Tünel inşaatlarında harita mühendisliği faaliyetleri ve tünel deformasyonları

Abstract

Topoğrafyanın yeryüzünde ulaşıma engel olduğu alanlarda ulaşımın güvenli, konforlu ve ekonomik olarak sağlanması amacıyla tüneller kullanılmaktadır. Tünel açma çalışmaları ülkemizde ve dünyada halen gelişmekte olan büyük çaplı planlama ve organizasyon gerektiren mühendislik uygulama alanlarıdır. Tünel yapılarının projeye uygun bir şekilde yönlendirilmesi, çalışma alanında ve varsa çevresindeki yapılarda oluşan hareketlerin izlenmesi, bu hareketlerin zamana bağlı olarak deformasyon miktarlarının tespiti ve bu deformasyonların herhangi bir hasara neden olup olmayacağının önceden belirlenmesi gerekmektedir. İnsan ve çevre güvenliği için en önemli faaliyetlerden biri olan deformasyon ölçmelerinin yapılması kadar elde edilen verilerin doğru yorumlanması da gerekmektedir. Tüm bunların yapılabilmesi için birçok mühendislik disiplininin birlikte çalışmaları şarttır. Bu mühendislik disiplinlerinden biri de Harita Mühendisliğidir. Tünel inşa çalışmalarında Harita Mühendisleri tünel kazı uygulamalarının temeli olan konum bilgisinin üretimi, proje verilerine göre yönlendirilmesi için gereken jeodezik çalışmalar ve projenin güvenli bir şekilde ilerlemesi için gereken deformasyon ölçmeleri ve analizi faaliyetlerini yerine getirmektedirler. Bu çalışma kapsamında NATM tünel açma metotlarının uygulandığı, Ankara – Sivas Demiryolu projesi kapsamında yapımı devam eden ve proje uzunluğu 4.593,20 metre olan Tünel - 15 uygulama alanı olarak seçilmiş, tünel açma çalışmalarının gereksinimleri belirlenmiş, literatür araştırması yapılmış, tünel işlerindeki jeodezik çalışmaların yönetimi araştırılmış ve bu bilgiler ışığında tünel içinde yapılan ölçme verileri kullanılmıştır. Harita Mühendislerinin tünel yapım faaliyetlerindeki görev ve sorumlulukları hakkında bilgi verilmiş, elde edilen veriler kullanılarak Tünel-15'in kazı yönlendirmeleri yapılıp, düşey ve yatay deformasyonların belirlenmesi ve deformasyonların zamanla olan değişimleri ile grafikleri elde edilmiştir. Sahada elde edilen gerçek okumalarla kıyaslama yapılarak, yüzey deformasyonlarının, tehlike yaratacak çok büyük değerlere ulaşmadan tespit edilebildiği görülmüş ve ülkemizde halen gelişen tünel yapım işlerinde Harita Mühendisleri için yararlı olacağı düşünülen önerilere yer verilmiştir.

Tunnels are underground passageways that are used to ensure safe, comfortable and economical transportation in areas where topography prevents transportation on earth. In our country and in the world tunnel boring works are still developing areas of engineering application that require large-scale planning and organization. It is necessary to direct the tunnel construction structures in accordance with the project, to monitor the movements that occur in the work area and, if any, in the surrounding structures, to determine the amount of deformation depending on the time of these movements and to determine in advance whether these deformations will cause any damage. As well as performing deformation measurements, which is one of the most important actions taken for human and environmental safety, correct and accurate interpretation of the obtained data is highly essential too. This can only be achieved by ensuring so many different engineering disciplines work together closely. One of these engineering disciplines is Geomatic Engineering. In tunnel construction works, geomatic engineers carry out the geodetic studies required for the production of location/ map information, which is the basis of tunnel excavation applications, the necessary geodetic studies to guide the project according to the project data, and the deformation measurement and analysis activities required for the safe progress of the project. In this study, the construction of Tunnel-15, which is under construction within the scope of the Ankara - Sivas Railway project, where NATM tunneling methods are applied and the project length is 4.593.20 meters, was selected as the application area, the requirements of the tunneling studies were determined, the literature was researched, the management of the geodetic studies in the tunnel works were examined, and in the light of this information, the measurement data obtained in the tunnel was used. Information was given about the duties and responsibilities of the Geomatic Engineers in tunnel construction activities, the excavation directions of the Tunnel-15 were made using the acquired data, the determination of vertical and horizontal deformations and the changes of deformations over time were obtained. By making a comparison with the actual readings gained in the field, it has been observed that surface deformations can be detected before reaching very large values that might pose danger, and also some suggestions provided in this study are thought to be useful for Geomatic Engineers in tunnel construction that is still developing in our country.