STATİK VE DİNAMİK (DEPREM) ETKİLER ALTINDA ZEMİN DAVRANIŞI Ferhat Özçep1 ,Metin Aşçı 2 ,Nuray Alpaslan 2 ,Türker Yas 3 ,Devrim Gündoğdu3
ÖZET
Zeminler yerkabuğundaki kayaçların fiziksel ve kimyasal ayrışmaları/bozunmalarının ürünlerini içerirler. Mühendislik tasarımının bir parçası olarak bir zemin yada yapıyeri incelemesi, önerilen inşaat ile doğal çevrenin etkileşiminin değerlendirilmesi amacıyla temel veriyi sağlamak için yapılmaktadır. Zemin tabakaları, içinden geçen deprem dalgalarının özelliklerini etkilediği kadar, deprem dalgaları da, örneğin sıvılaşma ve şev kaymalarında gözlendiği gibi, zemin tabakalarının mukavemet ve şekil değiştirme özelliklerini etkiler. Gerek imar planları bazında gerekse parsel/ada bazında yapılar için zemin ve temel mühendisliği araştırmalarının (jeofizik, jeolojik ve geoteknik) örnek çerçevesi sunulmaya çalışılmıştır. Gerek statik yükler ve gerekse deprem gibi dinamik yüklere maruz kalan inşaatların/yapıların çağdaş yöntemlerle projelendirilmesi/tasarımı kapsamında zemin ve deprem bağlamında karşılaşılacak sorunlar kabaca iki grup altında sınıflandırılabilirler: Statik yüklerin doğurduğu sorunlar ve dinamik yüklerin doğurduğu sorunlar. Taşıma gücü, oturma, yamaç (şev) stabilitesi gibi sorunlar hem statik hem de dinamik yükler nedeniyle oluşan geoteknik sorunları, sıvılaşma ve zemin büyütmesi de deprem ve benzeri gibi dinamik yüklerin oluşturduğu problemleri oluşturmaktadır. Bu zemin/kaya ortamı problemleri çözülmediği taktirde son 17 Ağustos depreminde yaşadığımız olaylar tüm depremler için kaçınılmaz sonları oluşturacaktır. Bu çalışmada statik ve dinamik etkiler altında zemin davranışının önemine yönelik gerek dünyadan gerekse ülkemizden örnekler verilecek ve değerlendirmeler yapılacaktır.
Anahtar Kelimeler: Zemin Davranışı, Büyütme, Sıvılaşma, Yamaç Stabilitesi, Oturma, Taşıma Gücü 1. GİRİŞ
Kaya ortamlarının su, buz ve rüzgarın aşındırıcı etkisi gibi mekanik parçalanma ile yada kimyasal süreçlerle/işlemler nedeniyle kayaların ayrışma/bozuşma süreçleri ile yerinde yada taşınarak zeminler oluşabilmektedir. Statik ve dinamik (deprem) etkiler altında zeminlerin davranışının incelenmesi, yapı (bina, köprü, baraj vb)üretimi sürecinde oldukça önemli bir yere sahiptir. “Zeminler”, gezegenimiz Yerküre ile kıyaslandığında oldukça küçük bir bölüm oluşturmasına karşın, sağlıklı ve güvenli yapılaşma açısından yaşamımıza etkileriyle bakıldığında çok büyük bir öneme sahiptir.
Mühendislik tasarımının bir parçası olarak bir zemin yada yapıyeri incelemesi, önerilen inşaat ile doğal çevrenin etkileşiminin değerlendirilmesi amacıyla temel veriyi sağlamak için yapılmaktadır. Mühendisliği, bilimsel ilkelerin, doğadaki kaynakların en verimli biçimde yapılara, makinalara, sistemlere ve süreçlere dönüştürülmesi amacıyla uygulamaya konma sanatı olarak tanımladığımızda, zemin davranışı bağlamında mühendislik sağlık ve güvenlik sınırları içinde kriterler oluşturmak ve bu kriterlere göre zeminde oluşan problemleri çözmektir. Bir başka açıdan bakarsak, statik ve dinamik yükler altında zeminlerin davranışının incelenmesi, yapıların projelendirilmesi ve üretimi sürecinde oldukça önemli bir yere sahiptir. Özellikle deprem gibi dinamik yükler altında bu davranışın ortaya konması, mühendislerinin önemli ödevlerinden birini oluşturmaktadır. Zemin tabakaları, içinden geçen deprem dalgalarının özelliklerini etkilediği kadar, deprem dalgaları da, örneğin sıvılaşma ve şev kaymalarında gözlendiği gibi, zemin tabakalarının mukavemet ve şekil değiştirme özelliklerini etkiler (Ansal, 2004; Das, 1992, Gündoğdu ve Özçep, 2003, Kramer, 1996, Richard,ve diğ., 1970; Whu, 1971)
