Bi r bi nanı n depr em kar şı sı nda bekl enen di r enci göst er mesi nde bi nanı n t asarı mı kadar yerl eş meni n konumu da can al ı cı bi r öne me sahi ptir. Si s mik yönden ar zu edil meyen bi r al anı n yapıl aş ma i çi n seçil mesi nde veril en yanlı ş kar arl ar, en az t emel bi r t asarı m hat ası nı n sebep ol duğu kadar hasar veri ci ol abilir ve depr em sonr ası nda yapı kull anıl amaz hal e gel ebilir. Bu yüzden, arazi yer seçi mi yapıl mış ol sa bil e, çevr eni n geni ş kapsa mlı bi r şekil de i ncel enmesi pl an hazırlı kl arı na başl amadan önceki en öne mli aşamadır ( Lagori o, 1990).
Uygun yer seçi mi süreci nde, uz manl ı k al anl arı bağl amı nda mi mar ve kent pl ancıl arı nı n r ol ü yadsı n ma mal ı dır. Unut ul ma mal ı dır ki ar azi ni n ze min yapı sı, üzeri ne ot urt ul acak yapı nı n öl çül eri, yönl enmesi , bi çi mi ve eri şil ebilirli ği gi bi pek çok et kende belirl eyi ci ol abilir. Tü m bunl arı n öt esi nde ze mi n yapı sı, yapı ya akt arıl acak ol an yat ay kuvvetl eri n büyükl üğünü ve özelli ği ni kesi nli kl e et kil eyecektir ( Lagori o, 1990).
Ze mi n ni t eli ği ne bağl ı ol ar ak, depr em hasarı nı et kil eyen söz konusu ko mbi nasyonl ar;
Ze mi n haki m peri yodu i l e yapı haki m peri yodunun çakı ş ması (r ezonans ol ayı),
Ze mi n büyüt mesi
ol ar ak t anı mlanabilir ( Şengezer, 1999).
2. 1. Ar azi Dur u mu
Ar azi ni n yer el j eol oji k yapı sı ve ze mi n durumu, meydana gel ebi l ecek yer har eketl eri ni n özelli kl eri nde belirl eyi ci r ol e sahi ptir. Böl geni n yer el j eol oji k yapı sı ve t opr ak kat manl arı nı n bil eşenl eri t emeli nde yapıl acak bi r ar aştır ma, ol ası bi r depr emde böl gede meydana gel ecek yer har eketl eri ni n özelli kl eri ni fr ekans, i v me, hı z ve genli k ci nsi nden t ah mi n edebil meyi mümkün kıl acaktır. Ze mi n yapı sı nı n kar maşı k ol duğu böl gel er de, uz man bi r geot ekni k mühendi si t ekni k danı ş man ol ar ak, ar azi ni n sunduğu sı nırl amal ar konusunda pl an ve t asarı m eki bi ne yar dı mcı
ol mal ı, ol umsuz bakı ş açıl arı nı n t ama men anl aşıl ması nı sağl amal ı dır ( Lagori o, 1990).
Ayrı ca, belirli bi r böl gedeki ze mi n koşull arı nı n yer titreşi m genli ği ne anl amlı bi r et ki si var dır. Kaya har eketl erini n yüksek fr ekanslı, i vmel i ve hı zlı har eketl erle benzeşen bazı özelli kl eri var dır. Depr em dal gal arı gevşek ze mi nl er de il erl er ken depr e m har eketi, genli ği artıran ve daha uzun titreşi m peri yotl arı na yol açan, t aşı yabil eceği nden f azl a yükl enmiş zemi ni n deri nliği il e belirl eni r (Lagori o, 1990). 1906 San Fr anci sco, Sant a Cr uz Dağl arı‟ ndaki 1989 Lo ma Pri et a ve 1964 Al aska depr eml eri göst er miştir ki, en f azl a hasar a sebep ol an har eketl er, kaya ze mi nl eri n aksi ne, gevşek ze mi nl erin suya doygun ol duğu körf ez kı yıl arı ve bat aklı k al anl ar da ol muşt ur. Bazı depr emler de, kayalı k ze mi n üzeri nde bi ri ken al üvyon t abakal arı üzeri nde ci ddi hasar a uğr ayan bi nal ar t espit edilmi ştir. Lagori o ( 1990) ‟ nun bil dir di ği 1906 San Fr anci sco, 1967 Venezuell a Car acas ve 1985 Mexi co Cit y depr e ml eri il e ül kemizde son döne ml eri n en büyük depr emi ol an 1999 Kocaeli depre mi kal ı n al üvyon zemi nl eri n et kil eri ne delil t eşkil et mekt edi r.
