KRİTİK ÇÖKME BASINÇLARI

 Derinkuyu borularının kritik çökme basınçlarının boru imalatçıları ve kullanıcıları tarafından bilinmesinde fayda vardır.

Toprağın derinliklerine inildikçe jeolojik birim ve yapılar değişik karakterler göstermekte ve buna bağlı olarak kuyularda karşılaşabilecek problemler de farklı olmaktadır. Normal şartlarda düşey gerilmeler derinlikle artmakta ve yatay gerilmelerden büyük olmaktadır.
Ancak; Tektonik gerilmeler, Jeolojik yapı değişiklikleri,
Fay ve kıvrımların yapısı, Ortamın sıcaklığı,
Tabakaların süreksizliği
gibi olaylar yatay gerilmeleri arttırmakta ve bazı hallerde yatay gerilmeler düşey gerilmelerden daha büyük olabilmektedir. Kuyu borusu seçerken özellikle yatay gerilmelerin bilinmesi ve boru seçiminin buna göre yapılması gerekir.

Normal zeminlerde düşey gerilmeler (Sv) derinlikle lineer olarak artarken, yatay gerilmeler (Sh) de bunaparalel olarak artış gösterir.

Sh/Sv= k olup;k= V/(1-V) şeklinde ifade edilir.

Burada,
V= Poison oranı elastik davranışlı kayaçlarda 0,25 ve plastik davranışlı kayaçlarda ise 0,50'dir.

Normal zeminlerde;
Sv= g.h veSh= k.Sv= (V/(1-V)).g.h dır.
Burada;
h= Yükseklik,g= Kayacın yoğunluğudur.
Değişik yöre ve kayaçlarda yapılan çalışmalar neticesinde; 0,3+100/h<k<0,5+1500/h
bağıntısı elde edilmiştir.

Derinkuyu boruları kuyuya indirilirken kendi ağırlığından dolayı düşey kuvvetlerde; çakıllama, sondaj çamurunun temizlenmesi ve kuyu inkişafı (pompaj) sırasında da yanal kuvvetlere maruz kalır. Boruların bu yanal kuvvetlere dayanması esastır ve bu kuvvetlere kritik çökme basınçlarına kadar dayanırlar. Bu sebeple, kuyularda oluşacak yanal kuvvetler bulunmalı ve boru seçiminde dikkate alınmalıdır. Kritik çökme basıncı,

Pk = (2E/1-V2).1/(SBO-1)2) bağıntısıyla verilir.

Burada;
Pk= Kritik çökme basıncı,E= Elastiklik modülü,V= Poison oranı,SBO= Standard boyut oranı (D/t) dır.Yatay yarıklı filtreli borularda kritik çökme basıncı, kapalı boruların yaklaşık 0,5 - 0,7'si kadardır.