TÜNELLER

Mühendislik yapıları içerisinde önemli bir yere sahip olan ‘Tüneller’ yer altı mühendislik yapıları içinde yer almaktadır . Bu yazımızda Tünelleri daha yakından tanıyacağız .

En genel tabiriyle  yatay veya eğik olarak açılan iki ucu açık boşluklara tünel denir.  Tüneller geometrilerinin  karmaşıklığı, kaya ve kaplama mazlemelerinin özellikleri ve karşılıklı etkileşimleri nedeniyle projelendirmesi ve uygulaması bir hayli güç yapılardır. Bu nedenle bir yer altı açıklığının tasarımında gerilme – deformasyon analizlerinin yanında, kazı tipleri ve kademeleri ile destek tipleri ve destek zamanlamasının belirlenmesi de çok büyük önem taşımaktadır.

Tüneller İle İlgili Tanımlamalar:

Tünelcilik literatüründe yeraltında yatay ya da eğik olarak açılan, girişi ve çıkışı olan iki yapılara “tünel”, bir tarafı açık olan “galeri”, dik olarak yapılan kazılara ise şaft denir.

Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi; tünel boşluğunun alt kısmına “taban/radye”, yan kısımlarına “yan/ayak/duvar”, üst kısmına “tavan/kemer”, kemerin ayaklarla birleştiği noktaya “üzengi ve üzengi seviyesi”, üzenginin üstünde kalan kısma “kalot”, üzengi seviyesinin altında kalan kısma “stros/orta kısım”, tünel üstündeki zemine “örtü”, kalınlığına “örtü kalınlığı ve tünelde bir işlemin yapıldığı, uzunluğu L = 1.5 – 9 m arasında değişen parçaya ise “ano” denir.

Tünel Jeolojisi Çalışmaları

Tünelde maliyete etki yapacak koşulların başta geleni jeolojik koşullardır. Jeolojik çalışmalar iyi ve doğru yapılmışsa maliyet hesabı gerçeğe yakın yapılır, umulmayan güçlükler çıkmaz veya az çıkar. Gerekirse o güzergahtan vazgeçilir. Tünel açımı başladıktan sonra güzergah ve proje değişimleri, işin uzaması ve maliyetin artması, ilk jeolojik etütlerin yeterince yapılmamış olması sonuncudur. Topoğrafyadaki vadilerin kırık veya faylara karşılık gelme olasılığı vardır. Bu kısımların altında ayrışmış ve sulu bölgeler bulunur. Jeolojik etüdlerle birlikte jeofizik etüdler ve sondaj çalışmaları da yapılır.

Ön jeolojik çalışmalar :

• Kayaların cinsi, litolojik özellikleri ve ayrışma durumu
• Jeolojik yapı, süreksizlikler (kırık, çatlak, fay, tabaka kalınlıkları), yapının düşey ve yatay basınçlara etkisi
• Güzergahtaki kayaların fiziksel, mekanik, statik özelleri, delinebilme kabiliyetleri
•  Örtü kalınlığı ve tünele etkisi
• Hidrojeolojik durum: Yerüstü ve yeraltısu durumu, kimyasal bileşimleri, akiferler, kaynaklar,debileri ve drenaj şekilleri.
•  Sıcaklık ve gaz durumu
•  Deprem durumu

Kullanım Alanlarına Göre Tüneller

1. Trafik tünelleri
   Demiryolu, karayolu ve otoyol
   Yaya tünelleri
   Metrolar
2. Taşıma tünelleri
   Hidroelektrik tesis tünelleri (basınç, dolusavak ve derivasyon tünelleri)
   Su, Kanalizasyon tünelleri, Endüstri tesislerinde taşıma tünelleri
3.  Arazi cinsine göre tüneller
   a- Sert kayada açılan tüneller
   b- Yumuşak zeminde açılan tüneller
   1- Akıcı zemin
   2- Çok hızlı akıcı zemin
   3- Akan zemin
   4- Sıkışan zemin
   5- Şişen zemin

Tünel Kesitleri

Kare Kesitli : Otoyol ve denizaltı tünellerinde, aç-kapa tünellerde tercih edilir.

Eliptik : Özellikle kanalizasyonlarda veya su iletim tünellerinde tercih edilir. Kesit azaldıkça sıvının iletim hızı artar..

Dairesel kesitli: TBM ve Kalkan (shield) tünellerde tercih edilir. Çap ile çevre oranı en fazla olan tünellerdir.

At Nalı Kesitli: Kaya kütlelerinde açılan tünellerde tercih edilir. Tünel tavanında beton kaplama sayesinde sıkışma dayanımı karşılanmış olur.

Tünelcilikte Maliyeti Etkileyen Faktörler 

1.Tünel açılmasını etkileyen faktörler.
2.Tünel güzergâhının jeolojik ve hidrojeolojik durumu
3.Tünel desteklemesi ve destek türü
4.Tünelin yüzeyden derinliği
5.Tünelin çapı ve şekli
6.Tünetin uzunluğu
7.İşçilik
8.Çalışılan günler
9.Makine arızalarıdır.

Kaynaklar 

http://www.anadoluissagligi.com/img/file_867.pdf

https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/109302/mod_resource/content/0/JFM319-Tuneller.pdf