Akustik Emisyon (YayÝlma) (AE) tekniÛi: 1. AEÕnin temel ...ya ve Avrupa lkeleri baßta olmak zere, bir “ok lkede kullanÝlan ve zerinde araßtÝrma yapÝlan bir yıntem olmuß-

Akustik Emisyon (YayÝlma) (AE) tekniÛi: 1. AEÕnin temel ilkeleri vekaya m�hendisliÛindeki uygulama alanlarÝ

Acoustic Emission (AE) technique: 1. Basic principles andits areas of application in rock engineering

Erg�n TUNCAY, Reßat ULUSAYHacettepe �niversitesi, Jeoloji M�hendisliÛi B�l�m�, 06532 Beytepe, ANKARA

�Z

Akustik Emisyon (YayÝlma) (AE) tekniÛi, �zellikle 1970Õli yÝllardan bu yana, kaya m�hendisliÛinde yeraltÝ ve yer�s-t� yapÝlarÝnÝn duraylÝlÝÛÝnÝn izlenmesi ve yerkabuÛundaki gerilmelerin belirlenmesi amacÝyla ABD, Kanada, Japon-ya ve Avrupa �lkeleri baßta olmak �zere, bir �ok �lkede kullanÝlan ve �zerinde araßtÝrma yapÝlan bir y�ntem olmuß-tur. AE tekniÛi, yeraltÝnda depolama �alÝßmalarÝnda, yeraltÝ a�ÝklÝklarÝnda karßÝlaßÝlan kaya ve grizu patlamasÝ, aßÝ-rÝ s�k�lme, tavan ��kmesi vb. gibi duraysÝzlÝklarÝn �nceden kestiriminde ve duraysÝzlÝklarÝn olußacaÛÝ olasÝ yerle-rin belirlenmesinin yanÝ sÝra, ßev duraysÝzlÝklarÝnÝn izlenmesinde de kullanÝlmaktadÝr. AyrÝca, yeraltÝ yapÝlarÝnÝn ta-sarÝmÝnda ve depremlerin yorumlanmasÝnda olduk�a �nemli bir yeri olan arazi gerilmelerinin belirlenmesinde dekullanÝlan AE tekniÛi, hidrolik �atlatma, gerilim boßaltma, gerilim dengeleme vb. gibi yerinde deney y�ntemlerineoranla, olduk�a pratik ve daha az maliyetli bir y�ntemdir. Y�ntemin T�rkiyeÕde yeterince tanÝnmamakta ve uygu-lanmamakta olduÛu dikkate alÝnarak, bu yazÝda AE tekniÛinin ilkeleri ile kaya m�hendisliÛindeki kullanÝm alanlarÝ-nÝn tartÝßÝlmasÝ ama�lanmÝßtÝr. Bu ama� doÛrultusunda, AE tekniÛinin kÝsaca gelißimi, AE sinyallerinin (olgusunun)�zellikleri, izleme sistemlerinin amaca g�re kullanÝmÝ ve sÝnÝrlamalarÝ, AE parametreleri, y�ntemin yeraltÝ yapÝlarÝ-nÝn ve ßev duraysÝzlÝklarÝnÝn izlenmesinde ve arazi gerilmelerinin belirlenmesinde kullanÝmÝ �zerinde durulmuß vey�ntemin avantaj ve dezavantajlarÝ ana hatlarÝyla tartÝßÝlmÝßtÝr.

Anahtar kelimeler: Akustik Emisyon (YayÝlma) (AE), arazi gerilmesi, duraylÝlÝk, izleme ve kontrol, kaya patlama-sÝ.

ABSTRACT

The acoustic Emission (AE) method is a technique which is being used in rock engineering in order to monitor thestability of underground and surface structures and to estimate in-situ crustal stresses in many countries such asUS, Canada, Japan and European countries, particularly since 1970Õs. The AE technique is employed for predic-ting instabilities occurring in underground openings, such as rock bursts, gas outbursts, overbreak and roof failu-res, in the determination of possible source locations of such instabilities and to monitor slope movements. Thetechnique, which is also used in estimation of in-situ stresses necessary for the assessment of earthquakes, is mo-re practical and cheaper when compared to in-situ stress measurement techniques such as hydraulic fracturing,overcoring, stress compensating methods, etc. By considering the fact that the AE method is not commonly knownand has not been applied in Turkey, in this study it is aimed to discuss the principles of the AE method and its app-lications in rock engineering. For this purpose, a brief history of its development, characteristics of the AE signals(events), the use of AE monitoring devices for different purposes, AE parameters, and its application in monitoringof instabilities in underground openings, slopes, and in-situ stress measurements are reviewed. Finally, advanta-ges and disadvantages of the method are briefly discussed.

Key words: Acoustic Emission (AE), in-situ stress, stability monitoring and control, rock burst.

Yerbilimleri, 25 (2002), 65-82Hacettepe �niversitesi Yerbilimleri Uygulama ve AraßtÝrma Merkezi B�lteniBulletin of Earth Sciences Application and Research Centre of Hacettepe University

E. TuncayE-mail: [email protected]

66 Yerbilimleri

Þekil 1. AE tekniÛinin temel ilkesi (Hardy, 1981Õdend�zenlenmißtir).

Figure 1. Basic principle of the AE technique (arran-ged from Hardy,1981).

GÜRÜÞ

Kaya�, metal, seramik, beton, cam ve hatta buzgibi bir �ok katÝ malzemenin gerilme etkisi altÝn-da kaldÝklarÝnda ve/veya deformasyona uÛra-dÝklarÝnda yaydÝklarÝ titreßimlere ÒAkustik Emis-yon (AE)Ó veya ÒMikrosismik AktiviteÓ, bu titre-ßimlerin uygun d�zenekler aracÝlÝÛÝyla algÝlanÝpm�hendislik ama�larÝ doÛrultusunda kullanÝlma-sÝna da ÒAkustik Emisyon (YayÝlma) TekniÛiÓ adÝverilmektedir (Hardy, 1981). Hardy (1972 ve1981), jeolojik malzemelerdeki akustik yayÝlma-nÝn k�keninin tam olarak anlaßÝlamamÝß olmasÝ-na raÛmen, bu olgunun birim deformasyonenerjisinin ani olarak boßalmasÝ sonucu gelißendeformasyonlar ve yenilmeler ile ilgili olabilece-Ûini belirtmißtir.

1930Õlu yÝllarÝn sonlarÝna doÛru U.S. Bureau Mi-nes (USBM)Õdan L. Obert ve W.I. Duvall, derinbir yeraltÝ ißletmesinde ger�ekleßtirdikleri sonikaraßtÝrmalar sÝrasÝnda, gerilmelerin etkisi altÝn-daki kayaca sonik dalga g�ndermeksizin, ka-ya�tan yayÝlan mikro d�zeydeki titreßimleri kay-dederek, Akustik Emisyon (AE) tekniÛinin gelißi-mine �nc�l�k etmißlerdir (Hardy, 1981) (Þekil1). Obert ve Duvall (1942; Hardy, 1972Õden ve1945) sonraki yÝllarda yaptÝklarÝ �alÝßmalarla butekniÛin gelißmesinde �nemli rol oynamÝßlardÝr.Bununla birlikte, Obert ve DuvallÕÝn �alÝßmala-rÝndan yaklaßÝk on yÝl sonra ger�ekleßtirilmesineraÛmen, malzeme bilimi alanÝnda ilk AE araßtÝr-malarÝnÝn 1940ÕlÝ yÝllarÝn sonlarÝna doÛru Kaiser(1953; Hardy, 1981Õden)Õin metaller �zerindeyaptÝÛÝ �alÝßmalarla baßladÝÛÝ kabul edilmekte-dir.

AE tekniÛinin kaya m�hendisliÛindeki uygula-malarÝ ABD, Kanada, Japonya ve AvrupaÕda ya-pÝlan �alÝßmalarla yaygÝnlaßmÝß ve 1975 yÝlÝndaÒJeolojik YapÝ ve Jeolojik MalzemelerdeAE/Mikrosismik AktiviteÓ konusunda ger�ekleß-tirilmiß olan birinci konferansla birlikte AE y�nte-minin bu alanda kullanÝmÝ uluslararasÝ platform-da tartÝßÝlmaya baßlanmÝßtÝr (Hardy, 1981). G�-n�m�zde teknolojideki hÝzlÝ gelißmeye koßutolarak, AE �l��m cihazlarÝyla ilgili �nemli geliß-meler kaydedilmiß ve y�ntemin kaya m�hendis-liÛinde; kaya ve grizu patlamalarÝ, yeraltÝ ve ye-r�st� yapÝlarÝnÝn duraylÝlÝÛÝ ve arazi gerilmeleri-nin belirlenmesi gibi alanlarda kullanÝmÝna y�-nelik �alÝßmalar yaygÝnlaßmÝßtÝr (�rneÛin; Srini-vasan vd., 1995; Styles vd., 1995; Suzuki vd.,1998; Barr vd., 1999; Seto vd., 1999; Wang vd.,

2000; Park vd., 2001). Watanabe ve Tano(1999), Watanabe vd. (1999) ve Aydan vd.(2001) tarafÝndan Kapadokya B�lgesiÕndeki veBatÝ AnadoluÕdaki bazÝ lokasyonlardan alÝnmÝßkaya�lar �zerinde arazi gerilmelerinin belirlen-mesi amacÝyla T�rkiyeÕde ilk kez AE �alÝßmala-rÝ ger�ekleßtirilmißtir. BunlarÝn yanÝ sÝra, herhan-gi bir deneysel �alÝßmayÝ i�ermemekle birlikte,AE ile ilgili genel kavramlarÝn tanÝtÝldÝÛÝ bir yayÝnda (KasapoÛlu ve G�kÝßÝk, 1982) mevcuttur.

Bu yazÝda; AE sinyalleri, izleme sistemlerinin�zellikleri, AE parametreleri ve y�ntemden ye-raltÝ yapÝlarÝnda ve ßev duraysÝzlÝklarÝnda bir iz-leme ve �nceden kestirim tekniÛi olarak yararla-nÝlmasÝnÝn yanÝ sÝra, arazi gerilmelerinin belir-lenmesinde kullanÝmÝ gibi konular, �eßitli araß-tÝrmacÝlarÝn ger�ekleßtirdiÛi �alÝßmalardan �r-nekler verilerek sunulmußtur. AyrÝca, ana hatla-rÝyla y�ntemin avantaj ve dezavantajlarÝna dadeÛinilmißtir.