Az katlı rijit bi nal ar, yüksek fr ekanslı yani kı sa peri yotl u har eketl er e ol umsuz t epki verirken, çok katlı yapıl ar bu denli ol umsuz et kil en mezl er. Öt e yandan, 1985 Mexi co Ci t y depr emi nde de gözl endi ği gi bi az katlı rijit yapıl ar, eski göl yat ağı nda meydana gel en uzun peri yotl u yer har eketl eri nden t ehli keli bi çi mde et kil enme mi şl er di. Oysa, eski dol gu al anl arı nda yer al an çok katlı bi nal ar ci ddi hasar a uğr amı şl ar ya da t ama men yı kıl mışl ar dı ( Lagori o, 1990).
Depr emi n yer altı ndaki bi r kaynakt an yayıl an titreşi m har eketi ol duğu bili ndi ği ne gör e, yer yüzündeki bi r böl gede meydana getirdi ği et ki ni n bağlı ol duğu belli başlı par a met r el er:
1- depr emi n büyükl üğü,
2- göz önüne alı nan böl geni n enerji ni n açı ğa çı ktı ğı kaynağa ol an uzaklı ğı, 3- kaynakt an yayıl an depre m dal gası nı n göz önüne al ı nan yer e geli nceye
kadar geçti ği ar a böl geni n j eol oji k dur umu, 4- depr em enerji si ni n kaynakt a açı ğa çı k ma t ür ü,
5- ar a böl gede bul unan f ayl ar da veya ser best yüzeyl er de depr em dal gası nın kırıl ması ve yansı ması,
6- göz önüne alı nan böl gedeki zemi n dur umu ol ar ak sır al anabilir ( Cel ep ve Ku mbasar, 2000).
bi r depr e mde nasıl bi r davr anı şa sebep ol acağı nı, dol ayı sı yl a depr em et ki si ni üzeri ndeki yapıl ar a nası l yansıt acağı nı bil ecekl er dir. Depr em har eketi esnası nda ze mi n koşull arı nı n et ki si yl e ol uşan yeri n titreşi m f r ekansı yl a yani zemi n haki m peri yoduyl a uyu ml u ol mayan bir yapı si st emi t asarl amak, bi nanı n yer sar sı ntı sı yl a aynı anda sall anması na ve t asarl anandan çok daha f azl a öt el enmesi ne sebep ol abilir ( Lagori o, 1990).
Depr em yönet meli ği nde veril en ze mi n gr upl arı i l e buna gör e ol uşt ur ul an ze mi n sı nıfl arı ve zemi n spektr um kar akt eri sti k peri yotl arı t abl o 2. 1‟ de gör ül mekt edi r. Tabl o 2. 1. Ze mi n Gr ubu ve Sı nıfl arı il e Kar şı Gel en Spektr um Kar akt eri sti k Peri yotl arı ( Cel ep ve Kumbasar, 2000)
Ze mi n
Gr ubu Tanı mlama
A Ayrı ş ma mı ş sağl am kayal ar; çok sı kı çakıl ve kum; sert kil ve siltli kil B Ayrı ş mış ve çatl aklı kayal ar; sı kı çakıl ve kum; çok katı kil ve siltli kil C Yu muşak, sür eksi z düzl emli çok ayrı ş mış kayal ar; ort a sı kı çakıl ve
ku m; katı kil ve siltli kil
D Yer altı su sevi yesi yüksek ol an yumuşak al üvyon t abakal arı; gevşek ku m; yumuşak kil ve siltli kil
Ze mi n
Sı nıfı Tanı mlama TA (s) TB (s)
Z1 A gr ubu zemi nl er; en üst t abaka kalı nlı ğı 15 m. den
az B gr ubu ze mi nl er 0. 10 0. 30
Z2
En üst t abaka kalı nlı ğı 15 m.' den f azl a B gr ubu ze mi nl er; en üst t abaka kal ı nlı ğı 15 m.' den az C gr ubu ze mi nl er
0. 15 0. 40
Z3
En üst t abaka kalı nlı ğı 15 m.- 50 m. ar ası ndaki C gr ubu zemi nl er; en üst t abaka kalı nlı ğı 10 m. den az ol an D gr ubu ze mi nl er