2. ZEMİN DAVRANIŞININ ANA HATLARI
1 İstanbul Üniversitesi Müh. Fak. Jeofizik Müh. Böl., ferozcep@istanbul.edu.tr
2 Kocaeli Üniveristesi Müh. Fak. Jeofizik Müh. Böl., masci@ikou.e.tr
3 Doruk Mühendilik, İstanbul.
Zeminlerin, mühendislikte tane boylarına bakılarak yapılan ve yaygın bir kullanma alanı olan sınıflandırılmasında iki ana grup yeralır. Bunlar aşağıdaki gibidir (Terzaghi ve Peck, 1967):
- Kohezyonlu veya ince taneli zeminler - Koheyonsuz veya iri taneli zeminler
Depreme dayanıklı yapı üretebilmemiz için üç özellik çok iyi bilinmek/araştırılmak zorunludur:
1) Depremin Kendi Özellikleri 2) Zeminin Yapısı ve Dinamiği 3) Yapının Kendi Özellikleri
Zemin davranışının ortaya konmasına yönelik olarak mühendislik çalışmalarının (jeofizik, jeolojik ve geoteknik) örnek çerçevesi Çizelge 1’de verilmiştir. Gerek statik yükler ve gerekse deprem gibi dinamik yüklere maruz kalan inşaatların/yapıların çağdaş yöntemlerle projelendirilmesi/tasarımı kapsamında zemin ve deprem bağlamında karşılaşılacak sorunlar kabaca iki grup altında sınıflandırılabilirler: Statik yüklerin doğurduğu sorunlar ve dinamik yüklerin doğurduğu sorunlar. Taşıma gücü, oturma, yamaç (şev) stabilitesi gibi sorunlar statik yükler nedeniyle oluşan temel sorunları, sıvılaşma, zemin büyütmesi, dinamik yamaç stabilitesi de deprem gibi dinamik yüklerin oluşturduğu temel problemleri oluşturmaktadır.
Bir yapı temelinin amacı yapı yüklerini güvenli olarak yerin aşağılarına transfer etmektir. Bir temelin/zeminin yenilmesi iki biçimde olur: a) Eğer kayma mukavemeti uygulanan yükü desteklemekte yetersiz ise temelin altındaki zemin katastrofik olarak çöker. b) kısmen uygulanan kayma gerilmesinin bir sonucu olarak zemin kütlesinin bozulması kısmen de artan normal gerilmenin bir sonucu olarak zeminin konsolidasyonu nedeniyle yapının aşırı oturması. Hem oturma ve hem de kayma yenilmesi (failure)ne karşı direnç temelin şekli ve boyutu ile onun yüzeyden derinliğine bağlıdır. Bir temelin tasarımında yenilmenin her iki biçiminin olma olasılığının belirlenmesi gerekir. Terzaghi, zeminlerin nihai taşıma gücünü belirlemeye yönelik kayma kırılmasına dayanan bir teori geliştirmiştir (Terzaghi ve Peck, 1966).
Zemin üzerine inşa edilen her yapı için oturma olayı sözkonusudur. Bazı oturmalar konuma bağılı olarak kaçınılmazdır ve bazıları ise tolere edilebilir boyuttadır. Zeminlere yapılar inşaa edildiğinde, oturmanın nasıl oluştuğunun ve nasıl davrandığının, belirli bir konuma bağlı olarak ne ölçüde ve ne kadar hızlı bir oturmanın oluşacağının bilinmesi istenir.
Oturmayı etkiyen önemli faktörler aşağıda verilmiştir (Gündoğdu ve Özçep, 2003):
Zeminin Geçirgenliği (Permeability) Zemin Drenajı
Zemine aktarılan Yük
Zemindeki Yüklerin gelişimi (normal olarak mı ? yoksa aşırı konsolide olarak mı?) Yeraltısuyu Düzeyi
Yatayla herhangi bir açıda duran korunmasız bir yer yüzeyi önü alınmamış bir yamaç katakterindedir. Yamaç, doğal ya da yapay olabilir. Eğer yer yüzeyi yatay değilse, gravite bileşeni zemini aşağı doğru hareket ettirecektir. Şayet gravite bileşeni yeterince büyükse ve içsel kayma mukavemeti yeterince küçükse, bir yamaç kayması / kırılması ya da yenilmesi (failure) oluşabilir. Mühendis, potansiyel bir kırılma / yenilmeye karşı yamacı kontrol eder ve zeminin kayma mukavemeti ile kırılma yüzeyi boyunca kayma gerilmesini belirler ve karşılaştırır. Bir yamacın stabilite analizi kolay bir iş değildir. Zeminin tabakalaşması ve içindeki kayma mukavemeti gibi değişkenlerin değerlendirilmesi, zorluklar arzetmektedir. Yamaç boyunca su sızıntısı ve potansiyel kayma yüzeyinin belirlenemesi problemin karmaşıklığını arttırmaktadır. Eğer kayma gerilmesi zeminin kayma mukavemetini/direncini yenerse başka deyişle tetikleyici kuvvetler zeminin hareketine direnç gösteren kuvvetten daha büyükse, o vakit yamacın altındaki zemin malzemesinin kırılması meydana gelecektir .