AE SÜNYALLERÜ

Jeolojik malzemede birikmiß olan elastik defor-masyon enerjisinin ani olarak boßalmasÝ, elastik

Tuncay ve Ulusay 67

Þekil 2. Laboratuvar �alÝßmalarÝnda elde edilmiß tipikbir AE sinyalinin kaydÝ (yatay b�lmeler yak-laßÝk 6 msÕyi temsil eder) (Hardy, 1972).

Figure 2. A typical AE event recorded in laboratorystudies (horizontal divisions represent app-roximately 6 ms) (Hardy, 1972).

gerilme dalgasÝ �retir ve bu dalga kaynaÛÝndanmalzemenin sÝnÝrÝna kadar yayÝlarak burada AEsinyali olarak izlenir. AE aktivitesinin doÛada�ok kristalli veya taneli olan jeolojik malzemede;mikro d�zeyde yerdeÛißtirmelerin sonucu, mak-ro d�zeyde ikizlenme, taneler arasÝndaki hare-ket, mineral taneleri boyunca veya tanelerin sÝ-nÝrÝndaki �atlak baßlangÝcÝ veya ilerlemesi; dahab�y�k �l�ekte ise, geniß alana yayÝlmÝß malze-mede meydana gelen kÝrÝlma, yenilme, ya dayapÝsal elemanlarÝn g�receli hareketi sonucuolußabileceÛi belirtilmektedir (Hardy, 1972). Þe-kil 2Õde zamana baÛlÝ olarak �l��len tipik bir AEsinyali kaydÝ g�r�lmektedir. AE sinyalinin belir-lenebilmesi; sinyalin temel frekans �zelliÛine,kaynak spektrumuna, azalÝm derecesine veazalÝmÝn frekans baÛÝmlÝlÝÛÝna, algÝlayÝcÝnÝnkaynaktan olan uzaklÝÛÝna, duyarlÝlÝÛÝna, bantgenißliÛine ve izleme sisteminin �zelliklerinebaÛlÝdÝr (Hardy, 1981).

�alÝßmalarda AE sinyallerinin belirlenebilmesii�in kullanÝlan algÝlayÝcÝlar farklÝ �zelliklere sa-hiptir. Genel anlamda d�ß�k frekanslÝ (<1 kHz)sinyal algÝlayÝcÝlarÝ arazi uygulamalarÝnda, y�k-sek frekanslÝ (>1 kHz) sinyal algÝlayÝcÝlarÝ ise,laboratuvar �alÝßmalarÝnda kullanÝlmaktadÝr. Bu-nun yanÝ sÝra, arazi �alÝßmalarÝnda araßtÝrmanÝnamacÝna baÛlÝ olarak y�ksek frekanslÝ algÝlayÝ-cÝlar da kullanÝlabilmektedir (Hardy ve Kimble,1995).

AE ÜZLEME SÜSTEMLERÜ

Arazi veya laboratuvar �alÝßmalarÝnda AE sin-yallerinin belirlenebilmesi i�in ÒtemelÓ ve Òpara-metrikÓ olmak �zere, yaygÝn olarak iki t�r sistemkullanÝlmaktadÝr. Temel sistemin blok diyagramÝÞekil 4aÕda g�sterilmißtir. AlgÝlayÝcÝlar aracÝlÝÛÝy-la belirlenen AE aktivitesi ger�ekte sadece birka� milivolt genliÛe sahip bir dalga ßeklindedir.Olduk�a k���k genlikli bu sinyallerin deÛerlen-dirilebilmeleri i�in, �ncelikle bunlarÝn herhangibir yapÝsal deÛißikliÛe uÛratÝlmadan y�kseltilme-si gerekmektedir (Þekil 4b). Y�kseltilen AE sin-yallerinin, laboratuvar ve arazi ortamÝnda �alÝßÝ-lan malzeme dÝßÝndan algÝlanan, y�kleme baß-lÝklarÝ arasÝndaki s�rt�nme, motor veya makinesesi gibi �evresel etkilerden (istenmeyen g�r�l-t�lerden) arÝndÝrÝlmasÝ amacÝyla filtreler kullanÝl-makta ve sinyaller aldÝklarÝ son ßekilleriyle kayÝtortamÝna aktarÝlmaktadÝr. Bu t�r sistemlerin�nemli bir �zelliÛi, sinyallerin y�kseltilmesine

Þekil 3. AE sinyalleri i�in frekansÝn uzaklÝÛa baÛlÝ de-Ûißimi (Hardy, 1981).

Figure 3. Typical range versus frequency data for AEsignals (Hardy, 1981).

Genel bir kural olarak, azalÝm (dalganÝn yayÝlÝmÝsÝrasÝnda kaynaktan olan uzaklÝk arttÝk�a etkisi-nin azalmasÝ ve bir noktada s�n�mlenmesi) iledalganÝn frekansÝ doÛru orantÝlÝdÝr. Bu nedenlekaynaktan olan uzaklÝk arttÝk�a sadece d�ß�kfrekanslÝ AE sinyalleri izlenebilir. DolayÝsÝylay�ksek frekanslÝ sinyallerin g�zlenebilmesi i�inkaynaÛa olan uzaklÝk belirli bir mesafeyi ge�me-melidir. Hardy (1981) tarafÝndan uzaklÝk-frekansilißkisi i�in Þekil 3Õde verilen grafik �nerilmißolup, Ohtsu (1996), bu grafiÛin algÝlayÝcÝ lokas-yonlarÝnÝn belirlenmesinde kullanÝlabileceÛinibelirtmißtir. AyrÝca bir AE sinyali, kaynak spekt-rumuna ve dalganÝn yayÝlÝmÝ sÝrasÝndaki etkilerebaÛlÝ olarak, farklÝ frekanslarÝ i�erebilmektedir.Bu nedenlerle, arazide ve laboratuvarda yapÝlan

68 Yerbilimleri

Þekil 4. (a) Temel AE sisteminin yalÝnlaßtÝrÝlmÝß �izi-mi (Hardy 1981Õden d�zenlenmißtir) ve (b)AE sinyalinin y�kseltilmesi.

Figure 4. (a) Simplified illustration of a typical basicAE system (arranged from Hardy, 1981),and (b) amplification of an AE signal.

raÛmen, dalga formundaki ßekillerinin korunma-sÝdÝr. Ancak bu sistemi kullanarak s�rekli olarakizleme yapÝlabilmesi, kaydedilmesi gereken ve-rinin �ok fazla olmasÝ nedeniyle zorlaßmaktadÝr.

Parametrik sistemlerde ise, filtrelerden ge�irilenAE sinyalleri ek ißlemlere tabi tutulduktan sonraelde edilen veri kayÝt ortamÝna aktarÝlmaktadÝr.Bu t�r sistemlerde; toplam AE sayÝsÝ, AE hÝzÝ,AE enerjisi ve genliÛinin daÛÝlÝmÝ gibi AE para-metrelerinden bir veya birka�Ý birlikte belirlene-bilmektedir. Þekil 5aÕda AE hÝzÝnÝn belirlendiÛiparametrik sistem g�r�lmekte olup, bu sistemintemel sistemden farklÝlÝÛÝ ayrÝca bir eßik belirle-me �nitesini ve sayÝcÝyÝ da i�ermesidir. Eßik be-lirleme �nitesi, algÝlanan AE sinyallerinin dalgaformunda kaydedilmesi yerine, belirli bir genlik-ten b�y�k olan kÝsÝmlarÝnÝn belirlenmesi ama-cÝyla kullanÝlmaktadÝr. Bu sistemde; filtreden ge-�en AE verisi ayrÝca eßik belirleme �nitesinden(threshold dedector) ge�irilerek, Þekil 5bÕde g�-r�ld�Û� gibi, se�ilen eßik seviyesini aßan AEsinyalleri belirlenmekte ve her bir AE sinyali i�insayÝcÝya bir adet sinyal g�nderilmektedir. Eldeedilen sayÝsal veri, daha sonra kayÝt �nitesineaktarÝlmaktadÝr. Olduk�a kullanÝßlÝ olmalarÝnaraÛmen, orijinal AE verisinin dalga formundakißekli bu sistemlerde tamamen kaybedilmekte-dir. �rneÛin, Þekil 5aÕda verilen ve sadece AEsayÝsÝnÝn belirlenmesine y�nelik parametrikanaliz yapan sistemde AE sinyallerinin geliß za-manlarÝ elde edilemediÛinden, sinyale nedenolan kaynaÛÝn yerinin belirlenmesi m�mk�n ola-mamaktadÝr. Hardy (1981), arazide herhangi bir

alanda yapÝlacak AE �alÝßmalarÝ i�in �nceliklebasit sistemlerin kullanÝlmasÝnÝ ve ortamdaki AEsinyallerinin �zellikleri belirlendikten sonra, �a-lÝßmanÝn amacÝ da g�z�n�nde bulundurularak,bir sonraki aßama i�in kullanÝlacak sistemin se-�ilmesini �nermektedir. Þekil 4a ve 5aÕda ßema-tik olarak g�sterilen sistemlerin her ikisinin de�zelliklerine sahip gelißmiß sistemler de g�n�-m�zde yaygÝn bir ßekilde kullanÝlmaktadÝr. Þekil6Õda laboratuvarda kaya�larÝn davranÝßlarÝnÝ be-lirlemek i�in kullanÝlan bir hidrolik pres ile bunabaÛlÝ basit ve parametrik sistemlerin her ikisininde �zelliklerine sahip AE sistemi g�r�lmektedir.

AE PARAMETRELERÜ

Parametrik sistemlerle ger�ekleßtirilen izleme�alÝßmalarÝnda �oÛunlukla toplam AE sayÝsÝ ve

Þekil 5. (a) AE sayÝsÝnÝn belirlendiÛi parametrik AEsisteminin yalÝnlaßtÝrÝlmÝß �izimi ve (b) eßikseviyesi aracÝlÝÛÝyla AE sayÝsÝnÝn belirlen-mesi (Hardy, 1981Õden d�zenlenmißtir).

Figure 5. (a) Simplified illustration of the parametricAE system for the determination of AE co-unt, and (b) determination of AE count fromtreshold level (arranged from Hardy, 1981).

