
Vp
Vc
ioHEzYol
(mlsn) (rn/gn)
(MPr)
Ul5-3e
6.726 3.245
o3?A
R2l5-5ba 6.3t0 3.045
o32{
ul5-2b
6.t14 3.231
0324
u55-3b 6.599 3.2t4
0,065
l25t.2a
6.5&
3.t24
0,065
R255-2b 6.507 3.M7
0,065
RT+sb/l 6.7% 3.D9
0,089
R.T4-4e
5.858 3.1t9
0.t2t
5
3.7E4 I.E9E
213
7
3.505
t.952
33.1
4.W7
l4
206t
r73
3.523
r05
t.v74
lE,5
tUMUNts
ADI
106
3.2r0 1.8E3
107
l19
3.69
lm
3.88t
2l
4.056
3.694
27
3.725
sijrtrinme
kohezyon, iqsel
h:-z degerleri
1.962
LW1
1.944
2.000
t.694
2t.7
26^4'
leB
21.
t9.2
l5.E
rq.s.A
(o)
3d5r
3d58
3d5t
35.73
35,73
35,73
36,r3
37-13
31.7
3&5
36.1
40.4
44.8
39.4
4.7
45.1
36
4t),5
I 0000
a,
c
a
ri )a )
E
c
)
I 000
0.0r
0,1
I
Koharpn (MPa)
tfr
r00
57
r0000
J
c
a
o
E
I
t
L
t
l!
a
r 000
0,01
0.1
S dalga hrzlarr
(Vs ) ile karotlarrn
kohezl,,rn (c )
delerlerinin
(
kargrlrklr
renkli
dagrllmr
koi'u
n o k t a l a r k u m t a Er
ve
aqr)<
renkl i
s i lttaE r ,
noktalar kireqtagr
g
o
s
t
e
r
m
e
k
t
e
d
i
r)
ornekleri-ni-
11.5.
9ekiI
P ve
S
dalga
eksentle karErlrkl"r
hrzlarrolarak
i1 . 6 ) ancak yukarrda
ile
aq:.klanan nedenlerclen ve veri
kayag
Celitli
ke,;ni
\;e
Yapll-r,l,asi ile','eri
iiq
ekseni:
sayrsrnit
ait
ert:
sadece
iizeri-nd:,
karotlar
1r-rt
a?y.i
: _ r t 1 L , : i - 1 l ;r l i : k t . r . = 1 , . 1 r . 1 : . : : ; : r - :
li+,;i.-:,J-:--l-t:l,
:ie-:
sa:'lstnLn
yaprlmamr;,
l--.asnr ,l;;r:7le:1:il-n
"laya;1rr:-n
bii,liLerir:
gekil-
ve
goster:ilmiStir.
birimierine
gr,1:-1i'i+:i,
hakl-:rndr i:
(gekj-1 11.5
verilmi;Ier
graf !k r,izerindeki dagrlrmlerr
Iog-1og
kohez,!on degerleri
dola7:- il j-qxrl:ndirneleri
yetersizlrginden
rli::ekt
t00
t0
I
(oherpn(llPa)
.1t...:3:n?
ti'-n:
k,tr,;i
i't:,1ri:,:l
CaI:n:.ll-r::t
clacakt
:t-
t;<
Ll-.4. Ultrasonik
Hrzlar
Arasrnd.aki
Kayaqlarrn
iqsel
10
(Bkz . gizelge
11 . 3 ) .
hrzlarr
grafik
siirtunme
kumtagl
3L.70 ile
Siirttinme Aqrlarr
tqsel
Karot larrn
45.10
t gsel stirtiinme agrs r
iCin
karot
siirtijnme
(gekil
ve
11.7 ve
Srne!i
hesaplanirtgtrr
bulunmugtur.
yaprlmr$
(
18
iqsel
arasrnda
sunulmuglardrr
Vp-o.rar
agrlarr
ve silttagr)
iliqkilendirmeleri
geklinde
A = t79
Kayaqlarrn
t ligkiler
(8 kireqtagr,
degerleri
ile
aqrs:.
P ve S dalga
log-1og eksende
gekit
11.8 ) .