Kaymalar ya da Yenilmeler öncelikle aşağıdaki nedenlerle oluşturulurlar (Gündoğdu ve Özçep, 2003);
*Yamacın oluştuğu zeminin özellikleri ya da zemin türü
* Yamacın düşey kesitinin geometrisi
* Ağırlıklar ve Yükler ( Gravite bunlardan biridir)
* Zeminin nem içeriğindeki artma (en agresif faktördür)
* Suyun dışındaki nedenlerden dolayı zeminin kayma mukavemetinin azalması
* Tansiyon Çatlakları
* Sızıntı akımı ve sızıntı kuvvetleri
* Titreşim ve Depremler *Görünmeyen bir neden
Deprem tehlikesi, hasar ve can kaybı yaratabilecek büyüklükte bir depremden kaynaklanan yer hareketinin belli bir yerde ve belli bir zaman periyodu içerisinde belirlenmesi olarak tanımlanır ve deprem nedeni ile hasar, mal ve can kaybı ihtimali olarak tanımlanan, deprem riski kavramının önemli bir öğesini oluşturur (Erdik ve diğ., 2000). Gelecek depremlerin konumu, oluş zamanı, büyüklüğü ve diğer özellikleri belirsizlik arzettiği için deprem tehlikesi belirlemelerinde olasılık hesaplarına dayalı tahminler önemli karar araçlardır. Kentlerde deprem tehlikesinin belirlenmesi amaci ile deterministik ve/veya probabilistik yöntemler kullanılır. Proje yada tasarım depremlerinin rasyonel yaklaşımlarla belirlendiği durumlarda her iki yöntem birbirine benzer sonuçlar sağlayabilir.
Çizelge 1. Zemin Davranışının Belirlenmesine Yönelik (Jeofizik & Geoteknik) Araştırmalar (Özçep ve Gündoğdu, 2004)
VAROLAN BİLGİLERİN DERLENMESİ VE DEĞERLENDİRİLMESİ
Hava Fotografları, Jeolojik Harita ve Kayıtlar, Topoğrafik Haritalar, Jeofizik (Deprem) Haritaları ve Veriler, Maden Haritaları, Daha Önceki Zemin Araştırmaları, vb.
YAPIYERİ* İNCELEMELERİ VE YAPIYERİ DENEYLERİ
Yapıyeri İncelemeleri: Araştırma Çukurları, Sondajlar (El Burguları ile Sondaj, Motorlu Burgularla Sondaj, Rotari Sondaj vb) ve Jeofizik incelemeler
Yapıyeri Deneyleri: SPT Deneyi, CPT Deneyi, Jeofizik Deneyler, Plaka Yükleme Deneyi, Presiyometre Deneyi vb.
LABORATUAR DENEYLERİ
Elek Analizi, Islak Analiz, Su İçeriği, Birim Hacim Ağırlığı, Permeabilite Deneyleri, Konsolidasyon Deneyi, Kayma Mukavemeti Deneyleri, Dinamik deneyler (Sonik Deneyler, Rezonans Kolonu Deneyi, ..) vb.
YAPIYERİNE İLİŞKİN MÜHENDİSLİK PARAMETRELERİNİN BELİRLENMESİ VE
MÜHENDİSLİK ÖZELLİKLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ
Likit Limit, Su İçeriği, Plastik Limit, Uniformluluk Katsayısı, Derecelenme Katsayısı/Eğrilik Katsayısı, Plastisite İndisi, Kayma (Enine) Dalga Hızı, Poison Oranı, Elastisite Modülü, Bulk Modülü, Permeabilite Katsayısı, Kayma yada Rijidite Modülü, Elektriksel Özdirenç, Tasarım Depremi Magnitüdü, Episantır Uzaklığı
ve İvmesi, Bağıl Sıkılık Oranı/ İzafi Yoğunluk, Boşluk Oranı, Gözeneklilik / Porozite, Zemin Hakim Titreşim Peryodu, Serbest Basınç Dayanımı, Üçeksenli Basınç Dayanımı, Kohezyon, İçsel Sürtünme Açısı, Tane Boyu, SPT Vuruş Sayısı, Birim Hacim Ağırlıklar (Kuru ve Islak), Tabaka Kalınlıkları, Yeraltısuyu Düzeyi, Efektif
Gerilme, Boşluksuyu Basıncı, Devirsel Kayma Gerilmesi Oranı vb.