(a)

AE hÝzÝ parametreleri elde edilmektedir. AE sa-yÝsÝ veya AE hÝzÝ, duraysÝz b�lgeden kaynakla-nan AE aktivitesinin zamana baÛlÝ deÛißimininbelirlenmesi ve duraysÝzlÝÛÝn gelißiminin izlen-mesi a�ÝsÝndan olduk�a yararlÝdÝr. Bununla bir-likte, AEÕnin b�y�kl�Û�n�n g�stergesi olan, do-layÝsÝyla kaynaÛÝn yarattÝÛÝ etkinin b�y�kl�Û�n�ifade eden genlik ve enerji gibi parametrelerinde deÛerlendirilmesi sonu�larÝn daha doÛru yo-rumlanabilmesi a�ÝsÝndan �nemlidir. Parametriksistemler kullanÝlarak ger�ekleßtirilen AE tekniÛiuygulamalarÝnda elde edilen bazÝ parametreleraßaÛÝda tanÝmlanmÝßtÝr. Bu tanÝmlamalardanbazÝlarÝ Þekil 7Õde verilen yalÝnlaßtÝrÝlmÝß bir AEsinyali �zerinde g�sterilmißtir.

1. Toplam Aktivite veya Toplam AE sayÝsÝ (ac-cumulated activity or total AE count) (N): Be-lirli bir zaman aralÝÛÝnda g�zlenen toplam AEsayÝsÝ.

2. AE hÝzÝ (AE event rate): Birim zamanda g�z-lenen AE sayÝsÝ (∆N/∆t).

3. Eßik seviyesini aßan genlik sayÝsÝ (ringdowncount): AE olgusunun sin�zoidal �evrimlerin-den eßik seviyesini aßanlarÝnÝn sayÝsÝ.

4. Genlik veya doruk Genlik (apmlitude or peakamplitude) (A): Kaydedilen herbir AEÕnin enb�y�k genlik deÛeri.

5. Doruklar ArasÝndaki Genlik DeÛeri (peak topeak amplitude)(Ap-p): AEÕnin pozitif ve ne-gatif en b�y�k deÛerleri arasÝnda �l��lengenlik.

6. Enerji (E): GenliÛin veya Doruk genliÛin ka-resi (A2).

7. Toplam Enerji (accumulated energy): Belirlibir zaman aralÝÛÝnda g�zlenen t�m AEÕler-den yayÝlan enerjinin toplamÝ (ΣEi).

8. Enerji HÝzÝ (energy rate) (ER): Birim zaman-da g�zlenen t�m AEÕlerden yayÝlan enerjinintoplamÝ ((ΣEi/∆t).

Tuncay ve Ulusay 69

Þekil 6. Temel ve parametrik AE sistemlerin birlikte kullanÝlmasÝna bir �rnek (Nihon �niversitesi, Ünßaat M�hendis-liÛi B�l�m�, Kaya MekaniÛi LaboratuvarÝ, Japonya, 2001, FotoÛraf: E.Tuncay).

Figure 6. An example for the combination of the basic and parametric AE systems (Nihon University, Civil Engine-ering Department, Rock Mechanics Laboratory, Japan, 2001, Photo: E.Tuncay).

70 Yerbilimleri

Þekil 7. AE verisinin tipik bir kesiti ve AE parametre-lerinin belirlenmesi (Hardy, 1981 ve Ohtsu,1996Õdan d�zenlenmißtir).

Figure 7. Typical section of AE data and determinati-on of the AE parameters (arranged fromHardy, 1981, and Ohtsu, 1996).

9. AE s�resi (TD): Bir AEÕnin olußum ve bitimiarasÝnda ge�en toplam zaman.

10.AEÕler arasÝ s�re (∆Ta): Üki AE olußumu ara-sÝnda ge�en s�re.

Jaroszewska ve Reymond (1995), dolomitik ki-re�taßÝ ve kumtaßlarÝndan hazÝrladÝklarÝ karotlar�zerinde laboratuvarda yaptÝklarÝ AE �alÝßmala-rÝnda, doruk genlik, enerji, toplam enerji ve top-lam AE sayÝsÝ parametrelerini birbirleriyle karßÝ-laßtÝrarak bu parametrelerin birlikte deÛerlendi-rilmesinin, yenilme mekanizmasÝ hakkÝnda dahadoÛru sonu�lar elde edilmesi a�ÝsÝndan yararlÝolacaÛÝnÝ vurgulamÝßlardÝr.

AE ÜZLEME TEKNÜKLERÜ

Arazide ger�ekleßtirilen AE izleme �alÝßmalarÝ-nÝn, genel izleme ve kaynak yerinin belirlenme-si olmak �zere, iki amacÝ vardÝr (Hardy, 1981).Genel izleme �alÝßmalarÝnda ama�, �alÝßma

alanÝnda herhangi bir yapay veya doÛal etkiyemaruz kalmÝß jeolojik malzemenin �rettiÛi AEaktivitesinin yaratÝlan etkiye baÛlÝ olarak deÛißi-mini araßtÝrmaktÝr. Þev duraysÝzlÝklarÝnÝn izlen-mesi veya gaz depolama alanlarÝnda depolamabasÝncÝnÝn �evre kaya�ta yarattÝÛÝ etkinin AEtekniÛi ile araßtÝrÝlmasÝ, bu t�r �alÝßmalara veri-lebilecek tipik �rneklerdir. Bu t�r araßtÝrmalardasÝnÝrlÝ sayÝda algÝlayÝcÝ ile �alÝßÝlmakta ve eldeedilen sonu�lar �n deÛerlendirme amacÝyla kul-lanÝlmaktadÝr. Kaynak yerinin araßtÝrÝlmasÝndaise, daha fazla algÝlayÝcÝya gereksinim duyul-makta ve bunlarÝn dizilimleri �nemli bir rol oyna-maktadÝr.

Kaynak yerinin bir d�zlemdeki izd�ß�m�n�n be-lirlenmesi i�in aynÝ d�zlem �zerine yerleßtirilmißen az 3 algÝlayÝcÝ, kaynaÛÝn merkezinin belirlen-mesi i�in ise aynÝ d�zlem �zerinde bulunmayan4 veya daha fazla sayÝda algÝlayÝcÝ gerekmekte-dir (Þekil 8). ÒGeliß zamanÝndaki farklÝlÝk y�nte-miÓ olarak bilinen ve aßaÛÝdaki eßitlikte ifadeedilen analitik bir ��z�mle kaynak lokasyonubelirlenebilmektedir.

(Xi-Xo)2 + (Yi-Yo)

2 + (Zi-Zo)2 = Vi

2 (ti-To)2 (1)

Burada;To: Kaynaktan yayÝlan AEÕnin ger�ek baßlangÝ�zamanÝ ti: AE sinyalinin algÝlayÝcÝya varÝß zamanÝVi: AE sinyalinin yayÝlma hÝzÝ (m/s)Xo, Yo, Zo: KaynaÛÝn koordinatlarÝXi, Yi, Zi: AlgÝlayÝcÝlarÝn koordinatlarÝ

Þekil 8. AE algÝlayÝcÝlarÝnÝn (P1-P5) diziliminin ve kay-nak yerinin (PO) ßematik g�sterimi (Hardy,1978).

Figure 8. Schematic illustration of the geometry of theAE transducer array (transducers are loca-ted at points P1 to P5 with the microseismicsource at point PO) (Hardy, 1978).

Tuncay ve Ulusay 71

Xo, Yo, Zo ve To bilinmeyen parametreler oldu-Ûundan, kaynaÛÝn merkezinin belirlenmesinde 4algÝlayÝcÝ, dolayÝsÝyla 4 eßitlik yeterli olmaktadÝr.Bununla birlikte Hardy (1978), olasÝ hatalarÝn enaza indirilmesi amacÝyla, kaynak yerinin bir d�z-lemdeki izd�ß�m�n�n belirlenmesi i�in en az 4algÝlayÝcÝnÝn, kaynaÛÝn merkezinin saptanmasÝi�in ise en az 5 algÝlayÝcÝnÝn kullanÝlmasÝnÝ �ner-mektedir. AE sinyalinin kaynaÛÝnÝn belirlenmesi,kuramsal a�Ýdan kolay gibi g�r�nse de, sinyalinortamdaki yayÝlma hÝzÝnÝn hesaplanmasÝnda ve-ya algÝlayÝcÝya geliß zamanlarÝnÝn saptanmasÝn-da ortaya �Ýkan hatalar, merkezin belirlenme-sinde sorunlara neden olabilmektedir. Bu ne-denle, kaynaÛÝn yerinin belirlenmesinde algÝla-yÝcÝ sayÝsÝnÝn arttÝrÝlmasÝ daha g�venilir sonu�-larÝn elde edilmesi a�ÝsÝndan olduk�a �nemlidir.B�ylece, en k���k kareler y�ntemiyle hatalar enaza indirilerek, elde edilen eßitlik takÝmÝ i�in eniyi, ya da ortalama ��z�m�n bulunmasÝ m�m-k�n olabilmektedir (Hardy, 1978). Descour(1995) ise, dalga yayÝlma hÝzÝnÝn kaynaktanolan uzaklÝÛa baÛlÝ olarak farklÝlÝk g�sterdiÛinive t�m algÝlayÝcÝlardan elde edilen sinyalleringeliß zamanÝnÝn belirlenmesinde tek bir yayÝlmahÝzÝnÝn kullanÝlmasÝnÝn hatalara neden olacaÛÝ-nÝ belirtmektedir. AdÝ ge�en araßtÝrmacÝ ger�ek-leßtirdiÛi model deneyler sonucunda, her bir al-gÝlayÝcÝdan elde edilen dalga formlarÝnÝn hakimperiyoduna baÛlÝ olarak dalganÝn yayÝlÝm hÝzÝnÝnbelirlenmesini ve her bir algÝlayÝcÝya gelen AEsinyalinin geliß zamanÝnÝn hesaplanmasÝnda buhÝz deÛerlerinin kullanÝlmasÝnÝ �nermißlertir.

Kaynak lokasyonunun yerinin uygulamalarÝylabelirlenmesi ise, �zerinde �alÝßÝlan jeolojik mal-zemenin geometrisinin karot veya k�p gibi d�z-g�n ßekilli olmasÝndan ve tek bir malzemedenolußmasÝndan dolayÝ daha basit bir uygulamagibi g�r�nmektedir. Ancak laboratuvar uygula-malarÝnda araßtÝrÝlan malzemenin boyutlarÝ k�-��k olduÛundan ve dolayÝsÝyla kaynaktan yayÝ-lan AE sinyalleri �ok daha az mesafe katederekalgÝlayÝcÝlara ulaßtÝklarÝndan, algÝlayÝcÝ yerleri-nin ve geliß zamanÝ farklÝlÝklarÝnÝn �ok duyarlÝolarak belirlenmesi gerekmektedir. AyrÝca tekbir kaya�, beton vb. gibi malzemeler �zerinde�alÝßÝlÝyor olmasÝna raÛmen, malzemedeki kris-tallerin veya tanelerin, ya da mikro �atlaklarÝnd�zensiz daÛÝlmasÝ kaynaÛÝn yerinin belirlen-mesini olduk�a g��leßtirmektedir. Bu nedenle,algÝlayÝcÝ sayÝsÝnÝn fazla olmasÝ ve algÝlayÝcÝla-rÝn yerlerinin iyi belirlenmesi b�y�k �nem taßÝ-maktadÝr.

