Başınıza ne düşmezse bizden bilin

Kaya Düşmesi Nedir?

Bu yazımızda sizlere uzmanlarımızın hazırlamış olduğu Kaya Düşmesi Önlemeleri hakkındaki yazı dizisinin ilk kısmını paylaşıyoruz, sitemize abone kaydı yaparsanız bu yazılar otomatik olarak eposta adresinize gönderilecektir.

Bugünkü başlığımız;

 

Kaya Düşmesi Nedir?

Çapar tarafından 2018 yılında hazırlanan çalışmada sunulduğu gibi (sf:4-9):

Kaya düşmelerinin literatürde çeşitli araştırmacılar tarafından verilmiş farklı tanımları bulunmaktadır.

Lambert ve Nicot [1] tarafından yürütülmüş çalışmada kaya düşmeleri bir veya birden fazla kaya parçasının (bloklar) kayma, yuvarlanma veya düşme sonucu bağlı bulunduğu ortamdan ayrılarak düşey - düşey altı eğimli bir kayalık boyunca düşmeye başlaması, harekete şev aşağı yönde balistik bir yörünge boyunca sıçrayarak ve uçarak veya yuvarlanarak ve kayarak devam etmesi olarak tanımlanmaktadır.

Zimmer [2] çalışmasında kaya düşmelerini ayrık blokların hareketlerine gerilme nedeniyle oluşan bir patlamayla, eğimli bir yüzey üzerinde kayarak veya devrilerek aniden başladıkları; yamaç yüzeyine yapılan bölgedeki bitki örtüsünün üyeleri olan ağaçları devirebilecek büyüklüğe sahip çoğul çarpmalarla devam ettikleri ve blokların hareketlerinin durması ile sonlanan olaylar olarak tanımlamaktadır.

Nejati [3] çalışmasında kaya düşmelerini kaya şevleri içerisindeki tabakalanma düzlemleri veya süreksizlik yüzeylerinden aniden ayrılan blokların yaptığı serbest düşme veya şev aşağı yönde sıçrama (kayma/yuvarlanma) hareketlerinin tümü olarak tanımlamaktadır.

Pierson, Gullixson ve Chassie [4] kaya düşmesini kayanın serbest düşme, sıçrama, yuvarlanma veya kayma şeklinde yaptığı şev aşağı hareketini sürdürebileceği eğime sahip bir şev üzerindeki hareket olarak tanımlamaktadır.

Hungr ve Evans [5] kaya düşmesini kayaç parçalarının ana kayadan ayrılmalarını ve düşerek, yuvarlanarak, kayarak ve sıçrayarak şev topuğunda birikimlerini kapsayan şev süreci olarak tanımlamaktadır.

Youssef vd. [6] tarafından yürütülmüş çalışmada kaya düşmeleri desteksiz kaya kütlesinin yamaç yüzeyinden ayrılarak yerçekimi ivmesi etkisi altında serbest düşme hareketi yaptığı kütle hareketleri olarak tanımlanmaktadır.

Abellân vd. [7] tarafından yürütülmüş çalışmada kaya düşmesi yamaçtaki veya oldukça dik bir şevdeki anakayadan yeni ayrılmış bir kayaç parçasının yaptığı serbest düşme ve çökelme hareketi olarak tanımlanmaktadır.

Ansari vd. [8] tarafından yürütülmüş çalışmada kaya düşmesi düşey-düşeyaltı eğime sahip bir yamaçtan devrilme, kayma, düşme nedeniyle hareketine başlayan bir ana kaya parçasının şev aşağı yönde sıçrayarak ve düşerek, balistik yörüngeler izleyerek veya yuvarlanarak yamaç molozu üzerinde hareketine devam ettiği olay olarak tanımlanmaktadır.

Singh vd. [9] tarafından yürütülmüş çalışmada kaya düşmesi yamaç yüzeyinden ayrılan kaya kütlesinin yerçekimi ivmesi etkisi altında serbest düşme hareketine başladığı küçük kaymalar olarak tanımlanmaktadır.

Keskin [10] tarafından yürütülmüş çalışmada kaya düşmesi eğimi yüksek yamaçlarda kaya bloklarının gevşeyerek yerçekimi ivmesinin etkisiyle yaptıkları serbest düşme, şev aşağı yönde yuvarlanma ve/veya kayma hareketleri olarak tanımlanmaktadır.

Day [11] kaya düşmesini bir kemerden, mağaradan, uçurumdan veya yüksek eğime sahip şevden ayrılarak serbest düşme hareketi yapan kayaç veya kayaç parçaları olarak tanımlamaktadır.

Kliche [12] kaya düşmesini yeni ayrılmış ana kaya parçası veya bloğun yaptığı serbest düşme hareketi olarak tanımlamaktadır.

Şekil 1.1: Cruden ve Varnes ‘a (1996) ait heyelan sınıflaması ([13]’ten değiştirilerek alınmıştır).

Frattini vd. [14] tarafından kaya düşmelerinin oluşumuna etkiyen etmenlerin kayaç dayanımı, süreksizliklerin geometrik, mekanik ve hidrolik durumları, ayrışma ve yerel statik veya dinamik gerilmeler olduğu belirtilmektedir.

