GEOTECHNICAL EVALUATION OF ROCK UNITS IN AFYON - UŞAK (EŞME) SECTION OF ANKARA - IZMIR HIGH SPEED TRAIN PROJECT

Abstract

The goal of this study is to investigate the geotechnical properties of rock units in the Ankara-Izmir High Speed Railway (HSR) section of Afyon-Uşak (Eşme) (Km 364 + 600-409 + 500) (52 culverts, 10 overpasses, 4 underpasses, cut and cover tunnels with a total length of 1878.59 m, 24 tunnels with a total length of 22331.35 m). It is intended to analyze the mass properties of the rock units on the project route and to provide an opinion on the engineering applications for the HSR under construction. The HSR route will continue on the Menderes Metamorphics as the current rock units outcropping in its vicinity and on the sedimentary cover which can be represented as a graben filling at a short distance. It is the Rock Mass Scoring System (RMR) and Engineering Classification of Rock Masses (Q) used for supporting and designing rock units. Geotechnical properties and rock discontinuities on the HSR route have been evaluated. Rock Mass Class according to RMR value; “medium quality rock” for orthogneisses, “good rock” for Neogene sediments, “very poor rock” for schist, and “very good rock” for granite. Rock Support Class of rock units on the route according to the Q classification system; orthogneiss has been defined as "weak rock", Neogene units as "good rock", schist as "very weak rock" and granite unit as "very good rocks".

Keywords

• High Speed Railway
• Geotechnical Evaluation
• Rock Mass Properties
• Rock Mass Classification

Project Number

Yok

ANKARA - İZMİR YÜKSEK HIZLI TREN PROJESİNİN AFYON - UŞAK (EŞME) KESİMİNDEKİ KAYA BİRİMLERİNİN JEOTEKNİK DEĞERLENDİRMESİ

Abstract

Bu çalışmada, Ankara - İzmir Yüksek Hızlı Tren (YHT) projesinin Afyon - Uşak (Eşme) (Km 364+600 - 409+500) (52 menfez, 10 üst geçit, 4 alt geçit, toplam 1878.59 m uzunluğunda aç kapa tünel, toplam 22331.35 m uzunluğunda 24 tünel için) kesimindeki kaya birimlerinin jeoteknik özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır. Yapılmakta olan YHT için proje güzergahındaki kaya birimlerinin kütle özelliklerinin araştırılması ve mühendislik uygulamaları açısından bir görüş oluşturulması hedeflenmiştir. YHT güzergahı ve yakın civarında yüzeyleyen mevcut kaya birimleri olarak Menderes Metamorfitleri ve kısa bir mesafede ise graben dolgusu olarak tanımlanabilecek tortul örtü üzerinde ilerleyecektir. Kaya birimlerin destekleme ve tasarımı için kullanılan Kaya Kütlesi Puanlama Sistemi (RMR) ve Kaya Kütlelerinin Mühendislik Sınıflaması (Q) dır. YHT güzergahındaki kayaların jeoteknik özellikleri ve kaya süreksizliklerinin değerlendirilmesi yapılmıştır. RMR değerine göre Kaya Kütlesi Sınıfı; ortognays için “orta kaliteli kaya”, Neojen tortullar “iyi kaya”, şist “çok kötü kaya”, granit ise “çok iyi kaya” belirlenmiştir. Q sınıflama sistemine göre güzergahtaki kaya birimlerinin Kaya Destek Sınıfı; ortognays “zayıf kaya” , Neojen birimler “iyi kaya”, şist “çok fazla zayıf kaya” ve granit birimi ise “pek çok iyi kaya” olarak tanımlanmışlardır.

Keywords

• Yüksek Hızlı Tren
• Jeoteknik Değerlendirme
• Kaya Kütle Özellikleri
• Kaya Kütle Sınıflaması

Supporting Institution

Yok

Project Number

Yok

Thanks

Yazar bu çalışmadaki katkılarından dolayı; Türkiye Cumhuriyeti Devlet Demir Yolları İşletmesi, Etüt Proje ve Yatırım Dairesi Başkanlığına teşekkürlerini sunar.