AE TEKNÜÚÜNÜN KAYAM�HENDÜSLÜÚÜNDEKÜ UYGULAMALARI

AE tekniÛi, �zellikle kaya m�hendisliÛi uygula-malarÝyla ilgili olan yeraltÝnda petrol, doÛalgazvb. depolama �alÝßmalarÝ, yeraltÝ madenciliÛi,t�nel inßasÝ, ßev duraylÝlÝÛÝ ve arazi (in-situ) ge-rilmelerinin belirlenmesi gibi alanlarda kullanÝl-maktadÝr. AE tekniÛinin bazÝ arazi ve laboratu-var uygulamalarÝ ile kaya m�hendisliÛindeki kul-lanÝmÝ �eßitli araßtÝrmalar esas alÝnarak aßaÛÝdaana hatlarÝyla tartÝßÝlmÝßtÝr.

YeraltÝ Depolama �alÝßmalarÝ, YeraltÝMadenciliÛi ve T�nelcilikteki Uygulamalar

Bir �ok �lkede yeraltÝnda doÛal gaz, ham petrol,katÝ atÝk depolanmasÝ gibi �alÝßmalar yÝllardÝr ya-pÝlmaktadÝr. AE tekniÛi, depolamanÝn yapÝldÝÛÝkaya k�tlesinin uzun s�reli duraylÝlÝÛÝnÝn izlen-mesi amacÝyla kullanÝlan en uygun tekniklerdenbiridir. Hardy (1972, 1976 ve 1978), yeraltÝndadoÛal gazÝn depolandÝÛÝ kaya k�tlesi ve �evre-sindeki kaya�larÝn duraylÝlÝÛÝnÝ AE tekniÛiylearaßtÝrmÝßtÝr. AraßtÝrmacÝ, anlamlÝ veri elde edi-lebilmesi i�in, ilk �alÝßmasÝnda �nerdiÛi 4 algÝla-yÝcÝ sayÝsÝnÝn ve bunlarÝn konumlarÝnÝn yetersizolduÛunu ve Þekil 9Õda g�sterildiÛi gibi AE tekni-Ûinin en az 5 algÝlayÝcÝ kullanÝlarak uygulanmasÝ

Þekil 9. Bir yeraltÝ gaz depolama sahasÝyla ilgili ola-rak AE aktivitesinin yerinin belirlenmesi vealgÝlayÝcÝlarÝn konumlarÝ (1-5: algÝlayÝcÝ-lar)(Hardy, 1978).

Figure 9. Transducer arrangement for the location ofAE activity associated with an undergroundgas storage reservoir (1 to 5 : transducers)(Hardy, 1978).

72 Yerbilimleri

gerektiÛini vurgulamÝßtÝr. Bunun yanÝ sÝra araß-tÝrmacÝ, elde edilen verilerin uygun bir teknikledeÛerlendirilerek t�m rezervuarÝn genel anlam-da duraylÝlÝk koßulu ile depolama veya �evre ka-yacÝndaki gelißmesi olasÝ duraysÝzlÝklar hakkÝn-da, pompalama basÝncÝna baÛlÝ olarak, bilgi edi-nilebileceÛini ve duraysÝzlÝÛÝn gelißebileceÛialanlarÝn belirlenmesinin m�mk�n olduÛunu be-lirtmißtir. Ancak s�z konusu kaynakta (Hardy,1978) bu uygulamayla ilgili sonu�larÝn ayrÝ bir ra-por halinde hazÝrlanacaÛÝ ifade edilmekte olup,bu rapora yazarlar tarafÝndan ulaßÝlamamÝßtÝr.

Sert kaya ortamlarÝnda ger�ekleßtirilen derin ye-raltÝ madencilik uygulamalarÝnda kaya patlama-larÝ, k�m�r madenlerinde de grizu patlamalarÝciddi sorunlar yaratmaktadÝr. AyrÝca, s�reksizliki�eren kaya k�tlesi ortamlarÝnda a�Ýlan yeraltÝgalerileri veya otoyol t�nellerinde kaya d�ßme-leri, aßÝrÝ s�k�lme vb. gibi sorunlar yaßanabil-mekte ve bunlar istenmeyen sonu�lar doÛura-bilmektedir. Bu nedenle bu t�r sorunlarÝn �nce-den tahmin edilebilmesi, olasÝ hasarlarÝn ve cankayÝplarÝnÝn �nlenebilmesi a�ÝsÝndan b�y�k�nem taßÝmaktadÝr. Obert ve DuvallÕÝn 1930Õluve 1940ÕlÝ yÝllarda gelißtirdikleri AE tekniÛindenyararlanÝlarak, kaya patlamalarÝnÝn �ncedenkestirilebilmesine y�nelik olarak yapÝlan �alÝß-malar, bu alandaki uygulamalarÝn ilk �rnekleridir(Hardy, 1972). Kaya patlamalarÝnÝn �ncedenkestirilebilmesi, ancak duraysÝzlÝklarÝn ger�ek-leßtiÛi alanlarÝn merkezlerinin saptanmasÝna y�-nelik AE �alÝßmalarÝyla m�mk�n olabilmektedir.Blake ve Leighton (1970) ve Blake (1971), derinyeraltÝ maden ißletmelerinde yaptÝklarÝ �alÝßma-larda, kaya patlamalarÝnÝn �oÛunun daha �nceAE �alÝßmalarÝ sonucu patlama beklenen lokas-yonlarda ger�ekleßtiÛini belirtmektedirler. Blakeve Leighton (1970)Õun Galena altÝn madeninde25 Haziran ve 16 AÛustos 1968 tarihleri arasÝn-da AEÕlerin algÝlandÝklarÝ yerler ile bu yerlerinbelirlenme sÝklÝklarÝna baÛlÝ olarak olußturdukla-rÝ konturlar ve 19 KasÝm 1968 tarihinde meyda-na gelmiß olan kaya patlamasÝnÝn yeri Þekil10Õda g�r�lmektedir. Bu araßtÝrmacÝlarÝn yaptÝk-larÝ uygulama, AE y�nteminden yararlanÝlarakkaya patlamasÝnÝn yerinin yaklaßÝk olarak belir-lenebilmesi ve olasÝ kaya patlamasÝnÝn beklen-diÛi b�lgelerde �nceden alÝnacak �nlemler a�Ý-sÝndan olduk�a �nemlidir. Srinivasan vd.(1995), bir yeraltÝ altÝn ißletmesinde kaya patla-malarÝnÝn �nceden kestirimi i�in AE �alÝßmasÝyaparak, Þekil 11Õde g�r�ld�Û� gibi, zamana

baÛlÝ toplam AE sayÝsÝ ve meydana gelen kayapatlamalarÝ arasÝnda bir ilißkinin varlÝÛÝnÝ g�ster-mißlerdir. Bu �alÝßmalar sonucunda, kaya patla-masÝnÝn ger�ekleßebileceÛi b�lgelerin �ncedenbelirlenebilmesi ve �nlemlerin alÝnabilmesi a�Ý-sÝndan AE tekniÛinin olduk�a kullanÝßlÝ olduÛuifade edilmektedir.

YeraltÝ k�m�r madenlerinde meydana gelen gri-zu patlamalarÝnÝn �nceden kestirimi amacÝylaAE tekniÛinin uygulanmasÝ, bu tehlikenin etkisi-nin azaltÝlabileceÛini veya tamamen yok edilebi-leceÛini g�stermißtir (Hardy, 1981). Sugawaravd. (1987), AE tekniÛinin bazÝ sÝnÝrlamalarÝylabirlikte, grizu patlamasÝnÝn saptanmasÝnda kul-lanÝlabileceÛini belirtmißler, ayrÝca Will vd.(1995) ve Styles vd. (1995) metan gazÝ patla-masÝnÝn AE �alÝßmalarÝyla denetlenebileceÛinig�stermißlerdir. Styles vd. (1995) tarafÝndanger�ekleßtirilen �alÝßmada, metan gazÝ oranÝn-daki artÝßla AE sayÝsÝndaki artÝßÝn uyum i�indeolduÛu ve AE sayÝsÝnÝn belirli bir deÛeri aßmasÝ

Þekil 10. Galena yeraltÝ ißletmesinde (ABD) AE tekni-Ûi ile belirlenmiß kaya patlamasÝ beklenenlokasyonlar ve ger�ekleßen kaya patlamasÝ-nÝn yeri (Blake ve Leighton, 1970).

Figure 10. Probable rock burst locations estimatedfrom AE technique and the location of arockburst occurred after AE measurementsat Galena mine (USA) (Blake and Leighton,1970).

Tuncay ve Ulusay 73

Þekil 11. Kolar altÝn madenindeki (Hindistan) bir ku-yunun 98 ve 103 numaralÝ seviyeleri arasÝn-da yerleßtirilen algÝlayÝcÝlardan elde edilenzamana baÛlÝ toplam AE sayÝsÝ izleme so-nu�larÝ ve toplam AE sayÝsÝnÝn ger�ekleßenkaya patlamalarÝ ile ilißkisi (Srinivasan vd.,1995).

Figure 11. Cumulative AE count plots taken from thetransducers located at 98 to 103 levels of ashaft at Kolar gold mine (India) and relati-onship between the AE counts and rockbursts (Srinivasan et al., 1995).

durumunda kazÝ makinelerinin kazÝyÝ sona er-dirmeleri i�in bir erken uyarÝ sisteminin kurulabi-leceÛi belirlenmißtir (Þekil 12). AE tekniÛi kulla-nÝlarak ayrÝca, t�nellerde tavan g���Û�n�n �n-ceden kestirimi (Hooker vd., 1974; Þekil 13) vekaya saplamalarÝnÝn davranÝßlarÝnÝn izlenmesi(�nal vd., 1982) gibi �alÝßmalar da yapÝlmÝßtÝr.Þekil 13Õten g�r�leceÛi gibi, g���kten yaklaßÝkbir saat �nce AE hÝzÝnda bir artÝß baßlamakta vebu artÝß g���Û�n meydana gelmesinden 15 da-kika �nce doruk deÛerine ulaßmaktadÝr.

