The Cut-Cover Tunneling Method: A Case Study of GAZİRAY

Öz

Transportation systems, which are an indispensable part of our daily lives, are faced with many problems that arise with rapid population growth and industrialization. In order to solve the transportation problems available in the Gaziantep city center, the GAZİRAY project was implemented between the Small Size Industrial Site and the Organized Industrial Zones. The railway project extends along a route of approximately 25 km starting from the northwest of the Gaziantep city center and extending to the southeast. In the paper presented here, the characteristics of the soils encountered along the entire route, particularly the tunnel structure constructed by the cut-cover method between km: 11+900 and 16+710 points, are analyzed from a geotechnical point of view. In the light of the information obtained from 55 ground boreholes opened along the route, it was determined that the geological structure consisting of cream-colored thick-bedded limestone (Firat Formation) and clayey limestone (Gaziantep Formation) dominated the study area, and rarely, the presence of old alluvial deposits was observed. As a result of laboratory studies, the lowest uniaxial compressive strength in alluvial deposits was found to be 52.7 kPa, while the highest compressive strength in Firat Formation limestone was 519.1 kPa. It was observed that the natural unit volume weight value of limestone varied between 18.90 kN/m3 and 25.33 kN/m3, and the water content varied between 1.32% and 5.06%. In addition, the RQD value was found to be between 0% and 5% for alluvial deposits, and between 34% and 48% for limestone samples.

Anahtar Kelimeler

• Gaziantep
• railway
• cut-cover tunnel
• geotechnics

Aç Kapa Tünel Yöntemi, GAZİRAY Örneği

Öz

Günlük hayatımızın vazgeçilmez bir parçası olan ulaştırma sistemleri, hızlı nüfus artışı ve sanayileşmeyle birlikte ortaya çıkan birçok problemlerle karşı karşıya kalmaktadır. Gaziantep şehir merkezinde tespit edilen ulaşım sorunlarının çözümü amacıyla, Küçük Sanayi Sitesi ile Organize Sanayi Bölgeleri arasında GAZİRAY projesi hayata geçirilmiştir. Söz konusu projeye ait demiryolu hattı Gaziantep şehir merkezinin kuzey batısından başlayarak güneydoğu istikametine uzanan yaklaşık 25 km'lik bir güzergah boyunca uzanmaktadır. Burada sunulan makalede, km:11+900 ve 16+710 noktaları arasında aç-kapa yöntemi ile inşa edilen tünel yapısı başta olmak üzere, tüm güzergah boyunca karşılaşılan zeminler analiz edilmektedir. Güzergah boyunca yapılan 55 adet zemin sondajından elde edilen bilgiler ışığında, inceleme alanına krem renkli kalın tabakalı kireçtaşları (Fırat Formasyonu) ile tebeşirli kireçtaşı ve killi kireçtaşlarından oluşan (Gaziantep Formasyonu) bir jeolojik yapının hakim olduğu, nadiren ise eski alüvyon çökellerinin varlığı tespit edilmiştir. Yapılan laboratuar çalışmaları sonucunda, alüvyon çökellerindeki en düşük tek eksenli basınç dayanımı 52.7 kPa olarak belirlenirken, Fırat Formasyonu kireçtaşındaki en yüksek basınç dayanımı ise 519.1 kPa olarak tespit edilmiştir. Kireçtaşının doğal birim hacim ağırlığı değerinin 18.90 kN/m3 ile 25.33 kN/m3 arasında değişmekte olduğu, su içeriğinin ise %1.32 ile %5.06 arasında değiştiği görülmüştür. Ayrıca RQD değeri alüvyon çökellerinde %0-%5 arasında, kireçtaşında ise %34–%48 arasında bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler

• Gaziantep
• demiryolu
• aç-kapa tünel
• geoteknik

Teşekkür

Bu çalışmanın yapılmasında desteklerini esirgemeyen TCDD Modernizasyon Dairesi, ve Kalyon İnşaat GAZİRAY Proje personellerine teşekkürü bir borç biliriz.

