3-Boyutlu Kaya Düşme Analizlerinde Geri Verme Katsayısı Etkisinin İncelenmesi

Abstract

Türkiye, jeolojik, jeomorfolojik ve iklim özellikleri nedeniyle bulunduğu coğrafyada doğal afetler sık yaşanmakta ve bu afetler arasında kaya düşmeleri, ülkenin pek çok bölgesinde ciddi can ve mal kayıplarına yol açmaktadır. Kaya düşme modelleme çalışmalarında girdi parametresi olarak kullanılan normal (Rn) ve tanjant (Rt) arazi geri verme katsayıları, blokların kinetik enerjisi ve hızıyla birlikte yuvarlanma mesafelerini belirleyen temel parametrelerdir. Bu katsayılar, kaya düşme analizlerinde bloğun yamaç yüzeyine çarpma esnasındaki enerji ve hız kayıplarını belirler, böylece modelde bloğun nasıl bir yörünge ve hareket dinamiği izleyeceğini ortaya koymaktadır. Geri verme katsayıları, arazi deneyleri (blok düşürme) veya kaya düşmelerinin yaşandığı sahalardaki daha önce düşen blokların konumları üzerinden geriye dönük analizlerle belirlenebilmekte veya arazi deneyleri ve geriye dönük analizlerin uygulanamadığı alanlarda, benzer litolojilere sahip veya yakın bölgeler için daha önceki bilimsel çalışmalarda kullanılan verilerden yararlanılabilmektedir. Bu çalışma kapsamında, kaya düşme modellemelerinde yapılan analizlerde farklı yöntemler kullanılarak belirlenebilen ve analizler için önemli bir parametre olan arazi geri verme katsayılarının (Rn ve Rt) yuvarlanma hattı, sıçrama yüksekliği, kinetik enerji ve yanal saçılım gibi unsurlar üzerindeki etkileri incelenmiştir. Yapılan çalışmada, gerçek bir sayısal yüzey modeli kullanılarak 3-boyutlu kaya düşme simülasyonları gerçekleştirilmiş ve yapılan analizlerde Rn ve Rt katsayılarının değerleri belirli sınırlar arasında değiştirilerek parametreler üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda, Rn ve Rt arazi geri verme katsayılarındaki değişimlerin tüm parametrelerde farklı oranlarda değişikliğe neden olduğu ve analiz sonuçlarının karşılaştırılması ile Rt katsayısının Rn katsayısına kıyasla parametreler üzerinde daha etkili olduğu veri setleri ve dağılım grafikleri ile ortaya konmuştur. Rt katsayısının değerinin artması ile özellikle 0,5 değerinden itibaren yuvarlanma mesafesi ve yanal saçılımlar da önemli değişiklikler belirlenmiştir.