YukarÝda deÛinilen uygulamalardan, yeraltÝ ka-zÝlarÝnda karßÝlaßÝlan m�hendislik sorunlarÝnÝnizlenerek erken uyarÝ sistemlerinin kurulmasÝn-da AE tekniÛinden olduk�a kullanÝßlÝ bir ara�olarak yararlanÝlabileceÛi g�r�lmektedir. Ancak,�alÝßmanÝn amacÝna baÛlÝ olarak, uygun algÝla-yÝcÝlarÝn se�ilmesi, algÝlayÝcÝlarÝn yerleßtirilecek-leri yerlerin belirlenmesi ve sistem se�imi, AEtekniÛinin baßarÝyla uygulanabilmesi y�n�ndenolduk�a �nemli fakt�rlerdir.

Þevlerdeki Uygulamalar

�zellikle a�Ýk ißletmelerde meydana gelen ßevduraysÝzlÝklarÝ m�hendislerin sÝk�a karßÝlaßtÝÛÝ

bir sorun olup, izleme �alÝßmalarÝ bu sorunun�nceden kestirilebilmesi ve gerekli �nlemlerinalÝnabilmesi a�ÝsÝndan vazge�ilmez bir ara� ol-maktadÝr. Þev duraylÝlÝÛÝyla ilgili hareket izleme�alÝßmalarÝ genellikle elektronik mesafe �l�erler,inklinometre ve ekstansometre gibi �eßitli cihaz-lar kullanÝlarak ger�ekleßtirilmektedir. Ancak buy�ntemler, yenilmenin (kaymanÝn) belirgin birßekilde baßladÝÛÝ andan itibaren kullanÝßlÝ ol-maktadÝr.

Þekil 12. Metan gazÝ artÝßÝyla AE sayÝsÝ arasÝndakiilißki ve AE sayÝsÝnÝn artÝßÝna baÛlÝ olarakeßik seviyesinin belirlenmesi (Styles vd.,1995).

Figure 12. Relationship between the increase in met-hane emission (coal outburst) and AE count,and determination of alarm treshold leveldepending on the increase in AE count(Styles et al., 1995).

Þekil 13. Tavan g���Û�n�n meydana geldiÛi bir t�-nelde g���k �ncesine ait AE hÝzÝ Ð zamangrafiÛi (Hooker vd., 1974).

Figure 13. Roof noise rate (AE event rate) versus ti-me graph before roof failure at a tunnel (Ho-oker et al., 1974).

74 Yerbilimleri

Koerner vd. (1977 ve 1978), laboratuvar model-leri �zerinde ve arazide ger�ekleßtirdikleri AEdeneyleriyle, toprak zeminlerde de AE sinyalle-rinin belirlenebileceÛini ve bu sinyallerin duray-sÝzlÝklarÝn g�stergesi olarak deÛerlendirilebile-ceÛini belirtmißlerdir. McCauley (1977), kaya vetoprak zeminler i�inde a�ÝlmÝß ßevlerde, kesinbir deÛerlendirme yapÝlamamakla birlikte, olasÝduraysÝzlÝklarÝn tahmin edilmesinde AE tekniÛi-nin diÛer izleme teknikleriyle birlikte kullanÝlabi-leceÛini �ne s�rm�ßt�r. Stateham ve Merrill(1979; Hardy, 1981Õden) ise, a�Ýk ißletmelerdeAE y�nteminden yararlanÝlarak yapÝlan izleme�alÝßmalarÝnÝn, yeraltÝndaki uygulamalara oran-la daha zor olduÛunu belirtmektedir. Vladut veLepper (1989), Styles vd. (1995)Õnin grizu patla-masÝnÝn �nceden belirlenmesi ve �nlenmesi i�in�nerdikleri erken uyarÝ sistemine benzer bir sis-temin KanadaÕda bir a�Ýk ißletmedeki ßev duray-sÝzlÝklarÝnÝn izlenmesinde kullanÝlmasÝnÝ �ner-mißlerdir.

Chichibu vd. (1989), �amurtaßÝ i�inde a�ÝlmÝß birßevde (Þekil 14) ger�ekleßtirdikleri hareket izle-me ve AE �alÝßmalarÝ sÝrasÝnda; AE sayÝsÝnÝnduraysÝzlÝktan iki ay �nce artmaya baßladÝÛÝnÝ,y�zeyde ve derinde yapÝlan �l��mlerde belirginbir hareket g�zlenmemesine raÛmen AE sayÝ-sÝndaki bu artÝßÝn (Þekil 15) nedeninin gerilmebirikmesinden ve mikro �atlaklarÝn gelißmesin-

den kaynaklanmÝß olabileceÛini belirtmektedir-ler. AynÝ �alÝßmada, ßev duraysÝzlÝklarÝnÝn izlen-mesinde ve �nceden kestiriminde AE tekniÛinindiÛer izleme tekniklerine g�re daha kullanÝßlÝ ve-riler saÛlayacaÛÝ da �ne s�r�lmektedir. AraßtÝr-macÝlar, inceledikleri duraysÝzlÝÛa neden olantahmini yenilme y�zeyinin konumunu ise, inkli-nometreyle aldÝklarÝ verilerden belirlemißlerdir.

YukarÝda deÛinilen �alÝßmalar; zamana baÛlÝAE sayÝsÝ veya toplam AE sayÝsÝ grafiklerininyorumlanmasÝyla ßev duraysÝzlÝlÝÛÝnÝn �ncedenkestirilebilmesine y�nelik �alÝßmalardÝr. Ancakbunlar, diÛer �nemli bir husus olan kaynak yeri-nin, dolayÝsÝyla yenilme y�zeyinin konumununbelirlenmesine y�nelik bir veri saÛlamamakta-dÝr. DuraysÝz bir ßevde yenilme (kayma) y�zeyi-nin belirlenmesi, �zellikle duraysÝzlÝÛÝn geriyed�n�k analizinin yapÝlmasÝ a�ÝsÝndan olduk�a�nemlidir. Ancak hareket sÝrasÝnda olduk�a faz-la sayÝda kaynaktan AE sinyali algÝlanacaÛÝn-dan, AE tekniÛiyle yenilme y�zeyinin konumu-nun belirlenmesi, imkansÝz olmasa da, olduk�azordur. Yenilme y�zeyinin belirlenmesine y�ne-lik bir �alÝßmada Suzuki vd. (1998), ileri derece-de bozunmuß bir �amurtaßÝ i�inde gelißmiß birheyelanda kayma y�zeyinden daha derine ula-ßacak ßekilde yerleßtirdikleri iki adet �ubuÛunher iki ucuna yerleßtirilen AE algÝlayÝcÝlarÝndan(Þekil 16) elde ettikleri verileri deÛerlendirmiß-lerdir. AraßtÝrmacÝlar, Þekil 16Õda g�r�len AE�ubuklarÝndan yararlanarak kayma y�zeyininderinliÛinin (x) belirlenmesi i�in aßaÛÝdaki eßitli-Ûin kullanÝlabileceÛini �nermißlerdir.

x = (L-Vp.∆t)/2 (2)

Burada;L: AE �ubuÛunun uzunluÛu (m)Vp: AE dalgalarÝnÝn yayÝlma hÝzÝ (m/s)∆t: AE dalgasÝnÝn �ubuÛun her iki ucundaki algÝ-layÝcÝlara varÝß zamanÝ arasÝndaki fark (µs)

Ancak Suzuki vd. (1998), kaydedilen AE sinyal-lerinin belirgin olmamasÝndan dolayÝ kayma y�-zeyine ilißkin bilgi toplayamamÝßlardÝr. AraßtÝr-macÝlar, b�yle bir araßtÝrma i�in daha fazla veri-ye ihtiya� duyulduÛunu, ancak yeraltÝsuyununy�kselmesi ve hareketin artmasÝ ile AE hÝzÝnda-ki artÝßÝn uyumlu olduÛunu da belirtmektedirler.

Þev duraysÝzlÝklarÝnda kayma y�zeylerinin belir-lenmesi amacÝyla AE tekniÛinin baßarÝlÝ ßekilde

Þekil 14. DoÛal bir yama�ta hareket izleme ve AE �a-lÝßmasÝ (Chichibu vd., 1989).

Figure 14. Movement monitoring and AE study at anatural slope (Chichibu et al., 1989).

Tuncay ve Ulusay 75

Þekil 15. DoÛal bir yama�ta y�zeyde ve derinde yapÝlan hareket izleme �l��mleriyle AE �alÝßmasÝnÝn sonu�larÝnÝnkarßÝlaßtÝrÝlmasÝ (Chichibu vd., 1989).

Figure 15. Comparison of the results from surface and underground movement monitoring studies and AE studyat a natural slope (Chichibu et al., 1989).

kullanÝmÝna y�nelik bir �alÝßmaya, yazarlarÝnulaßabildiÛi kaynaklar arasÝnda rastlanmamÝßtÝr.Yazarlar, Suzuki vd. (1998) tarafÝndan �nerildiÛi

gibi, AE �ubuklarÝndan daha fazla veri toplana-rak kayma y�zeyinin konumu tahmin edilse bile,elde edilen verinin benzer ßekilde yerleßtirilenve daha kesin sonu�larÝn alÝnabildiÛi inklinomet-relere oranla, daha az g�venilir olduÛunu d�-ß�nmektedirler.

Arazi Gerilmelerinin Belirlenmesi ve Dep-remlerin YorumlanmasÝyla Ülgili Uygulamalar

Laboratuvarda gerilme uygulanan kaya� karot�rneklerinden algÝlanan AE sinyallerinin kaya-cÝn doÛal ortamÝnda maruz kaldÝÛÝ birincil geril-me deÛerinin belirlenmesinde kullanÝlabileceÛi,ilk kez Kanagawa (1976; Hayashi vd.,1979Õdan) tarafÝndan �ne s�r�lm�ßt�r. Bu araß-tÝrmacÝ, Kaiser (1953; Hayashi vd., 1979Õdan)tarafÝndan metaller i�in �nerilen ve ÒKaiser Etki-si (KE)Ó olarak bilinen gerilme seviyesinin ka-ya�lar i�in de kullanÝlabileceÛini g�stermißtir.

Þekil 16. Bir heyelan sahasÝnda AE �ubuklarÝnÝn vealgÝlayÝcÝlarÝnÝn yerlerini ve konumlarÝnÝ g�s-teren kesit (Suzuki vd., 1998).

Figure 16. Cross-section showing the locations andpositions of AE rods and transducers at alandslide area (Suzuki et al., 1998).