A ) i le P dalga hrz:. araslnda,
h - t H
100
3
a'
a
a
o
E
,5
)l
a
?
bo6
a
T
I
lf
10
r000
r0000
Vp (m/sn)
59
S dalga hrzr
0 = 530
iliskileri
iIe,
VS-0.338
ile
siirttinme aqrlarr
kumtagt
azalmaya neden
veri
iliEki
Bu araqlrrmanrn
ayrrntrlr
gortilmektedir.
si.rrtijnme aersr
olmasr gerekirken,
ve
temsil
kayaq birimleri
yaprlmasr
olarak
vermektedirler.
Kay,rqlarln
sismik
sismik
degerlerincle
noktal-arrndaki
bulunmugtur
gegitli
a r t 1 gr n ,
igsel
ait
ki.imelendirmektedir.
degerlerindeki
oldu!u
icsel
sitttaglarrna
yakr-n de!er1er
onlarr
siirti,inme aqrsr
yukarrdaki
ve
birbirlerine
Ancak hrz f arklrlrklarr
artrglarrn,
1a
bulunmugtur.
Kireqtaglarr
igsel
-
h
hrzlarda
hrz lartlaki
de artlsa
neden
saq:"nrmlar nedeniyle
vpf enok'lari
iqin
ayrr
yoktr-rr.
ayrl
daha
gerekmektedir.
100
I
-
o
E
t
,l
a
f"
a
,E
u,
E
g
10
| 000
I 0000
Vs (m/sn)
-- -r .-ii*!;l-+
DU!
!
tlt':
/ 1r - rrr
\ \JJll
,---!-r
I :
J1-(
l-
1
l-._
r
L-:lif\
r
-
- |
r a
- -*
Y',J'_'-L:t':\;
-^t_
,i -
l'
-.
*
ta
- l
:1 :
,t
OU
ultrasonik
11. 5
Hrzlar
ile
Hikro Krrrk ytizdeleri
Karotlarrn
Arasrndaki tligkiler
Kiregtaqlarrna
ait
7 karot
yapllmrg ve haz:.rranan ince kesitler
analizler
karotlarrn
mikro
deEi$mektedir. Karotlarrn
ararrErndadrr.
sismik
takibeden iki
son ornek ise gok ince kristal
htz
('/p/tls ) arasrnda
'::ri
l
-
'1
1
1 - .
a\
,
j
. " r i iz r l a I o r
^^^-,,^-1
u\Jyr
L15O, I
'
i , r p , , / : , r=; 2 . c _ t 5 2 + 0 . 0 0 6 3 . F
i
dort
mikro krrrk
ornek iri
boyutlu ve
f '"'',|
bir
ytizdeleri ve
M*to KlnI
%
2
IJ
2,036
ul5-5b LO72
RT+3b ar tJ
R2_r5-3b e0s3
ul5-3b LOTr
R255-2b Lr36
Mikro krrrk
2.036-2.L36
boyutludur.
A&
u55-4b 2.036
R2l 5-4b
irk
ornek orta kristal
vFvt
NUNilD?
hesapranmrgtrr
oranlarr,
verilen
Kireqtagr karotlarrnrn
sismik hr-z oranlarr
LL.4
0izelge
br:
t t.Z - B 15.9 arasrnda
degerleri
Qizelge 11. 4'te
boyutlu,
yardrmr ile
yiizdeleri
krrrk
(gizelge 11.4). Mikro krrrk
kristal
ornegi. iizerinde petrografik
s{
l3.J
t2
5-7
15.9
ilo
ultr.rsonik
r r .t-.) f1' I
hrz cranlarl
hv q r: ur .l. r| trt unY - r r t a l - r 'r rr !
OI
2.3
a?5
2,2
!."
J
---6
el
2.05
---<
t0
Mikmknkte
$ekil
11.9.
Kireqtagr
ile
11.9'dan
$ekil
degerleri
degerleri
Hem P
ile
mikro krrrk
ancak aralar:.nda
s dalga
,logrusal bir
gatlaklrk
bir
mikro krrrklarrn
- .l k i 1 r
- - l ' l rtqt>J r rf n
, : rl .i.
mikrokrr:-klarrn
2,'l r r
oldr:;ri
d.e
hem cie S dalga hrz:_
a:frr
ayrl, aragiLrrimr;,
dalga
P
kullan:-ldr_g lnda aralarrnda
ort:i'r
;rkmaktad:r.
