Building An Expert System For Supervising And Management Of Underground Rock Structures

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2006Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2006Yeraltı kaya yapısı yerkabuğu içinde herhangi bir boşluğun açılmasından sonra bu boşluğu çevreleyen ana kayadan oluşan, mühendislik açısından yeterli ve güvenli taşıyıcı sistemlerdir. Kayanın açım sırasında karşılaşılan niteliklerinin saptanması ve değişimlerinin sürekli olarak izlenmesi yeraltı kaya yapısının denetim çalışmalarını, önlem alınmasını gerektiren durumlarda izlenmesi gereken yöntem ve işlemlerin belirlenmesi ise yönlendirme çalışmalarını oluşturmaktadır. Denetim çalışmaları kapsamında ayrıntılı mühendislik jeolojisi ve geoteknik araştırmalar yapılmaktadır. Yapım sırasında sağlanan çok sayıda veri birbirleri ile ilişkilendirilerek incelenmek zorundadır. Uzmanlık ve titiz çalışma gerektiren denetim çalışmaları yapılmadığında ise tünelde deplasmanlarla karşılaşılabilmekte, göçükler olabilmektedir. Uzman sistemler en genel anlamıyla insanın düşünme yöntemini ve mantığını taklit eden bilgisayar programlarıdır. Yeraltı kaya yapılarının denetimi ve yönlendirilmesi çalışmaları sırasında kullanılacak bir uzman sistem yüzlerce verinin arşivlenmesini sağlayacak, verileri birbirleri ile ilişkilendirecek ve deplasmanları her ölçüm noktası için sürekli olarak izleyecek, bir problem olması durumunda problemin nedenlerini ortaya koyacak ve mühendise çözümü rapor edecektir. Çalışmanın amacı; yeraltı kaya yapılarının denetimi ve yönlendirilmesinde uzman sistemlerin uygulanabilirliğinin incelenmesi, örnek bir uzman sistem için algoritmanın kurulması ve bir uzman sistemin hazırlanmasıdır. Uzman Sistem ile Tünel Analizi (USTA) adı verilen yazılım Karadeniz Sahil Yolu Projesi kapsamında inşa edilen Nefise Akçelik tünelinde ve Sarayköy tünelinde uygulanmış, uzman sistemin denetim ve yönlendirme çalışmalarındaki başarısı ile sağlayacağı faydalar tartışılmıştır.Underground rock structure is the surrounding rock, which is safe and sufficient for engineering, of an underground opening. Defining the rock mass properties and observing the changes continuously is the supervising works and describing the methodology and process when needed are the guiding works in underground rock structures constructions. During supervision works, detailed engineering geology and geotechnical observations are performed. It is a must to evaluate related data, gained during construction phases. If supervision works are not done fastidiously, displacements or even subsidence may occur in tunnel. Expert systems can be defined as computer programs, which imitate humans thinking methodology and logic. An expert system, used during construction of an underground rock structure, would save hundreds of data, relate them, observe displacement changes for every measurement point continually, and if a problem occurs, expert system can define the cautions of the problem and report the results. The aim of the work is examining the applicability of expert system to supervising and guiding works of underground rock structure constructions, building the algorithm and constituting an expert system. The prepared program is named as USTA, Universal Systems for Tunnel Analysis, and is applied to two kind of tunnel projects: Nefise Akçelik Tunnel and Sarayköy Tunnel, constructed in the scope of Black Sea Highway Project.DoktoraPh