 

Parçacıklı kaya düşmeleri nedir?

Frattini vd. [14] tarafından blok hacimleri 105 m3 ’ten küçük, hareketli bloklar arası dinamik etkileşim gözardı edilebilir boyutta olduğu kaya düşmesi olayları parçacıklı kaya düşmeleri olarak tanımlanmaktadır. Yüksek dereceli belirsizliklerden paraçacıklı kaya düşmelerinin davranışlarının etkilendiği belirtilmektedir. Bloğun çarpma ve yuvarlanma sırasında kaybettiği enerji bloğun jeomekanik özellikleri, şekli, boyutu, şevin yerel pürüzlülüğü ile geometrisinin karmaşık bir fonksiyonu olduğu ve çoğunlukla bu değişkenlerin ölçümlerinin oldukça güç olduğu ve uzayda dikkate değer bir şekilde değişkenlik gösterdikleri vurgulanmaktadır.

Agliardi ve Crosta [15] tarafından parçacıklı kaya düşmeleri düşen parçacıklar arasında etkileşim olmayan veya gözardı edilebilecek boyutta etkileşim bulunan kaya düşmeleri olarak tanımlanmaktadır.

Lambert vd. [16] tarafından parçacıklı kaya düşmelerinin insan hayatı ve altyapılar için düşük şiddetlerine (kaya kütlesinin hacmi 3 m3 ’e kadar varan) rağmen tehdit oluşturduğu belirtilmektedir.

Ruiz-Carulla vd. [17] parçacıklı kaya düşmelerini birbirinden bağımsız parçacıkların yer yüzeyi ile süreksiz çarpışmalar yaparak etkileştiği rijit cisimler olarak kabul edildiği olaylar olarak tanımlamaktadır. Kaya çığları parçacıklı kaya düşmelerinden hareketli parçacıkların yaptığı akış hareketi ile ayrılmaktadır. Parçacıklı kaya düşmelerinde süreksizlikleri içerir kaya kütlesi yeryüzü ile yaptığı ilk çarpışmanın ardından kırılır ve/veya tamamen parçalanır. Şev aşağı yönde çarpma sonucu oluşan yeni parçacıklar bağımsız olarak hareketlerine devam ederler. Parçacıklı kaya düşmesi sonucu yeryüzü üzerinde dağılmış farklı boyutlu kaya parçalarını içeren çökeller oluşmaktadır. Orta-büyük(binlerce metreküpten büyük) kaya düşmelerinde neredeyse sürekli bir genç yamaç molozu oluşabilmektedir. Şekil 1.2’de görüldüğü gibi genç yamaç molozlarını oluşturan malzemenin tane boyu kaynak bölgesine daha uzakta bulunan blokların boyutundan küçüktür.

Şekil 1.2: Parçacıklı kaya düşmesi sonucu La Guingueta, Merkez Pireneler, İspanya’da oluşan çökeller ([17]’dan değiştirilerek alınmıştır.).

Abellân vd. [18] tarafından yapılan çalışmada küçük boyutlu (<10m3 ) parçacıklı kaya düşmelerinin gerçekleşmesinden önce herhangi bir belirtecin mevcut yöntemlerle algılanmasının çok nadir gerçekleştiği ve konu ile ilgili konumsal ve zamansal tahminleri içeren çalışmaların nadiren yer aldığı belirtilmektedir.

Bourrier vd. [19] parçacıklı kaya düşmelerini hareketli blokların sadece üzerinde hareket ettikleri şev yüzeyi ile etkileştiği kaya düşmeleri olarak tanımlamakta ve gerçek hayatta ise parçacıklar arası etkileşimin gözardı edilmesinin her zaman mümkün olmadığı, parçacıklık kaya düşmesi hareketinden taneli akış davranışa doğru tedrici bir geçiş olduğu belirtilmektedir. Akış hareketinin hakim olduğu davranışa sahip kaya düşmelerinin “kaya kütlesi düşmesi” olarak adlandırılabildiği, kaya çığlarının ise akış özelliği gösteren fakat uç yayılma mesafelerine ulaşabilen büyük ölçekli kaya düşmeleri olduğu bildirilmektedir.

Parçacıklı kaya düşmelerinin tekil rijit cisimlerin üzerinde yerçekimi etkisi altında hareket ettikleri yüzey ile aralıklarla etkileştiği kabulü yapılarak, kaya kütlesi düşmelerinin ise akış yatağı ile genel olarak sürekli temas halinde bulunan taneciklerin yaptığı akış hareketi olarak incelenmesi gerektiği belirtilmektedir [19].

Her iki davranışın birbiri ile geçişli olarak birlikte bulunduğu durumları incelemek için mevcut bir yöntem bulunmadığı belirtilmektedir.

Clague ve Stead [20] çalışmalarında parçacıklı kaya düşmesi olaylarında hareketli malzeme hacminin 105 m3 ’ten küçük olduğunu ve düşmekte olan bloklar arası etkileşimin gözardı edilebilecek düzeyde olduğunu belirtmektedir.

