Cihaz kalibrasyonunda dikkat etmeniz gereken Kaya triaxial (üç eksenli) deneyinde hücre basıncı (σ3) nasıl seçiliyor? Proje derinliği 100 m, kaya kütlesi. σ3 = 2–5 MPa aralığı mı kullanılmalı? ISRM ve ASTM D2664'te öneri var mı? Kaç farklı σ3 ile deney yapılır?

σ3 seçimi yapı koşuluna göre: tünel/derin kaya için σ3 ≈ γ*H * K0 veya benzeri tahmin; 100 m derinlikte 2–3 MPa makul. En az 3–4 farklı σ3 (örn. 0, 2, 5, 10 MPa) ile deney yapılırsa Mohr-Coulomb veya Hoek-Brown parametreleri güvenilir çıkar.

ASTM D2664'te hücre basıncı aralığı sabit verilmez; proje gerilme koşuluna göre seçilir. Tünel için σ3 = 0 (UCS), 0.5, 1, 2 MPa gibi; baraj kesiti için daha yüksek σ3 gerekebilir. Peak ve residual için ayrı seri yapılabilir.

Lab pratiğinden söylüyorum, Müşteri genelde σ3 aralığını veriyor: örn. 0, 2, 5, 10 MPa. Cihazımız 0–30 MPa hücre basıncına çıkıyor. Her σ3 için en az 1 numune; tercihen 2 tekrarlı.

Arkadaşlar Mohr çemberleri çizmek için en az 3 σ3 gerekli. Hocamız σ3 max'ın proje maksimum σ3'ten büyük olmasını söyledi. 100 m için σ3 ≈ 2.5 MPa (K0=0.5, γ=25) gibi.

Hoek-Brown kriteri σ1 = σ3 + σc*(m*σ3/σc + s)^0.5; m, s parametreleri triaxial seriden fit edilir. σ3 aralığı genişse (0'dan 0.5*σc'ye kadar) fit daha iyi.

ISRM Suggested Methods'da triaxial test için σ3 seçimi 'expected in situ stress range' diye geçer. Yeraltı açığı için σ3 min (tünel çevresi) ile σ3 max (kütle) arası kapsanmalı.

σ3 = 0 tek eksenli (UCS) ile aynı; bazen UCS ayrı deneyde yapılıp triaxial'da σ3 = 2, 5, 10 gibi 3 seviye kullanılıyor. Sonuç: c, φ veya Hoek-Brown m, s.

Raporda σ3 seviyeleri ve her biri için σ1,peak (ve istenirse residual) yazılır. Tasarımda bu parametreler şev/tünel hesabında kullanılır.

Düşük σ3'te brittle kırılma, yüksek σ3'te daha ductile davranış. Numune sayısı sınırlıysa σ3 = 0, σc/4, σc/2 gibi seçilebilir (σc UCS).

Sınavda böyle bir soru gelmişti, Proje dersinde 4 σ3: 0, 2, 5, 8 MPa kullandık. Mohr-Coulomb c, φ çıkardık. Hoek-Brown da anlattı hoca.

Cihaz kalibrasyonunda hücre basıncı transducer'ı yıllık kontrol ediliyor. σ3 hatası peak σ1'i ve sonuç parametrelerini etkiler. Prosedürü kontrol edin mutlaka.

Projelerimizde Özet: σ3 proje gerilme aralığına göre; derinlik ve K0 ile tahmin. En az 3–4 σ3, her biri için numune. ASTM D2664, ISRM referans. Raporda σ3 seviyeleri ve elde edilen parametreler yazılsın. Kolay gelsin.

Bu arada, Yapı temeli tasarımında genellikle CU deney sonuçları kullanılır. Uzun vadeli stabilite için CD.

Şunu da belirteyim, Kaya UCS deneyinde numune başlıkları paralel ve düzgün olmalı. Zımparalama (lapping) şart.

Pratik deneyimimden konuşayım, RMR sınıflaması: I (100-81) çok iyi, V (0-20) çok kötü. Tünel destek sistemi buna göre seçilir.

Bu arada, Hücre basıncı uygulama hızı çok önemli. Ani yükleme numunede üniform gerilme oluşturmaz. Ne dersiniz?

Projelerimizde Doygun killerde φu=0 kabul edilir. Hücre basıncı artışı mukavemeti değiştirmez.

Yaşar Özer kardeşim, internettte okuduğunuz triaxial bilgisi yanlış. Doğrusu şu: mühendise danışmadan karar vermeyin.

Yük. Müh. Mahmut Sönmez hocam, her zamanki gibi çok aydınlatıcı. triaxial konusunu projemizde dikkate alacağız.