0. 15 0. 60
Z4
En üst t abaka kalı nlı ğı 50 m.' den f azl a C gr ubu ze mi nl er; en üst t abaka kal ı nlı ğı 10 m.' den f azl a D gr ubu ze mi nl er
0. 20 0. 90
2. 2. Faya Ol an Uzaklı k
Bi r depr emi n he men ar dı ndan, medyada ve ka muoyunda, f aya en yakı n al anl arı en f azl a zar ar a uğr ayan böl gel er ol ar ak t anı mlamak yönünde bi r eğili m var dır. Genel
kanı depr eme sebep ol an f aydan ne kadar uzakl aşılırsa hasarı n da o or anda azal acağı yönündedi r. Bazı dur uml ar da bu yanlı ş bir kanaattir (Lagori o, 1990). Fayı n her i ki t ar afı nda hasarı n bi rkaç kil ometr eli k bi r al anda daha yoğun ol duğu bazı geç miş deneyi mler, böyl e bi r gör üşün düşey f ay düzl emleri i çi n doğr u ol abil eceği ni ort aya koy makt adır. Ancak bi r dal ma açı sı yl a kar akt eri ze edil en bi r bi ri ni n üzeri ne bi nen f ayl ar i çi n böyl e bi r gör üş doğr u değil dir. Ağır hasar a uğr ayan bazı böl gel eri n depr emi n mer kez üssünden ve/ veya bi r bi ri üzerine bi nen f ayl ar dan kil omet r el er ce uzakt a ol duğu böyl e bi r dur um 1971 San Fer nando depr emi nde gör ül müşt ü. Bu yüzden, t üm böl gede yer al an f ay ti pl eri ar ası nda açı k bi r ayrı m yapıl mal ı dır ( Lagori o, 1990).
Şekil 2. 1 Göl cük‟t e yüzey kırı ğı üzeri nde yer al an bir bi na.
Tü m af etl er ar ası nda büyük bi r f ar kl a en f azl a hasar veri ci ol anı, geni ş bi r al anı et kil eyen yer sar sı ntı sı dır. A. B. D.‟ ni n batı kı yıl arı, Güney İt al ya, Yunani st an gi bi depr em akti vit esi ni n yoğun ol duğu dünyanı n pek çok yeri nde ve ül kemizde özelli kl e
Batı Anadol u‟ daki Ege Çökünt ü Si st emi i çeri si nde, yerl eşi min, bi r f aydan ne kadar uzakt a yer alırsa, başka bi r f aya o kadar yakl aşacağı unut ul ma mal ı dır.
O hal de, her dur umda i l k ve en öne mli kural , doğr udan f ay hattı üzeri nde yapıl aş ma maktır. Yüzey f ayl anması sebebi yl e hasar gör mesi muht emel bi nal ar sayı ca az ol sa da, yüzey kırıl ması nı n ol uşacağı büyük bi r depr em sır ası nda en ci ddi hasar a uğr ayan bi na, doğr udan f ay hattı nı n üzerinde yer al an bi na ol acaktır ( Şekil 2. 1).
2. 3. Ze mi n Davr anı Ģı
Kent sel geli şme sür dükçe, yerl eşi m i çi n t er ci h edil meyen al anl ar a doğr u yayıl ma ki mi za man kaçı nıl maz ol makt adır. Bir za manl ar yapıl aş ma i çi n çok uç nokt al ar da ( marji nal ) ol duğu düşünül en al anl ar bugün büyük öl çekli yerl eşmel er i çi n değerl endi ril mekt edi r. Geli ş miş ekono mil er e sahi p t opl umlar da, i nşaat t eknol oji si ve t asarı m t ekni kl eri nde kaydedil en büyük aşa mal ar sayesi nde geç mişt e yerl eşi me uygun bul unmayan al anl ar da artı k yapıl aş mak mü mkün ol ması na r ağ men ( Lagori o, 1990), depr eml eri n ür etti ği di namik har eketl eri n zayıf kar akt erli ze mi nl eri n f ar klı davr anı şl ar ser gil emesi ne sebep ol duğu da bi r gerçektir.