Lambert ve Nicot [1] çalışmalarında parçacıklı kaya düşmelerini ayrık kayaç parçalarının kayaç yüzeyinden ayrılmalarının ardından birbirlerinden bağımsız olarak hareket ettikleri kaya düşmesi tipi olarak tanımlamaktadır.

Artık literatürde araştırmacıların kısaca kaya düşmesini nasıl tanımladığını biliyoruz. Peki Kaya Düşmesi Tehlikesi nasıl tanımlanmaktadır? Bir sonraki yazımızda görüşmek üzere.

 

Tüm sorularınız için artusa@artusa.com.tr ya da dizayn@artusa.com.tr adresine epostalarınızı bekliyoruz.

 

Kaynakça :

[1] Lambert, S., Nicot, F., Rockfall Engineering, John Wiley & Sons, New York, ISTE ltd., 2011.

[2] Zimmer, V. L., Seismic and Acoustic Investigations of Rock Fall Initiation, Processes, and Mechanics, Doktora Tezi, University of California, Amerika Birleşik Devletleri, 2011.

[3] Nejati, H., On Investigation of Contact Models In DEM Simulation of Rockfalls, Yüksek Lisans Tezi, Concordia University, Kanada, 2008.

[4] Pierson, L. A., Gullixson, C. F., Chassie, R. G., Rockfall Catchment Area Design Guide Final Report SPR-3(032) Metric Edition, Technical Report, Oregon Department of Transportation – Federal Highway Administration, 2001.

[5] Hungr, O. and Evans, S., Engineering evaluation of fragmental rockfall hazards, 5th International Symposium on Landslides,10-15 Temmuz, 1, 685–690, Balkema, Rotterdamm, Lausanne, Switzerland, 1988

[6] Youssef, A. M., Pradhan, B., Al-Kathery, M., Bathrellos, G. D., Skilodimou, H. D., Assessment of Rockfall Hazard at Al-Noor Mountain, Makkah City (Saudi Arabia) Using Spatio-Temporal Remote Sensing Data and Field Investigation. Journal of African Earth Sciences, 101, 309-321, 2015.

[7] Abellân, A, Vilaplana, J. M., Martinez, J., Application of A Long-Range Terrestrial Laser Scanner to a Detailed Rockfall Study at Vall de Nuria (Eastern Pyrenees, Spain), Journal of African Earth Sciences, 88, 136-148, 2006.

[8] Ansari, M. K.,s Ahmad, M., Singh, R., Singh T. N., Rockfall Assessment Near Saptashrungi Gad Temple, Nashik, Maharashtra, India. International Journal of Disaster Risk Reduction, 2, 77-83, 2012.

[9] Singh, B., Goel, R.K., Engineering Rock Mass Classification Tunneling, Foundations, and Landslides, Butterworth-Heinemann, Oxford, İngiltere, 2011.

[10] Keskin, İ., Evaluation of Rock Falls in an Urban Area: The Case of Boğaziçi (Erzincan/Turkey), Environmental Earth Sciences, 70, 1619-1628, 2013.

[11] Day, R. W., Geotechnical Engineer’s Portable Handbook, Second Edition, McGraw Hill, Amerika Birleşik Devletleri, 2012.

[12] Kliche, C. A., Rock Slope Stability, Amerika: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc. (SME), 1999.

[13] Glover, J., Rock-shape and its role in rockfall dynamics, Doktora Tezi University of Durham, İngiltere, 2015.

[14] Frattini, P., Crosta, G., Carrara, A., Agliardi, F., Assessment of Rockfall Susceptibility by Integrating Statistical and Physically-Based Approaches. Geomorphology, 94, 419-437, 2008.

[15] Agliardi, F., Crosta, G. B., High resolution Three-Dimensional Numerical Modelling of Rockfalls, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 40, 455-471, 2003.

[16] Lambert, S., Bourrier, F., Toe, D., Improving Three-Dimensional Rockfall Trajectory Simulation Codes for Assessing The Efficiency of Protective Embankments, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 60, 26-36, 2013.

[17] Ruiz-Carulla, R., Corominas, J., Mavrouli, O., A Methodology to Obtain The Block Size Distribution of Fragmental Rockfall Deposits, Landslides, 12, 815-825, 2015.

[18] Abellân, A., Oppikofer, T., Jaboyedoff, M, Rosser, N. J., Lim, M., Lato, M. J., Terrestrial Laser Scanning of Rock Slope Instabilities, Earth Surface Processes and Landforms, 39, 80-97, 2014.

[19] Bourrier, F., Dorren, L., Hungr, O., The Use of ballistic Trajectory and Granular flow Models in Predicting Rockfall Propagation. Earth Surface Processes and Landforms, 38., 435-440, 2013.

[20] Clague, J. J., Stead, D., Landslides Types, Mechanisms and Modeling, Cambridge University Press, İngiltere, 2012.

[21] Çapar, N., Kaya Düşmesi Analizinde Geri Sıçrama Katsayısının Etkisinin Deneysel ve Analitik Yöntemlerle İncelenmesi, Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi, Türkiye, 2018.


Facebook Twitter Google+ LinkedIn Pinterest Addthis