Ka:.a.1in
P cl.eIgahrzlarr,-izerinde
etkili
t s u n u n : ' ; 1 n i n , . 1 e ,. / = y L l e l . i i n r z . < t 7 e ; i - r r C a k : -
varl-r!rnrn
cia
sismi.k hrz,ti-anlarr
uzerincl:
q:raf
r./._r:._.-
varllglnin
; ismik hrz oranl_arrnrn
n l .'n:lrf
oranlar:-
(vpiVs)
yiizdereri
b u l u n a m a m rs t i r .
ve krrrklrlrglnln
oldugu bil-inmektedir.
htz oranr
mi-kro krrrk
yt:zdeleri
h:-zrna
iligkinin
gibi
deEerl.eri,
ililki
hrz oranlarr
iliEkisi
da goriltebilece!i
dalga hrzr
2A
t8
t6
ultrasonik
ytjzdeleri
krrrk
artt rkga kireqtagrarlnln
artmaktadrr.
htztnrn,
orneklerinin
mikro
t4
l2
i'r'-:ir;ik
?
4
-
5
11 c:anrrf
:,
a
, 1 i t z o . . r :n . l . ; a I . t n i s
v , I
:
i r
-
a:tnasr,
ina
n.:,len
oz.
sjogren
et
kullanrrarak
hrzlr
(1979)
al
yaprlan
tarafrndan ,
iliEkirendirmererde;
kayacrn krrrktrlrgtntn,
krrrklrl:.frndan
iqeriklerinin
daha az
ornekteki kayaqlar aynr
dalga hrzr veren
buna
kayac rn
farklr
savunulmugtur.
poisson
kayaqtaki
m/sn'1ik
ve
neden olabilecegi_
verilerr
m/sn p dalga
5300
5600
oldulu
araai
oranrr olup,
Veri len
p
5300 m/sn
iqeri!inin,
-amfibolit
kayaq
di!erind.en
dort kat fazla oldulu belirtilmigtir.
Yaprlan iliEkilendirmede
qok sa!lrkrr
bir
Kireqtag larr
verilerinin
varllglntn,
Vp/Vs hrz
incelenmelidir.
yaprlmasl,
yorumlama
veri
yapma
olanaEr
arttrrrlarak,
oranlarr
Benzer iglemin
mikrokrrrkrarrn,
kayag c ins i-ne ve '
sayrslnrn
iqeriE ine
htz
b a gI r
nedeniyle
bulunamamlgtrr.
mikrokrrrklar rn
iizer indeki
diler
vp/vs
azlrgr
kayaglar
oranlarrna
olup
gostermesi aqls:_ndan son derece onemliclir.
etkisi
iizerinde
de
etkisinin
olmadrg rn :-
da
63
L2. SONUCTAR
Ultrasonik
ve kaya
dalga
hrzlarr,
mekanigi
dinarnik
parametrelerinin
sonucunda, aralarrnda
son
iligkilendirilmeleri
gtiqlii
derece
pararleireler
elastik
iligkilerin
oldugu
belirlenmiEtir.
ultrasonik
bulk modiilti
ederler.
gibi
arttrkqa,
kayacrn
dayanrmr da
modiilii ve
kayma mocitjlti, elastisite
dinamik
Hrzrar
dorayrsryla,
kargr
hrzlar,
i.izerinde, diigiik
Poisson
dogrusunun altrnd4
elastik
katrl:.!1
verilerin
oranrr
kaldrklarr
Srsmik dalga hr zlarrn:-
hlzlarrn
lzalmaslna
S,.ioz ite
de!erl_eri
: i -l , ; 1 .i: l - ; r i : u l . r r n n u g,
hr_zl_ar ire
yaklaqtrrma
verilerin
a n c a l < k r . r n i t . rt;
v,]
, ;i l i
s,l,linri:r_
z r - . . . ] - . r m ia i , : ; r k a r t
f l _a b i l n r ; t i ; . ' , : i
i - . : r ,; i . ' .
l.;rl l- :rr.il t:',ri: l-.asma :1li'anil
gj-bi
ka7:
":el<ani!i
I r p I I , , i l ; :i ; c e , g i n i
rr.
