Kaya Düşmesi Vakalarında Yapısal Olmayan Risk Azaltma Stratejileri
Uluslararası Katılımlı 78. Türkiye Jeoloji Kurultayı, Ankara, Türkiye, 13 - 17 Nisan 2026, ss.87, (Özet Bildiri)
- Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
- Basıldığı Şehir: Ankara
- Basıldığı Ülke: Türkiye
- Sayfa Sayıları: ss.87
- Karadeniz Teknik Üniversitesi Adresli: Evet
Özet
Bu çalışmada, Zonguldak Eren Limanı kuzeydoğusunda yer alan ve yüksekliği 80 metreye varan dik kaya şevlerinde kaya düşmesi potansiyeli çok disiplinli jeoteknik yöntemlerle değerlendirilmiş ve risk azaltmaya yönelik bütünleşik bir yaklaşım geliştirilmiştir. Çalışmalar kapsamında arazide haritalama çalışmaları yapılmış, kaynak zonlar tespit edilmiş, 3 boyutlu kaya düşme analizlerinde kullanılmak üzere gerekli olan hareket etmiş ve/veya hareket etmesi muhtemel maksimum blok boyutları ölçülmüş, hat etüdü çalışmaları ile süreksizlik özellikleri tespit edilmiş, laboratuvar deneyleri yapılmış ve nihai olarak 3 boyutlu kaya düşme analizleri yapılmıştır. Çalışma alanında uçuşlar DJI Matrice 300 dron ile uyumlu DJI Zenmuse L1 drone kamerası ile uçuş gerçekleştirilmiştir. Uçuş arazi takip modunda, 100 metre yükseklikte, 70 (yan)/80(ön) bindirme oranında ve 10 m/sn hızla yapılmıştır. Uçuşlardan elde edilen fotoğraf çeşitli yazılımlarda işlenerek nokta bulutu, 3 boyutlu model, sınıflandırılmış harita, ortofoto ve SAM üretilmiştir (Sayısal Arazi Modeli). Nokta bulutundan üretilen SAM ve ortofoto 3 boyutlu kaya düşme analizlerinde kullanılmıştır. Üç boyutlu RocPro3D yazılımı kullanılarak yapılan analizlerinde yaklaşık 2000 blok hareketi modellenmiş; 1 tonluk bloklarda maksimum darbe enerjisinin 850 kJ’a, hızların ise serbest düşme sonrası 61 m/s’ye ulaştığı belirlenmiştir. Daha büyük blok senaryolarında 10 tonluk kütlelerin 10.000 kJ’a varan darbe enerjileri oluşturabildiği görülmüş; bu değerler yüksek enerjili kaya düşmelerinin mühendislik yapıları için ciddi bir tehdit oluşturduğunu ortaya koymuştur. Blok hareketlerinin şev tabanından itibaren 20–25 m mesafeye kadar devam edebildiği, özellikle 8–10 m’lik kesimin yüksek riskli bir tampon zon oluşturduğu belirlenmiştir. Bu nedenle, yapısal bir tahkimat gerektirmeksizin şev tabanından itibaren en az 10 metre genişliğinde bir alanın tampon bölge olarak bırakılması ve bu alana kontrolsüz erişimi engelleyecek bir sistem kurulması önerilmiştir. Elde edilen bulgular, kaya düşmesi tehlikesinin yalnızca yapısal tahkimat önlemleriyle yönetilemeyeceğini açık biçimde göstermektedir. Halat destekli çelik ağlar, halka panel sistemleri ve enerji sönümleyici tampon bölgeler gibi yapısal çözümler önemli olmakla birlikte; askıdaki blokların düzenli temizlenmesi, erişim kontrolü, operasyonel planlama, sürekli izleme ve risk farkındalığı gibi yapısal olmayan önlemler en az mühendislik tahkimatları kadar belirleyicidir. Çalışma, kaya düşmesi riskinin tek seferlik bir mühendislik müdahalesi değil, süreklilik gerektiren bir yönetim süreci olduğunu ortaya koymakta; sürdürülebilir güvenliğin ancak yapısal ve yapısal olmayan önlemlerin birlikte uygulanmasıyla sağlanabileceğini vurgulamaktadır.
In this study, the rockfall potential of steep rock slopes reaching heights of up to 80 meters in the northeastern section of Eren Port (Zonguldak) was evaluated using multidisciplinary geotechnical methods, and an integrated risk mitigation approach was developed. The study included field mapping, identification of source zones, measurement of maximum block dimensions that have moved and/ or are likely to move (necessary for use in 3D rockfall analysis), determination of discontinuity characteristics through line survey studies, laboratory experiments, and finally, 3D rockfall analysis. Flights in the study area were conducted using a DJI Matrice 300 drone with a DJI Zenmuse L1 drone camera. The flights were performed in terrain tracking mode, at an altitude of 100 meters, with a 70 (side)/80 (front) overlap ratio and a speed of 10 m/s. The photographs obtained from the flights were processed in various software to produce a point cloud, a 3D model, a classified map, an orthophoto, and a Digital Terrain Model (DTM). The DTM and orthophoto generated from the point cloud were used in 3D rockfall analyses. In analyses conducted using the three-dimensional RocPro3D software, approximately 2000 block movements were modeled. For 1-ton blocks, the maximum impact energy reached 850 kJ, while velocities after free fall reached up to 61 m/s. In larger block scenarios, 10-ton masses were capable of generating impact energies up to 10,000 kJ, demonstrating that high-energy rockfalls pose a serious threat to engineering structures. Block movements were observed to continue up to 20–25 m from the slope toe, and the zone extending 8–10 m from the slope base was identified as a high-risk buffer zone. Accordingly, it was recommended that, without requiring structural reinforcement, a buffer zone of at least 10 meters be preserved at the slope toe and that an access control system be established to prevent uncontrolled entry into this area. The findings clearly demonstrate that rockfall hazards cannot be managed solely through structural stabilization measures. While structural solutions such as cable-supported steel mesh, ring panel systems, and energy-dissipating buffer zones are critical, non-structural measures—including regular removal of suspended blocks, access control, operational planning, continuous monitoring, and risk awareness—are equally decisive. The study emphasizes that rockfall risk management is not a one-time engineering intervention but a continuous process, and that sustainable safety can only be achieved through the combined implementation of structural and non-structural measures.