Evaluation of Engineering Properties of Rock Masses in Waste Dam Site: The Example of Gumushane
Öz
In this study, excavatability, bearing capacity and
permeability characteristics of rock masses along the Gümüştaş Waste Storage
Dam II site were evaluated. For the excavations to be carried out to increase
the volume of the waste storage area, the excavation classes of the rock masses
were determined as “Hammer “for andesitic breccia and “Hammer&Blasting” for
andesite. The bearing capacity of
andesite (bedrock) has been determined with the help of empirical equations and,
allowable bearing capacity and ultimate bearing capacity were calculated as
10.44MPa and 31.07MPa, respectively. The permeability has been assessed by the
Lugeon Tests conducted in the geotechnical drill holes located in the andesite
and andesitic breccia rock masses and with the aid of the seepage analysis
based on the finite element method and, the bedrock mass has been defined as
low permeable. Low permeable rock masses would possibly cause the chemical
wastes to be collected in the waste dam reservoir area to pollute the
groundwater. To prevent the seepage, impermeable natural clay material of 35-40cm
thickness should be laid and compressed along the dam axis and reservoir area.
This suggestion was modeled with the aid of the finite element method, for the
case that the reservoir area was completely filled with wastewater and, the
permeability value was determined as 5x10-11m/s as a result of the seepage
analysis. In addition, seepage values in the discharge section at a depth of
10m from the foundation vary between 1.69x10-17m3/s and
3.44x10-16m3/s. These values are quite small but, are
indicators of a possible seepage. To eliminate this possible seepage, the
geotextile materials (geosynthetic clay membrane, Geomembrane, and drainage
geocomposite) should be laid over the compressed natural clay layer, and thus mixing
of the chemical wastewater, which collected after flotation, into the
groundwater will be prevented.
Anahtar Kelimeler
Waste Dam,Permeability,Excavatability,Seepage Analysis,Bearing Capacity
Atık Baraj Yerindeki Kaya Kütlelerinin Mühendislik Özelliklerinin Değerlendirilmesi: Gümüşhane Örneği
Öz
Bu çalışmada Gümüştaş Atık Depolama Barajı II eksen yeri kaya
kütlelerinin kazılabilirlik, taşıma kapasitesi ve geçirimlilik özellikleri
değerlendirilmiştir. Atık depolama alanı hacminin arttırılmasına yönelik
yapılacak kazı için, kaya kütlelerinin kazılabilirlik sınıfları andezitik breş
için kırma yöntemi, andezit için ise kırma ve patlatma yöntemi olarak
belirlenmiştir. Baraj eksen yeri temel kayası olan andezitlerin taşıma
kapasitesi ampirik eşitlikler yardımıyla belirlenmiş olup, nihai taşıma kapasitesi
31.07MPa, izin verilebilir taşıma kapasitesi ise
10.44MPa olarak belirlenmiştir. Andezit ve andezitik breş kaya kütlelerinde
açılmış olan temel sondaj kuyularında yapılan basınçlı su deneyleri ve sonlu
elemanlar yöntemi kullanılarak yapılan sızıntı analizi ile geçirimlilik
değerlendirmesi yapılmış olup, temel kaya kütlesinin az geçirimli özellikte
olduğu belirlenmiştir. Bu durum atık barajı rezervuar alanında biriktirilecek
kimyasal atıkların yeraltı suyuna karışmasına sebep olacaktır. Bu sızmayı
önlemek için baraj eksen yeri ve rezervuar alanına 35-40cm kalınlığında
geçirimsiz doğal kil malzeme serilip sıkıştırılacaktır. Yapılan bu uygulama
sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak modellenmiş ve rezervuar alanı tamamen
atık su ile dolduğu durum için yapılan sızma analizi sonucunda geçirimlilik
değeri 5x10-11m/s olarak belirlenmiştir.
Ayrıca, temel kazısından 10m derinlikte belirlenen deşarj kesitinde meydana
gelen su kaçakları 1.69x10-17m3/s ile 3.44x10-16m3/s
arasında değişmektedir. Bu değerler oldukça küçük değerler olup, yine de olası
bir sızmanın olabileceğini göstermektedir. Bu muhtemel sızmayı ortadan
kaldırmak için serilecek doğal kil tabakanın üzerine, jeotekstil malzemeler (jeosentetik kil membran,
jeomembran ve drenaj jeokompozit) serilerek rezervuar alanı tamamen geçirimsiz
duruma getirilmelidir. Böylece atık barajı rezervuar alanında flotasyon sonrası
biriktirilecek olan kimyasal atık suyun yeraltı suyuna karışması önlenmiş
olacaktır.
Anahtar Kelimeler
Atık Barajı,Sızıntı Analizi,Geçirimlilik,Kazılabilirlik,Taşıma Kapasitesi
Destekleyen Kurum
Gümüştaş Madencilik A.Ş.
Teşekkür
Yazarlar, bu çalışmayı destekleyen, çalışma süresince bütün olanaklarından yararlandığı Gümüştaş Madencilik A.Ş.’ye, yardımlarını esirgemeyen Genel Koordinatör Erdal Güldoğan’a, Uğur Ölgen ve Korhan Çubukçu’ya teşekkür eder.