^+1,^^ 1 --..1 -9LK?tML'ld:l
.;l_irr,:
i_;r_n
I
Olfl
Ki re,'ta:;1 rrtnLn
r)=
L
riji,^l:t
J.1.,irl
,. r1 : rf ,. rt q, rt rni Jl .er ' 1
-a:lllrr
r,t.-.tri*:
- ' l ! . - - : J
- l ^.-
1 -
. tj . : , i t . . . _ l
i .. ti.:,i,,+
parai,.etrel_eri
gostet:nri;t
gor[ilmektedir.
hr zlar
ii il\rl-e::r,;cli
1pl*;11y.
modirlri ile
d e g er l e : : r n i l e k i , a r t n r ,
hrz
Y r p - _ . , r ni l i ; k i l e n - 1
yaklagtrrma
Bulk
ol_:naktad:-r.
ult rason ik
dogrusunrrn
ise
tersi
Porcz ite
kayma
ilitkilendirmelerde,
etki leyen onemli
ne,:ien
i 1e
parametreler,
sapi-anmrgtrr.
porozi tel-eridir.
kcntrol
ve yanar basrnglara
urtrasonik
i'l i sk i l ori nrrE bu olayrn
hrz
'.'.r---1e:i:le
dinamik
modiilti arasrndaki
oranll
de kayaqlarrn
parametreleri
artmaktaclrr.
yiiksek Poisson
ultrasonrk
erast ik
esnekrigi,
elastisite
modtrr,i ve
.-:1 r . :
-
*:,.r
.r
. .
- l - ! . .
-
^
64
Kayaqlarrn
basma dayan:.mlart,
ba$lantrlr
olarak
(tanelerin
iq
aksine,
artmaktadrr.
bag direnci)
ultrasonik
siirtilnme aqrsr
tqsel
ile
veri
ve
kayaq
qatlaklrk
Kayaqlarrn
dalga hrzlarr
K o h ez y o n
sismik
hrzlarla
iliSkilendirmelerin,
birimi
ve
tizerinde
iqin
daha
a1'rrnt rlr
hrz
arasrndaki
iliEki.incelenmig,
oranlart
ile
edinilebilmesi
mikro krr:-klarrn
krrrklrlrglnln
etki 1i
Ultrasonik
fikir
iqsel
olarak
gerekmektedir.
incelenmesi
bir
da,
aqrsl.
arasrndaki
yoktur.
olmasrnd.an dolayr
ile
beklenenin
hrzrar
yetenekleri
temsil
sayrsl
surttinme
azalmast,
sismik
i I igki lendirmeden kaqrnrlmrgt rr .
fazla
artmas r
artmasrna neden olmaktadrr.
degerleri
yetersiz
hrzlarrn
degerlerinin
hrzlarrn
iliqkilendirmelerin
verilerinin
s ismik
oldugu
kayaqlarln
veri
yiizdeleri
az olmaslna
verirmigti-r.
artmasr.;ismik
P
bilinmektedir.
mikroklrrk
saytsr
amaci ile
varlrgrnrn
cla ozellikle
ragmen
Kayaglar'laki
hrz oranlarrnrn
da
, rr L m a si n a n e d e n o l m a k t a c l r r .
^--^F'--alartn
nLil?LrLlrrr-
|
'l
rv-. a- .q/ i f
qoli sayrda
veriye
ntihenli.siik
yaprl-arlnrn
i
dai'anarak
krr-otl-.trln
deneyler:-n
merkez
yaprlnrs:-
:-n,,1:-r'-renebiiecektir.
;izerin,ie
deneyler
ozellik'l-ere
sahip
,. -_i _n ., ,: -l . e f l .
f;In
si"irrltirrilnes i ,
pro-l=Ien-liriinlesin,l=
s.?.]l-,11'acaktrr. Projalendlrme
alln.rn
krw.cr-
a;amesrnd:
Jeq:n
s c , r r , 1 ' r ; 1 . r r , . ' . r nr i r n : n
yapllmadarr,
karotiarrl
i Leride
i-apt t :n
briy'-ik-
:ci<ia,rlardan
lasir,inani'.:e
;irr:
en
,l;l
g,ili
r;.:Trllki
krr,:i
rrLt:r.is,--,lliti
i:rr-ilt,
altL,I2
onen',-i ka*,kil- rr
1ab.:rf,r--u.r.?,r1,:rlnr
igin
lyfl
hizl:ri
!-:1pt-l,rbriecel<i ir.
a]-::
65
KAYNAKLAR
A D A H S ,L . H .
1951. Elastic
Earth's Crust,
Properties
fnternal
of
Constitution
l,laterials
of
the
of the Earth. Do.rer
9ub\. , p.5$-8S .
li
i
I
B R O W N ,E . T .
1981.
Monitoring.
p.
ISRM
Suggested.
- rnd
Testing
M e t h o d s.