Yukarı da deği nil en t eknol oji k il erl emel er sayesi nde, yerl eşi me uygun ol mayacağı ya da belirli koşull ar ve sı nırl amal ar i çi nde yapıl aş maya i zi n veril ebil eceği belirtil en bi rçok özelli kt eki ze mi nl er üzeri nde, belirli sı nırl amal ar dan muaf bi nal ar i nşa et meni n mü mkün ol duğu il gili di si pli nl er ce dil e getiril mekl e bi rli kt e, sözü edil en t eknol ojil eri n mal i yetl er e ol an yansı ması pek çok kent sel f onksi yon i çi n bu ol anağı uygul ana maz ( devr e dı şı) kıl makt adır. Ül ke miz ör neği nde ol duğu gi bi, ül ke ekono misi nde kapit ali n söz ve er k sahi bi ol duğu ve üst üne üstl ük geli ş me miş ekono mil er de, i nşaat sekt ör ü öne mli bi r r ant ar acı ol ar ak değer bul makt a ve bu da başt a barı nma ol mak üzer e di ğer bazı kent sel i şl ev al anl arı na yüksek mali yetli il eri t eknol oji yatırı mları nı n yapıl ması nı ger çekçi kılma makt adır.
Aynı konunun bi r başka boyut u i se yöneti msel di r. Mer kezi ve yer el yönetim yet ki ve sor uml ul ukl arı il e bunl ar ar ası ndaki ili şki ve i şbi rliği ni n t am ol ar ak t anı mlan madı ğı ve özelli kl e mer kezi ot orit e t ar afı ndan t ek bi r pr oj e ya da şahı s özeli nde çı kartıl an veya deği ştiril en sayı sı z kanun ve kar ar namel erl e uygul amal arı n yapıl abil di ği bi r ül kede i mar ve ar azi kull anı m kar arl arı al makl a sor uml u or ganl ar ve bur al ar da yet ki sahi bi mesl ek i nsanl arı üzeri ndeki baskı yadsı nma malı dır. Kal dı ki, mesl ek eti ği ni n ve mesl eki yet erlili ği n ol dukça geri pl anda kal dı ğı ve et ki n ol makt an çok uzak dur an deneti m mekani z ması da bu yönüyl e el e al ı ndı ğı nda, i nşaat t eknol ojil eri nde
kaydedil en geli ş mel eri n sağl adı ğı ser bestli k i çi nde ar azi kull anı m kar arl arı al mak en basit if adeyl e i şi şansa bır ak mak ol acaktır.
Bi r başka i f adeyl e güvenli bi r yerl eşi min il k ve bel ki de en öne mli adı mı , j eol oji k veril eri n el de edil mesi ve bunl arı n pl anl ama ve t asarı m sür eçl eri nde veril en kar arl ar da daha i şi n en başı nda belirl eyi ci et kenl er ol ar ak değerl endi ril mesi di r. Hayati öne m i çer en ze mi n koşull arı deği şkenl erini n ger eği nce di kkat e alın ma ması, heyel an, çök me, sı vıl aş ma, ze mi n büyüt mesi gi bi ol ası davr anı ş bi çi mleri ni n bekl enen bi r depr emde ort aya çı kacağı ger çeği ni deği ştir meyecek, dol ayı sı yl a muht emel bi r doğa ol ayını n bi r af et e dönüş mesi nde r ol veril en bi r er akt ör ol mal arı nı sağl ayacaktır.
2. 3. 1. Sı vıl aĢ ma
Sı vıl aş ma ol ar ak bili nen ol ay, suya doy muş i nce t aneli ku m ve siltl er den ol uşan zayıf kar akt erli ze mi nl erl e bağl antılı dır. Bu t ür ze mi nl erin, st ati k ol ar ak yalı n ve nor mal yük al tı nda, dur ağan kal dı ğı müddet çe nor mal bi r bi nayı dest ekl eyecek makul bi r t aşı ma kapasit el eri var dır. Ze min sı vıl aş ması, i nce t aneli ku m ve siltl eri n ar ası nda bul unan gözenekl er deki su bası ncı nı n art ması sonucu, katı gör ünü ml ü t abakal arı n geçi ci ol ar ak mukave metl eri ni kaybeder ek sı vı gi bi davr anır dur uma dönüş mesi yl e ol uşur. Ki l t aneci kl eri nden yoksun ol an silt, ku m ve çakıl gi bi suya doy muş t aneli çökeltil er, özelli kl e de sözü geçen daha seyr ek ve i nce ol an maddel er sı vıl aşmaya daha yat kı ndırl ar ( Lagori o, 1990).