References

1. Akkök, R., 1981. Menderes Masifinin gnayslarında ve şistlerinde metamorfizma koşulları, Alaşehir – Manisa. Türkiye Jeoloji Kurumu Bülteni, 24, 11-20.
2. ASTM, 1980a. Standard method of test for unconfined compressive strength of rock core specimens, Annual Book of ASTM Standards, Designation 2939-79, Part 19, 440443.
3. ASTM, 1980b. Standard method of test for triaxial compressive strength of undrained rock core specimens without pore pressure measurements, Annual Book of ASTM Standards, Designation 2664-67.
4. Anon, 1979. Classification of rocks and soils for engineering geological mapping, Part 1, Rock and Soil Materials, Report of the Commision of Engineering Geological Mapping, Bulletin of the International Association of Engineering Geology, No. 19, pp. 364-371.
5. Atkinson, R.H., Bamford W.H., Broch E., Deere D.U., Franklin J.A., Nieble C., Rummel F., Tarkoy P.S., Van D.H., 1978. Suggested methods for determining hardness and abrasiveness of rocks, ISRM Commission Standardization of Laboratory and Field Tests, International Journal of Rock Mechanics Mining Science and Geomechanics, 15, 91-97.
6. Bieniawski, Z.T., 1989. Engineering Rock Mass Classification, Mc Graw Hill, 237 p.
7. Bülbül, A., 2009. Alaşehir (Manisa) sıcak ve soğuk su sistemlerinin hidrojeolojik ve hidrokimyasal açıdan değerlendirilmesi, Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora tezi, 250 s.
8. Dora, O., Kun, N., Candan, O., 1990. Metamorphic history and geotectonic evolution of the Menderes Masif, International Earth Sciences Congress On Aegean Regions, İzmir, 2, 102-115.

9. Ediger, V., Batı, Z., Yazman, M., 1996. Palynology of possible hydrocarbon source rocks of the Alaşehir-Turgutlu area in the Gediz Graben (western Anatolia), Turkish Association of Petroleum Geolgists Bulletin, 8, 94-112.
10. Emre, T., 1996. Gediz Graben'nin tektonik evrimi. Türkiye Jeoloji Bülteni, Geological Bulletin of Turkey, 39(2), 1-18.
11. https://tr.railturkey.org/2016/05/27/ankara-izmir-yuksek-hizli-tren-hatti/ (erişim tarihi 25.10.2020)
12. ISRM, 1981. Rock characterization testing and monitoring (Editor: E.T. Brown, ISRM Suggested Methods), Pergamon Press, Oxford, England, 211 p.
13. Işık, K., 2016. Dervişli (Eşme-Uşak) dolayındaki rutilli plaserlerin jeolojik, mineralojik ve jeokimyasal özellikleri. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı, YL Tezi, 116 s.
14. Purvis, M., Robertson, A., 2005. Sedimentation of the Neogene-Recent Alaşehir (Gediz) continental graben system used to test alternative tectonic models for western (Aegean) Turkey, Sedimentary Geology, 173, 373-408.
15. Seyitoğlu, G., Scott, B., 1996. The age of the Alaşehir graben (west Turkey) and its tectonic implications, Geological Magazine, 139, 15-26.
16. Seyitoğlu, G., Tekeli, O., Çemen, İ., Şen, Ş., Işık, V., 2002. The role of the flexural rotation/Rolling hinge model in the tectonic evolution of the Alaşehir graben, western Turkey, Geological Magazine, 139, 15-26.
17. Sözbilir, H., 2001. Extensional tectonics and the geometry of related macroscopic structures: field evidence from the Gediz detachment, Western Turkey, Turkish Journal of Earth Sciences, 10, 51-67.
18. SWS Engineering S.p.A., 2015. Afyon - Uşak (Eşme) (Km 364+600 - 409+500 Kesim-2): Jeolojik-Jeoteknik araştırma raporu. 143 s. (yayınlanmamış)
19. Yılmaz, Y., Genç, S.C., Gürer, O.F., Bozcu, M., Yılmaz, K., Karacık, Z., Altunkaynak, S., Elmas, A., 2000. When did the western Anatolian grabens begin to develop? In: Bozkurt E., Winchester J.A., Piper J.D.A. (Eds.). Tectonics and magmatism in Turkey and the surrounding area. Geological Society Special Publication 173. Geological Society, London. 353-384.