Farklı zeminlerin yer titreşim dalgalarının yayılım mekanizması üzerindeki etkilerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, farklı zeminlerde madencilik ve inşaat faaliyetlerinde sıklıkla uygulanan patlatma işlemlerinden kaynaklanan titreşim dalgalarının yayılma mekanizmaları incelenmektedir. Bu amaçla farklı arazi koşullarını modellemek için kum ve kil zeminler kullanılarak laboratuvar ölçekli altı ana zemin modeli hazırlanmıştır. Planlanan zemin modelleri bir tanka yerleştirilmiştir. Yapay zemin titreşim dalgaları oluşturmak için bilye bırakma mekanizmasına dayanan bir düzenek kullanılmış ve oluşan parçacık hızını ölçmek için incelenen modele bağlı olarak bir veya iki sismograf kullanılmıştır. Analiz edilen zemin modelleri; litolojinin, sıkıştırma derecesinin, suya doygunluğun, titreşim kaynağı konumunun ve kuma yerleştirilen kil tabakaların sayısının, konumunun, kalınlığının ve yönünün ölçülen parçacık hızı üzerindeki etkisinin araştırmasını sağlamıştır. Yürütülen titreşim deneyleri, titreşim kaynağından uzaklık arttıkça, hem kuru hem de suya doygun gevşek kumda soğurulmanın ve gevşek kilde amplifikasyonun parçacık hızı üzerindeki etkisini göstermiştir. Üstelik sıkıştırmanın, suya doygunluğun ve titreşim kaynağı derinliğinin arttırılması, kumda elde edilen parçacık hızının azalmasına sebep olmuştur. Ayrıca bu çalışmada kuma yerleştirilen kil tabakaların sayısının, konumunun, kalınlığının ve yönünün oluşan parçacık hızları üzerindeki etkileri ile ilgili ön sonuçlar sunulmuştur.

This study examines the propagation mechanisms of ground vibrations resulting from blasting operations frequently practiced in mining and construction activities in different soils. For this purpose, different field conditions were laboratory-scale simulated into six main models using sand and clay. The planned models were placed in a tank. A ball-releasing mechanism was used to create artificial ground vibrations and depending on the studied model one or two seismographs were used to measure the resulting particle velocity. The studied models allowed investigating the effect of the lithology, compaction degree, water-saturation, position of the vibrational source and the number, position, thickness and orientation of clay joints placed in sand on the measured particle velocity. The conducted experimental study highlighted the absorbing effect of both dry and water saturated loose sand and the amplifying effect of loose clay on the resulting particle velocity as the distance from the vibration source increased. Moreover, compaction, water-saturation together with increasing the depth of the vibration source induced a decrease in the resulting particle velocity in sand. Furthermore, this study presents preliminary results on the influence of the number, position, thickness and orientation of clay joints placed in sand on the resulting particle velocities.