76 Yerbilimleri

Daha �nce belirli bir gerilmenin etkisi altÝndakalmÝß metal, kaya� vb. malzeme ikinci kez y�k-lendiÛinde ilk gerilme seviyesine kadar az mik-tarda AE sinyali �retirken, bu gerilme seviyesi-nin aßÝlmasÝ durumunda AE sayÝsÝnda hÝzlÝ birartÝß g�zlenmektedir. Ükinci y�klemede elde edi-len ÒAE sayÝsÝ-zamanÓ grafiklerinde ani bir artÝ-ßÝn g�zlendiÛi bu seviye Kaiser etkisi olarak bi-linmektedir. Benzer ßekilde, laboratuvarda y�k-lenen kaya� karot �rneklerinin, doÛal ortamdaetkisinde kaldÝklarÝ gerilme deÛerine ulaßÝlanadeÛin az sayÝda AE sinyali g�nderdiÛi, bu geril-me deÛerinin aßÝlmasÝ ile AE sayÝsÝnÝn da ani-den artmaya baßladÝÛÝ Kanagawa vd. (1976;Hayashi vd., 1979Õdan) tarafÝndan belirtilmißtir(Þekil 17). Hayashi vd. (1979), AE tekniÛindenelde ettikleri gerilme deÛerlerini, gerilim boßalt-ma (overcoring) y�nteminden elde ettikleriylekarßÝlaßtÝrmÝßlar ve AE tekniÛinden belirlenendeÛerlerin daha b�y�k olduÛunu belirtmißlerdir.Bu nedenle bu araßtÝrmacÝlar, AEÕden elde ettik-leri gerilme deÛerlerinin kayacÝn tarihsel s�re�teetkisi altÝnda kaldÝÛÝ en b�y�k gerilme deÛerleriolabileceÛine ißaret etmektedirler.

Sonraki yÝllarda ger�ekleßtirilen �alÝßmalarda(�rneÛin, Holcomb ve Martin, 1985; Hughson veCrawhord, 1987; Hardy vd., 1989; Jupe vd.,1992; Seto vd., 1992; Ishiguro vd., 1999), butekniÛin gerilmenin belirlenmesi amacÝyla kulla-nÝlabilirliÛi ve Kaiser Etkisi seviyesinin kayacÝn

g�n�m�zde etkisinde kaldÝÛÝ gerilme deÛerinimi, yoksa tarihsel s�re�te etkisinde kaldÝÛÝ enb�y�k gerilme deÛerini mi temsil ettiÛi tartÝßmakonusu olmußtur. FarklÝ araßtÝrmacÝlar tarafÝn-dan ger�ekleßtirilen �alÝßmalarda AE ve diÛergerilme �l��m y�ntemleriyle belirlenmiß gerilmedeÛerleri �izelge 1Õde karßÝlaßtÝrÝlmÝßtÝr. �izelge1Õden g�r�leceÛi gibi, Jupe vd. (1992) tarafÝn-dan ger�ekleßtirilen �alÝßmada AE tekniÛindenve gerilim boßaltma y�nteminden elde edilendeÛerler olduk�a farklÝ iken, diÛer �alÝßmalardaolduk�a yakÝn sonu�lar elde edilmißtir. Benzersonu�larÝn elde edilmesi ve AE y�nteminin ol-duk�a nisbeten d�ß�k maliyetli ve daha pratikolmasÝ bu alandaki araßtÝrmalarÝn artmasÝna ne-den olmußtur.

AE tekniÛi aracÝlÝÛÝyla arazi gerilmelerinin belir-lenmesi i�in �ncelikle yeraltÝ ocaklarÝ veya a�Ýkißletmelerden, ya da belirli derinliklere ulaßmÝßtaß ocaklarÝndan elde edilen y�nl� kaya� blokla-rÝndan (Þekil 18) altÝ farklÝ y�nde karot alÝnmasÝgerekmektedir (Þekil 19). Elde edilen karotlarlaboratuvarda sabit y�kleme hÝzÝnda tek eksen-li gerilmeye maruz bÝrakÝlmakta ve parametrikAE sistemiyle AE sinyalleri algÝlanarak, Òzaman- toplam AE sayÝsÝ ve gerilmeÓ grafiÛinden KE

Þekil 17. Kaiser Etkisi seviyesinin Òtoplam AE sayÝsÝÐ zamanÓ grafiÛinden belirlenmesi (Hayashivd., 1979).

Figure 17. Determination of the Kaiser Effect levelfrom the Òtotal AE count Ð timeÓ plot (Hayas-hi et al., 1979).

Þekil 18. AE uygulamasÝ i�in yeraltÝndan y�nl� blok�rnek alÝnmasÝ.

Figure 18. Oriented block sampling from undergro-und excavation for the application of AE.

seviyesine karßÝlÝk gelen gerilme deÛeri saptan-maktadÝr (Þekil 20). Belirlenen bu gerilme de-Ûerleri karotlarÝn alÝndÝklarÝ y�ndeki arazi geril-mesini temsil etmekte olup, bu deÛerlerden ya-rarlanÝlarak bloÛun alÝndÝÛÝ yer i�in asal gerilme-ler ile ve en b�y�k ve en k���k yatay gerilmele-rin belirlenmesi m�mk�n olabilmektedir.

�izelge 2Õde Bigadi� il�esindeki Simav Bor A�ÝkÜßletmesiÕnden alÝnmÝß bir kaya �rneÛi �zerindeTuncay vd. (2002) tarafÝndan yapÝlmÝß AE dene-yinin sonucu, �rnek olarak verilmißtir. 70 m de-rinlikten alÝnan kaya bloÛundan hazÝrlanmÝß

y�nl� karot �rnekleri �zerinde yapÝlan AE de-neyleriyle Òzaman - toplam AE sayÝsÝ ve gerilmeÓgrafiÛinden KE seviyeleri belirlenerek, kayacÝnalÝndÝÛÝ yerde etkisi altÝnda bulunduÛu asal ge-rilmeler belirlenmißtir. Bu �alÝßmada, z y�n�ndealÝnmÝß �rnek i�in saptanan gerilme deÛerinin,kayacÝn alÝndÝÛÝ derinlik ve bunun �zerindekimalzemenin birim hacim aÛÝrlÝÛÝ g�z�n�nde bu-lundurularak belirlenen �rt� gerilmesi deÛerine�ok yakÝn olduÛu g�r�lmektedir (bknz. �izelge2). Bununla birlikte, AE tekniÛinin arazi gerilme-lerinin belirlenmesinde kullanÝlabilirliÛinin yanÝsÝra, KE seviyesinin belirlenmesinde kaya� t�r�-

Tuncay ve Ulusay 77

�izelge 1. �eßitli araßtÝrmacÝlarÝn AE tekniÛinden ve arazi deneylerinden elde ettikleri gerilme deÛerleriTable 1. Stress values obtained from AE method and in-situ tests by various investigators

Arazi gerilmesi deÛerleri (MPa)AraßtÝrmacÝ �lke AE y�ntemi Gerilim boßaltma y�ntemi Hidrolik �atlatma y�ntemi

Hayashi vd. (1979) Japonya σhx=5.9-9.81 σhy=11.8σv=9.81 σhx=5.9 Ðσhy=5.9-13.7 σv=3.9-7.8

Jupe vd. (1992) ABD σ1=27.1 σ1=58.8σ2=11.6 σ2=14.5 Ðσ3=1.6 σ3=10.8

Seto vd. (1992) Japonya σv=9.2 σv=8.9σhx=10.2 Ð σhx=10.2

Momayez ve Kanada σ1=55±5 σ1=61±6Hassani (1992) σ3=14±1 σ3=11±5 Ð

Ishiguro vd. (1999) Japonya σv=11.2 σv=11.3 σv=9.4(σh)max=22.0 (σh)max=24.6 (σh)max=25.4(σh)min=10.5 (σh)min=11.2 (σh)min=13.4

Seto vd. (1999) Japonya σhx=10.2 Ð σhx=10.5Wang vd. (2000) �in σ1=27.5 σ1=28.4

σ2=18.4 σ2=19.7 Ðσ3=13.8 σ3=12.0

σv: d�ßey gerilme, σhx, σhy: X ve Y y�n�ndeki yatay gerilmeler, (σh)max, (σh)min: en b�y�k ve en k���k yatay ger-ilmeler, σ1, σ2, σ3: asal gerilimeler

�izelge 2. Bigadi�-Simav a�Ýk ißletmesinden alÝnan kaya bloÛundan elde edilmiß y�nl� karot �rnekleri �zerindeger�ekleßtirilen AE deneylerinden belirlenmiß gerilme deÛerleri ile asal gerilmeler ve y�nleri

Table 2. The stress values determined from the AE tests on the oriented rock core samples obtained from Biga-di�-Simav open pit and the principal stresses with their directions

Derinlik γ �rt� tabakasÝ Y�nl� karotlardan belirlenen Asal gerilmeler Asal gerilmelerin(m) (kN/m3) gerilmesi (MPa) gerilme deÛerleri (MPa) (MPa) eÛim* /eÛim y�n�

70 20.1 1.41 X=1.86 XY=1.89 σ1 = 2.31 36¡/249Y=1.62 XZ=1.38 σ2 = 1.66 Ð16¡/327Z=1.49 YZ=1.02 σ3 = 1.00 50¡/038

* pozitif eÛimler (+) yataydan yukarÝ doÛru, negatif (Ð) eÛimler yataydan aßaÛÝya doÛru; γ: birim hacim aÛÝrlÝk

78 Yerbilimleri

Þekil 19. AE deneyleri i�in kaya� bloklarÝndan labora-tuvarda y�nl� karot �rneklerinin hazÝrlanma-sÝ.

Figure 19. Preparation of oriented core specimensfrom rock blocks for AE tests in laboratory.

n�n ve kayacÝn doÛal ortamÝndan alÝndÝktansonra deney yapÝlÝncaya kadar ge�en zamanÝnetkisi gibi fakt�rler halen tartÝßÝlmaktadÝr. AyrÝ-ca, KE seviyesinin belirlenmesinde bazÝ sorun-larla da karßÝlaßÝlabilmektedir. AE tekniÛininarazi gerilmelerinin belilenmesinde kullanÝlabilir-liÛi ve yukarÝda belirtilen etkiler Tuncay vd.

(2002) tarafÝndan verilmiß olup, burada bu ko-nunun ayrÝntÝsÝna girilmemißtir.