K a 1 ' a ql - a r d a
1975.
Uzelliklerinin
BelirIenmesi.
Yiiksek Lisans
Pergamon
Press,
W.T.19BB.
S J O G R E i l ,8 . ,
Jeofizik
TEUKOLSKY, S.A. ,
Recipes,
The
Art
OFSTHUS, A. ,
of
rock
SANDBERG, J.
mass qr-ralities.
VETTERLTNG,
of
539*545, Cambridge University
classification
Kurstisii,
( y a y r m l a n m a m r g) , t s t a n b u l .
Tezi
Numerical
C o n r , p u t i - n g .p .
EIast is ite
Dinami-k
t.U,
FLANNERy, B. p. ,
PRESS
, V.H. ,
-:?\t{IK.
Characterization
L-?LL, Great Britain.
B U Y U K K O S EN
, .
p.
Rock
Scientific
Press.
1979.
Seisrnic
Geoph. Prosp.
27,
4Ce-442.
O
:::::t?tre'l_erin
*.la !^- : :r '
r{ r -,'r
1991.
i L
/
I
+ ! -i -t" l 1 -*
!
!
IrlDctl,
;.1
lJ
LaaL
1
.l :': f l e il<
Labo r-.rir-tv,r:
: s in,1an 5nemi.
.inm inr
r; ) ,
I Ztili-f .
D.E. U.
ob
EKLER
E K - 1 U L T R A S O N I KD A L G A K A Y I T O R N E K L E R T
R175-3a Karotu
(Kireqtaqr)
^-:
a)alt
I
i
r-r
i!
I
EF;
'-t
-
!t-
Ultrasonik
P dalgasr
Ul-trrsonili
.l .1,:rlga,;i i<i;.it
k:7dr
67
E K - 1 ( D e v a m ) U L T R A S O N TD
K A L G AK A Y I T O R N E K L E R 1
R255-3b Karotu
(KireqtaEr)
,)-
a-,
t!
tJ!
t --
Ultrasonik
P dalgas:- kaydr
-t-
.r.1!J
68
EK-1 (Devam) ULTRASONTK
DAtcA KAYIT ORNEKLERI
R215-3b Karotu (Kireqtagr)
:a
l
Ultrasonik
P dalgasr
oi
S
kaydr
69
EK-1 (Devam) ULTRASONTK
D A L G AK A Y I T O R N E K I E R I
R215-ta Karotu
(Ki ror-]- .acr \
\ " + a ' J
z
J
qttac
. F :
!a-
Ultrasonik
P dalgasr
lllf-rr:,r-i'--
(
.ir'
kaydr
'-'rr1',
70
E K _ 1 ( D e v a m ) U L T R A S O N I KD A L G AK A Y I T O R N E K L E F . I
2 L I ' l o. I u K a r o t
Ultrasonik
( K u m t a Sr )
P f l . 1 1 - . 3 , : : k; ra 7 , 1 r -
-.aLj
i..
0zcEcHtg
1959 y1l:.nda
ogrenimini
Eyltil
Ankara'da
Universitesi
Miihendisli!i
olarak
Bartln'da
doldu.
tlk,
r977
yrlrnda
tamamradr.
Miihendislik-MimarIrk
Boltimti'nden t982
Orta
ve
g.irdig i_ Dokuz
Fakijltesi
yrlrnda
Lise
Jeofizik
Jeof izik
Mijhendisi
mezun oldu.
L982-84 yrllarr
9irketinde
arasrnda
gantiye gefi
Toker
ve
Sondaj
olarak qalrgtr.
1993 yrlrnda Ankara Universitesi
Jeofizik
tngaat
MUhendisriEi Anabilim
Fen Bilimleri
EnstitijsU
ytiksek
Dalr'nda
Lisans
0 E r e n i m i n e b a gl a m r g t r r .
L984 yrl:-ndan
beri
ulastrrma
Limanlar ve Havameydanlarr lngaatr
Dairesi BagkanlrEr'nda Jeofizik
Bakanlrgr" Demiryollar,
Genel Miidilrlti!ii AragElrma
Miihendisi
olarak
gorev
yapmaktadrr.
TMMOB
Jeof izik
Miihendisreri
Kaya Mekanigi DerneEi (TUKMD) ve
R o c k M e c h a n i c s ( I S R M) t i y e si d i r .
odasr
( J F M o) , T i i r k u l u s a l
rnternational
society
of