Kaynakça

1. [1] E.B. Aygar, C. Gökçeoğlu, "Analytical solutions and 3D numerical analyses of a shallow tunnel excavated in weak ground: A case from Turkey," International Journal of Geo-Engineering, 12, 1, 2021, doi:10.1186/s40703-021-00142-7
2. [2] A. Inan, H. Kara, "Urban railway system route selection in turkey based on socio-economic and technical criteria using the analytical hierarchy process," Transportation Research Record, 2676, 10, 633-644, 2022, doi:10.1177/03611981221090513
3. [3] R.H. Crawford, "Greenhouse gas emissions embodied in reinforced concrete and timber railway sleepers," Environmental Science & Technology, vol. 43, no.10, pp. 3885-3890, June 2009, doi:10.1021/es8023836
4. [4] W. Ferdous, A. Manalo, G. V. Erp, T. Aravinthan, S. Kaewunruen, A. Remennikoy, "Composite railway sleepers – Recent developments, challenges and future prospects," Composite Structure, vol. 134, pp. 158-168, Sep 2015, doi: 10.1016/j.compstruct.2015.08.058
5. [5] H.Ç.I. Terlemez, K. Şentürk, Ş. Ateş, M. Sümengen, A. Oral, "Gaziantep dolayının ve pazarcık-şakçagöz-kilis-elbeyli-oğuzeliarasının jeolojisi". MTA Raporu, No. 9526, Ankara, 1992 (yayımlanmamış)
6. [6] Ü. Şafak, E. Meriç, "Kahta geç miyosen ostrakod topluluğu hakkında yeni görüşler," Çukurova Üniversitesi Mühendislik- Mimarlık Fakültesi Dergisi, 29, 171-197, 1996
7. [7] Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü (2024) https://www.mta.gov.tr/
8. [8] T. Külah, "Uğruca (Gaziantep) civarı tersiyeristifinin mikro paleontolojik incelenmesi ve ortamsal yorumu," Yüksek Lisans Tezi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Çukurova Üniversitesi, Adana, 2006

9. [9] A. Türkkan, "Yavuzeli-Araban (Gaziantep) dolayının stratgrafisi ve fırat formasyonu resifal kireçtaşlarının doğal yapı malzemesi olarak kullanılabilirliğinin araştırılması," Yüksek Lisans Tezi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Çukurova Üniversitesi, Adana, 2011
10. [10] E. Sönmez, İ. Dölek, Türkiye`nin Fiziki Coğrafyası,"Türkiye’nin jeolojik ve jeomorfolojik özellikleri," doi: 10.14527/9786053180647.01, 2016
11. [11] B. Coskun, B. Coskun, “The dead sea fault and related subsurface structures, Gaziantep basin, southeast Turkey,” Geological Magazine, 137 (2): 175–192, 2000
12. [12] H. Gursoy, O. Tatar, J.D.A. Piper, A. Heimann, L. Mesci, "Neotectonic deformation linking the east anatolian and Karatas-Osmaniye intercontinental transform fault zones in the gulf of Iskenderun, southern Turkey, deduced from paleomagnetic study of the Cayhan-Osmaniye volcanics," Tectonics, 22(6): 1067, 2003
13. [13] R. Westaway, "Present-day kinematics of the middle east and eastern mediterranean," Journal of Geophysical Research, 99(B6): 12071-12090, 1994
14. [14] R. Westaway, "Kinematics of the middle east and eastern mediterranean updated," Turkish Journal of Earth Sciences, 12:5- 46, 2003
15. [15] Ş. Şener, E. Şener, A. Er, "Gaziantep ili yeraltı sularının hidrojeokimyasal özellikleri ve sukalitesi," Mühendislik Bilimleri ve TasarımDergisi, 9(4), 1253 – 1266, 2021, e-ISSN: 1308-6693