Depremlerin �nceden kestirimi (�ng�r�lmesi),yÝllardÝr �zerinde durulan bir konu olmasÝna raÛ-men, bilimin bug�n ulaßtÝÛÝ d�zeyde bu konuya��z�m getirilmiß deÛildir. Bununla birlikte, geril-me birikmelerinin yorumlanmasÝnÝ ve depremlersÝrasÝnda g�zlenen bazÝ sÝradÝßÝ olaylarÝn de-Ûerlendirilmesini esas alan deprem tahmininey�nelik �alÝßmalar s�rd�r�lmektedir. AE tekni-Ûinden yararlanÝlarak depremlerin �nceden kes-tirimi amacÝyla Armstrong vd. (1995) tarafÝndanger�ekleßtirilen bir �alÝßmada Kaliforniya(ABD)civarÝnda meydana gelen depremler ile30 kHz frekanslÝ algÝlayÝcÝlarla belirlenen AE sa-yÝsÝ arasÝndaki ilißki araßtÝrÝlmÝßtÝr (�izelge 3).Armstrong vd. (1995), �alÝßmalarÝnda AE sayÝ-sÝnÝn meydana gelen depremlerle uyum i�indeolduÛunu belirtmektedirler. Ancak bu t�r bir �a-lÝßmada daha g�venilir yorumlarÝn yapÝlabilmesii�in, �ncelikle k���k ve b�y�k frekanstaki sesle-ri belirleyebilen algÝlayÝcÝlarÝn birlikte kullanÝla-rak bir �n deÛerlendirme yapÝlmasÝ ve sonrasÝn-da uygun algÝlayÝcÝlarÝn se�ilmesi gerekmekte-dir. AdÝ ge�en araßtÝrmacÝlar kaynak yerini AEtekniÛiyle belirleyemediklerinden, algÝlanan sin-yallerin depremin etkisiyle mi, yoksa mikro d�-zeydeki yerel etkilerle mi meydana geldiÛi soru-su yanÝtsÝz kalmaktadÝr.

TARTIÞMA VE �NERÜLER

Akustik Emisyon (AE) tekniÛi, kaya m�hendisli-Ûi alanÝnda 1970Õli yÝllardan bu yana yaygÝn ola-rak kullanÝlmasÝna karßÝn, T�rkiyeÕde pek fazlatanÝmamakta olup, birka� araßtÝrma dÝßÝnda pekfazla tanÝnmamakta ve uygulanmamÝßtÝr. �alÝß-manÝn amacÝna baÛlÝ olarak, uygun algÝlayÝcÝla-rÝn se�ilmesi, algÝlayÝcÝlarÝn yerleßtirilecekleriyerlerin belirlenmesi ve sistem se�imi, AE tekni-Ûinin baßarÝyla uygulanabilmesi a�ÝsÝndan ol-duk�a �nemli fakt�rlerdir.

AE y�ntemi, yeraltÝ maden ißletmeciliÛi uygula-malarÝnda dikkate deÛer bir izleme tekniÛi ola-rak �n plana �Ýkmakta ve yeraltÝnda karßÝlaßÝlanduraysÝzlÝklarÝn �nceden kestiriminde kullanÝla-bilmektedir. Þev duraysÝzlÝklarÝnÝn izlenmesindeve �nceden kestiriminde �nemli bir ara� olaraknitelendirilebilecek AE tekniÛinin, kayma y�zeyi-nin belirlenmesinde hen�z etkili bir y�ntem ola-rak kullanÝlamadÝÛÝ, AE tekniÛine oranla, inkli-

nometrelerden �ok daha g�venilir sonu�lar eldeedildiÛi anlaßÝlmaktadÝr.

Arazi gerilmelerinin AE y�ntemiyle belirlenebil-mesi i�in yapÝlan �alÝßmalarda, AEÕden elde edi-len sonu�larla arazi deneylerinden elde edilensonu�larÝn genelde benzer olduklarÝ g�r�lmek-tedir. BazÝ sorunlar i�ermesine raÛmen, AE tek-niÛinin maliyeti nisbeten d�ß�k ve pratik bir y�n-tem olmasÝ bu ama� i�in kullanÝmÝn ßansÝnÝ art-tÝrmaktadÝr. T�rkiyeÕde Simav Bor A�Ýk Üßletme-

sinden alÝnan bir numune �zerinde yapÝlan �r-nek uygulamanÝn sonu�larÝndan da, AE tekni-Ûinden belirlenen d�ßey gerilmenin, kayacÝnalÝndÝÛÝ derinliÛe ve �rt� kayacÝnÝn birim hacimaÛÝrlÝÛÝna baÛlÝ olarak hesaplanan �rt� tabakasÝgerilmesiyle benzer olduÛu bulunmußtur. Gele-cekte AE y�ntemi ve diÛer tekniklerle yapÝlacakgerilme �l��mleri ile bunlardan elde edilecek so-nu�larÝn karßÝlaßtÝrÝlmasÝ, AE ile gerilmelerin be-lirlenmesi konusuna katkÝ saÛlayacaktÝr.

Tuncay ve Ulusay 79

Þekil 20. (a) Hacettepe �niversitesi, Jeoloji M�hendisliÛi B�l�m�, Kaya MekaniÛi LaboratuvarÝnda ger�ekleßtirilenAE deneyinden bir g�r�n�m ve (b) y�nl� bir karot �zerinde yapÝlan AE deneyinden elde edilen sonu�larkullanÝlarak Kaiser Etkisi seviyesinin o y�n i�in belirlenmesi.

Figure 20. (a) A view from an AE test carried out at the Rock Mechanics Laboratory of Geological EngineeringDepartment at Hacettepe University, and (b) determination of the Kaiser Effect level using the results ofAE test on an oriented core.

(b)

(a)

KAYNAKLAR

Armstrong, B.H., Valdes-Gonzales, C.M., and Leaird,J.D., 1995. Acoustic emission in an earth-quake preparation zone. Proceedings ofthe 5th Conference on Acoustic Emission /Microseismic Activity in Geologic Structu-res and Materials, State College, PA,H.R.Hardy, Jr. (ed.), Trans. Tech. Publica-tions, 429-446.

Aydan, �., Ulusay, R., Tuncay, E., Kumsar, H., YÝl-mazoÛlu, M. ve Y�zer, E. 2001. BatÝ Ana-doluÕnun etkin gerilim ortamÝ. JEOTEKNÜK-III, Üzmir ve �evresinin Deprem ve Jeotek-

nik Sempozyumu, Üzmir, �. Orhun ve Y.Tuner (eds.), Bildiriler CDÕsi, 14 s.

Barr, S.P., Jupe, A., and Hunt, D.P., 1999. The Kaisereffect for samples pre-stressed at 820 mand 2.4 km with stress tensor results. Pro-ceedings of the ISRM International Cong-ress on Rock Mechanics, Paris, G. Vouilleand P. Berest (eds.), Vol. 2, 1133-1136.

Blake, W., 1971. Rock burst research at the Galenamine, Wallace, Idaho. Bureau of MinesTechnical Progress Report, TPR 39, 22pp.

Blake, W., and Leighton, F., 1970. Recent develop-ments and applications of the microseis-

80 Yerbilimleri

�izelge 3. Varian Well sahasÝnda kurulmuß olan USGS Parkfield (ABD) sismik aÛÝnda kaydedilmiß depremler vedepremlerden �nceki AE sayÝlarÝ (Armstrong vd., 1995)

Table 3. The earthquakes recorded at USGS Parkfield seismic network at Varian Well site (USA) and the AE co-unts before the earthquakes (Armstrong et al., 1995)

Olgu AE sayÝsÝ Tarih,zaman B�y�kl�k (ML) Merkez �st�ne uzaklÝk Derinlik(km) (km)

AE 142/2 23/10/1990,19:50 ÑÑ ÑÑ ÑÑDeprem ÑÑ 24/10/1990,16:47 1.2 2.4 4.9Deprem ÑÑ 26/10/1990,21:57 1.8 18.0 7.5Deprem ÑÑ 28/10/1990,08:14 1.5 32.7 9.0Deprem ÑÑ 28/10/1990,12:17 1.4 33.1 9.2Deprem ÑÑ 28/10/1990,17:48 1.5 18.0 5.3Deprem ÑÑ 29/10/1990,11:09 0.9 7.2 6.4Deprem ÑÑ 02/11/1990,08:08 0.9 16.3 4.8Deprem ÑÑ 02/11/1990,11:30 2.0 28.7 2.3

AE 8/2 02/11/1990,12:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑAE 10/2 02/11/1990,14:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑAE 8/2 02/11/1990,19:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑAE 17/4 03/11/1990,13:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑAE 59/4 03/11/1990,22:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑAE 21/3 04/11/1990,08:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑAE 136/3 04/11/1990,11:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑDeprem ÑÑ 04/11/1990,15:32 1.7 2.6 5.4Deprem ÑÑ 07/11/1990,02:21 1.4 15.8 5.0

AE 9/1 09/11/1990,02:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑAE 66/2 09/11/1990,21:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑAE 17/3 11/11/1990,09:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑDeprem ÑÑ 14/11/1990,07:26 1.1 10.5 4.8Deprem ÑÑ 14/11/1990,19:34 3.1 7.5 7.9

AE 8/1 15/11/1990,01:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑDeprem ÑÑ 15/11/1990,01:58 1.2 18.7 13.4

AE 16/2 15/11/1990,12:45 ÑÑ ÑÑ ÑÑDeprem ÑÑ 16/11/1990,00:57 2.5 8.0 7.9Deprem ÑÑ 16/11/1990,02:05 1.2 8.4 8.4Deprem ÑÑ 16/11/1990,05:36 1.2 1.7 12.7Deprem ÑÑ 16/11/1990,10:18 1.7 6.9 3.8Deprem ÑÑ 16/11/1990,10:18 1.7 6.9 3.8Deprem ÑÑ 16/11/1990,19:58 1.0 9.6 4.4

ML: Richter yerel b�y�kl�Û�

mic method in deep mines. Proceedings ofthe 11th Symposium on Rock Mechanics,NewYork, W.H. Somerton (ed.), AIME,429-443.

Chichibu, A., Jo, K., Nakamura, M., Goto, T., and Ka-mata, M., 1989. Acoustic emission charac-teristics of unstable slopes. Journal of Aco-ustic Emission, 8(4), 107-112.

Descour, J.M., 1995. Use of wave spectra in sourcelocation Ð an integral part of source cha-racterization. Proceedings of the 5th Con-ference on Acoustic Emission / Microseis-mic Activity in Geologic Structures andMaterials, State College, PA, H.R.Hardy,Jr. (ed.), Trans Tech Publications, 529-543.