Pot ansi yel sı vıl aş ma al anl arı, yük t aşı ma açı sı ndan yet erli gör ül ebil se de ger çekt e yük t aşı ma kabili yetl eri al datı cı dır. Bir depr em sı r ası nda gözl enen di na mik bi r sar sı ntı dur umunda bu t ür ze mi nl er bi r t ür deği şi me uğr arl ar ve böyl eli kl e üzerl eri ndeki t emel si st emi ni dest ekl eme kapasitesi ni yitirirl er. Böyl esi suya doy muş ze mi n kat manl arı bi r titreşi me mar uz kal dı kl arı nda sı vıl aşar ak, dest ek- dayanak kabili yeti ne sahi p katı kütl el er den zi yade yoğun bi r akı şkan ( sı vı madde) gi bi davr anırl ar ( Lagori o, 1990). Depr em sır ası nda, dal gal ar suya doymuş t aneli t abakal ar dan geçer ken, t ane yerl eşi m düzeni ni deği ştirir ve gevşek ol ar ak bul unan t anel eri n göçer ek yerl eşmesi ne ve sı kı ş ması na sebep ol ur. Bu yerl eş me sı r ası nda t anel er ar ası nda su yol bul up kaça mazsa boşl uk suyu bası ncı yükselir. Eğer bu bası nç üstt e bul unan t abakal arı n ağırlı ğı na yakı n bi r sevi yeye ul aşırsa, t aneli t abaka geçi ci ol ar ak sı vı gi bi davr anar ak sı vıl aş ma ol ayı nı ort aya çı karır. Ze mi ni n sı vıl aş ması sonucu, yapı si st emini n al tı ndaki zemi n t abakası artı k yapı nı n t emeli ni dest ekl emeyeceği nden bi na ze mi ne gö mül ebilir veya hafif yapıl ar da yukarı doğr u
Suyun yukari hareketi
Şekil 2. 2. Zemi n sı vıl aş ması ol ayı nda zemi n – yapı et kil eşi mini n şemati k göst eri mi Bi r ze mi ni n sı vıl aş ması esas ol ar ak gevşek bi r yerl eşi me sahi p ol ması na, t anel er ar ası ndaki bağa, kil miktarı na ve t abakal ar ar asında bul unan su mi kt arı na bağl ı dır. Ze mi n sı vıl aş ması nda ort aya çı kan büyük yer deği ştir me ve şekil deği ştir mel er, ayrı ca sı vıl aşan t abaka kalı nlı ğı na, yüzey eği mine ve yükl eme dur umuna bağl ı dır. Genelli kl e, yer altı su sevi yesi ni n yüksek ol duğu yerl er deki yakı n za mana ai t ol an sı kı ş ma mı ş ku m ve siltleri n sı vıl aş ma pot ansi yeli yüksektir ( Cel ep ve Ku mbasar, 2000). Bunun yanı sır a akar su yat akl arı il e körf ezl eri n t ari hi sı nırl arı ve haliçl er de bu t ür t abakal ar çoğunl ukl a bul unur. Çoğu kez bu al anl arı t anı mlamak zor ol ur, çünkü geçen za man i çi nde dol dur ul muş ve geni ş çapt a geli ş miş ol abil ecekl eri nden dı ş gör ünüşl eri deği ş miştir. San Fr anci sco körf ez böl gesi ndeki i ki met r opolit en havaal anı sı vıl aş maya son der ece yat kı n ol an eski bat aklı kl arı n üzeri ndeki dol gu al anl arı na i nşa edil miştir. Eki m 1989‟ daki 7, 1 magni t üdl ük depr em her i ki havaal anı nda da pi stl erde ve kontr ol kul el eri nde hasar a sebep ol muş ve geçi ci ol ar ak havaal anl arı ul aşı ma kapan mı ştır. Sı vıl aş ma nedeni yl e ol uşan hasarı n en çar pı cı ör nekl eri nden bi ri de 1960 Şili depr emi nde gör ül müşt ür. Ol ay sı r ası nda t ama men ya da kı s men boş ol an yer altı su depol ama t ankl arı, i çi ne gömül dükl eri t opr ak depr em har eketi altı nda sı vıl aşı nca yer yüzeyi ne çı k mışl ar dı ( Lagorio, 1990). Ze mi ni n sı vıl aş ması nı n kendi si hasar a sebep ol an bi r ol ay değil dir. Ancak, bu ol ayı n büyük yer deği ştir mel er e sebep ol ması, büyük hasarl arı doğur an t emel göç mel eri ne sebep ol ur. Ze mi n sı vılaş ması il e onarı mı güç ol an t emiz ve pi s su bor ul arı il e