Hardy, H. R. Jr.,1972. Application of acoustic emissi-on techniques to rock mechanics rese-arch. Acoustic Emission, ASTM STP 505,Philadelphia, R.G. Liptai, D.O. Harris, andC.A. Tatro (eds.), American Society forTesting and Materials, 41-83.

Hardy, H. R. Jr., 1976. Microseismic monitoring ofstorage reservoirs. Proceedings of AGATransmission Conference, Las Vegas,T354-T359.

Hardy, H. R. Jr., 1978. Some current applications ofmicroseismic techniques in geomecha-nics. Proceedings of the NATO Symposi-um on Dynamic Methods in Soil and RockMechanics, Karlsruhe, A.A. Balkema Co.,Vol. 3, 173-199.

Hardy, H. R. Jr., 1981. Application of acoustic emissi-on techniques to rock and rock structures:A state-of-the-art review. Acoustic Emissi-on in Geotechnical Engineering Practice,STP 750, Philadelphia, V.P. Drnevich andR.E. Gray (eds.), American Society forTesting and Materials, 4-92.

Hardy, H.R.Jr., and Kimble, E.J.Jr., 1995. Applicationof high-frequency AE/MS techniques torock slope monitoring. Proceedings of the5th Conference on Acoustic Emission /Microseismic Activity in Geologic Structu-res and Materials, State College, PA,H.R.Hardy, Jr. (ed.), Trans Tech Publicati-ons, 457-477.

Hardy, H.R.Jr., Zhang, D., and Zelanko, J.C., 1989.Recent studies of the Kaiser effect in ge-ologic materials. Proceedings of the 4thConference on Acoustic Emission / Micro-seismic Activity in Geologic Structures andMaterials, State College, PA, H.R.Hardy,Jr. and F.W. Leighton (eds.), Trans. Tech.Publications, 27-55.

Hayashi, M., Kanagawa, T., Hibino, S., Motozima, M.,and Kitahara, Y., 1979. Detection of ani-sotropic geo-stresses trying by acousticemission, and non-linear rock mechanics

on large excavating caverns. Proceedingsof the 4th ISRM International Congress onRock Mechanics, Montreux, Vol. 2, 211-218.

Holcomb, D.J., and Martin, R.J., 1985. Determiningpeak stress history using acoustic emissi-ons. Proceedings of the 26th US Symposi-um on Rock Mechanics, Rapid City, E.Ashworth (ed.), A.A. Balkema, 715-722.

Hooker, V. E., Leighton, F., and Steblay, B.J., 1974.Microseismic investigations in coal mines.Mining Congress Journal, 60(10), 66-71.

Hughson, D.R., and Crawhord, A.M., 1987. Kaiser ef-fect gauging: The influence of confiningstress on its response. Proceedings of the6th ISRM International Congress on RockMechanics, Montreal, G.Herget and S.Vongpaisal (eds.), 981-985.

Ishiguro, Y, Nishino, K., Murakami, A., Sugawara, K.,and Kawamoto, T., 1999. In-situ initial rockstress measurement and design of deepunderground powerhouse cavern. Proce-edings of the ISRM International Congresson Rock Mechanics, Paris, G. Vouille andP. Berest (eds.), Vol. 2, 1155-1158.

Jaroszewska, A., and Reymond, M.C., 1995. Charac-teristic features of AE in some rocks. Pro-ceedings of the 5th Conference on Acous-tic Emission / Microseismic Activity in Ge-ologic Structures and Materials, State Col-lege, PA, H.R.Hardy, Jr. (ed.), Trans TechPublications, 313-332.

Jupe, A.J., Barr, S.P., and Pine, R.J., 1992. In-situstress measurements obtained using over-coring and the Kaiser effect of acousticemissions within the Carnmenellis granite,Cornwall, UK. Proceedings of the 11th In-ternational Acoustic Emission Symposium,Progress in Acoustic Emission VI, T. Kishi,K. Takahashi and M. Ohtsu (eds.), Fuku-oka, The Japanese Society for Non-Dest-ructive Inspection, 167-174.

KasapoÛlu, K.E. ve G�kÝßÝk, H., 1982. Akustik emis-yon / mikrosismik aktivite ve kaya mekani-Ûindeki uygulamalarÝ. Kaya MekaniÛi B�l-teni, 1, 27-34.

Koerner R.M., Lord, A.E.Jr., and McCabe, W.M.,1977. Acoustic emission studies of soilmasses in the laboratory and field. Proce-edings of the 1st Conference on AcousticEmission / Microseismic Activity in Geolo-gic Structures and Materials, State Colle-ge, PA, H.R.Hardy, Jr. and F.W. Leighton(eds.), Trans Tech Publications, 243-256.

Koerner R.M., Lord, A.E.Jr., and McCabe, W.M.,1978. Acoustic emission monitoring of soilstability. Journal of Geotechnical Engine-ering Division, ASCE, 104(GT5), 571-582.

Tuncay ve Ulusay 81

McCauley, M.L., 1977. Monitoring slope stability withacoustic emission. Proceedings of the 1stConference on Acoustic Emission / Micro-seismic Activity in Geologic Structures andMaterials, State College, PA, H.R.Hardy,Jr. and F.W. Leighton (eds.), Trans TechPublications, 257-269.

Momayez, M., and Hassani, F.P., 1992. Applicationof Kaiser effect to measure in-situ stressesin underground mines. Proceedings of the33rd US Symposium, Rock Mechanics,Santa Fe, J.R. Tillerson and W.R. Wawer-sik (eds.), A.A. Balkema, 979-988.

Obert, L., and Duvall, W., 1945. The microseismicmethod of predicting rock failure in underg-round mining. Part II: Laboratory Experi-ments, U.S. Bureau of Mines, RI 3803,14pp.

Ohtsu, M., 1996. The history and development ofacoustic emission in concrete engineering.Magazine of Concrete Research, 48 (177),321-330.

Park, P., Park, N., Hong, C., and Jeon, S, 2001. Theinfluence of delay time and confining pres-sure on in-situ stress measurement usingAE and DRA. Proceedings of the 38th USSymposium, Rock Mechanics in the Nati-onal Interest, Washington, D. Elsworth,J.P. Tinucci and K.A. Heasley (eds.),Swets & Zeitlinger Lisse, 1281-1284.

Seto, M., Utagawa, M., and Katsuyama, K., 1992.The estimation of pre-stress from AE incyclic loading of pre-stressed rock. Proce-edings of the 11th International AcousticEmission Symposium, Progress in Acous-tic Emission VI, T. Kishi, K. Takahashi andM. Ohtsu (eds.), Fukuoka, The JapaneseSociety for Non-Destructive Inspection,159-166.

Seto, M., Nag, D.K., and Vutukuri, V.S., 1999. In-siturock stress measurement from rock coresusing the acoustic emission method anddeformation rate analysis. Geotechnicaland Geological Engineering, 17, 241-266.

Srinivasan, C., Nair, G.J., and Raju, N.M., 1995. Mic-roseismic precursor analysis prior to seis-mic events in Kolar gold mine fields: A ca-se study. Proceedings of the 5th Conferen-ce on Acoustic Emission / MicroseismicActivity in Geologic Structures and Materi-als, State College, PA, H.R.Hardy, Jr.(ed.), Trans Tech Publications, 371-381.

Styles, P., Emsley, S.J., and McInairnie, E.A., 1995.Microseismic prediction and control of coaloutburts in Cynheidre Colliery, South Wa-les, United Kingdom. Proceedings of the5th Conference on Acoustic Emission /Microseismic Activity in Geologic Structu-res and Materials, State College, PA,

H.R.Hardy, Jr. (ed.), Trans Tech Publicati-ons, 383-399.

Sugawara, K., Kanoko, K., Obara, Y., and Aoki, T.,1987. Prediction of coal outburst. Proce-edings of 6th ISRM International Congresson Rock Mechanics, Montreal, G. Hergetand S. Vongpaisal (eds.), A.A. Balkema,Rotterdam, Vol. 2, 1251-1254.

Suzuki, T., Hikita, S., and Hashimoto, S. 1998. Me-asurement of landslide behaviour by anacoustic emission method. Proceedings ofthe 8th International IAEG Congress, A.A.Balkema, Rotterdam, 1733-1739.

Tuncay, E., Ulusay, R., Watanabe, H., Tano, H., Ay-dan, �. ve Y�zer, E., 2002. Akustik Emis-yon (AE) tekniÛi: 2- AE tekniÛiyle T�rki-yeÕde arazi gerilmelerinin belirlenmesi ko-nusunda bir �n inceleme. Yerbilimleri, 25,83-98.

�nal, E., Hardy, H.R.Jr., and Bieniawski, Z.T., 1982.New instrumentation for the evaluation ofrock bolt behaviour. Proceedings of the23rd Sypmposium on Rock Mechanics,California, R.E. Goodman and F.E. Heuze(eds.), Society of Mining Engineers of theAmerican Institute of Mining, Metallurgicaland Petroleum Engineers, 985-995.

Vladut, T.I., and Lepper, M., 1989. Early warning ofslope instabilities by microseismic monito-ring. Proceedings of the 4th Conferenceon Acoustic Emission / Microseismic Acti-vity in Geologic Structures and Materials,State College, PA, H.R.Hardy, Jr. andF.W. Leighton (eds.), Trans Tech Publica-tions, 511-529.

Wang, H.T., Xian, X.F., Yin, G.Z., and Xu, J., 2000. Anew method of determining geostressesby the acoustic emission Kaiser effect. In-ternational Journal of Rock Mechanics andMining Sciences, 37, 543-547.

Watanabe, H., and Tano, H., 1999. In-situ stress es-timation of Cappadocia region using theincrement of AE event count rate. Journalof College of Engineering, Nihon Univer-sity, 41 (1), 35-42 (Japonca).

Watanabe, H., Tano, H., Ulusay, R., Y�zer, E., Erdo-Ûan, M., and Aydan, �., 1999. The initialstress state in Cappadocia. Proceedingsof the Õ99 Japan-Korea Joint Symposiumon Rock Engineering, Fukuoka, K. Matsuiand H. Shimada (eds.), 249-260.

Will, M., Rakers, E., and Schulz, R., 1995. Control ofburst-prone areas with seismoacousticalmeasurements. Proceedings of the 5thConference on Acoustic Emission / Micro-seismic Activity in Geologic Structures andMaterials, Pennsylvania, H.R.Hardy, Jr.(ed.), Trans Tech Publications, 401-409.

82 Yerbilimleri