STATİK YÜKLERİN DOĞURDUĞU TEMEL PROBLEMLER Taşıma Gücü, Oturma, Yamaç Stabiltesi vb.
DİNAMİK (DEPREM) YÜKLERİN DOĞURDUĞU TEMEL PROBLEMLER Büyütme, Sıvılaşma, Dinamik Yamaç Stabilitesi, vb.
TASARLANAN YAPI VE BEKLENEN DİNAMİK (DEPREM) YÜKÜ İLE
TEMEL SİSTEMİ GÖZÖNÜNDE TUTULARAK PROBLEMLERİN İRDELENMESİ
VE
ÇÖZÜM ÖNERİLERİ
Jeofizik, Jeoloji ve Geoteknik (İnşaat) Mühendisleri arasında İşbirliği ile
NOT: Bu çizelgede yapıyeri sözcüğü, zemin ve kaya ortamlarını içerecek biçimde ingilizce “site” sözcüğünün karşılığı olarak kullanılmıştır.
Deprem tehlike analizi yapılan bir bölge için belli bir süre (D) ve belli bir büyüklük (M) değeri için oluşma olasılıkları yüzde olarak belirlenebilir (Örneğin “7.5 büyüklüğünde bir depremin 100 yılda oluşma olaslığı % 67” dir gibi).
Yapıların projelendirme sürecinde bu oluşma olasılığı % 10’lara (hatta nükleer santral gibi kritik yapılar için %5’lere) indirilerek aynı analiz verileri kullanılarak belirli bir yapı ömürü (süre) için oluşacak deprem belirlenmesi istenir. Bu deprem örneğin % 10 olasılıkla oluşma ihtimali olan (yada %90 olasılıkla olmama olasılığı olan) bir depremdir. Başka değişle % 10 olasılıkla aşılacak depremdir. Belirli aşılma oranı ile ve belirli bir yapı ömürü (süresi) için verilen deprem
“proje depremi” olarak düşünülebilir. Bu proje depreminden uygun ivme azalım ilişkileri kullanılarak proje depremi ivmesi belirlenir.
Deprem süresince sismik dalgalar, özellikle kayma dalgaların etkisi ile genellikle drenajsız suya doygun ve gevşek zeminler içinde yayılırken birbirine göre kayma kuvvetleri yaratarak zemin partiküllerinin yerdeğiştirmesine neden olurlar. Bu koşullar altında doygun ve gevşek zemin partikülleri birbirine yakınlaşma eğilimi gösterirler. Bu durumdaki partiküllerin temas noktalarındaki gerilim partikülleri çevreleyen suya iletilir. Deprem süresince sismik dalgalar ani ve çok kısa süreli hareketlere neden olmasından dolayı, partiküller arası suyun drene olması için gereken yeterli süreye olanak tanımamaktadır. Dolayısıyla ortamdan uzaklaşamayan gözenek suyunun basıncı aniden artmaktadır. Gözenek suyundaki bu ani artış, zemin partiküllerini bir arada tutan temas kuvvetlerini yok ederek partikülleri birbirinden uzaklaştırır. Böylece zemin dayanımını yitirir. Efektif düşey basıncın sıfır olduğu bu koşullar altında zemin, deprem öncesinde gösterdiği katı zemin davranışı yerine, bir sıvı gibi davranarak suyla birlikte yüzeye doğru hareket eder ve yüzeyden fışkırmaya başlar. Zeminin dinamik yükler sonucunda ortaya koyduğu bu davranış biçimi sıvılaşma olarak tanımlanır. Zemin sıvılaşması, yeraltı su seviyesi altındaki tabakaların geçici olarak mukavemetlerini kaybederek, katı yerine viskoz sıvı gibi davranmalarıdır. Özellikle, kil bulunmayan kum ve siltler ve bazen çakıllar sıvılaşma potansiyeline sahiptirler. Deprem sırasında, dalgaların özellikle kayma dalgalarının suya doymuş daneli tabakalardan geçerken, dane yerleşim düzenini değiştirir, gevşek olarak bulunan danelerin göçerek yerleşmesine ve sıkışmasına sebep olur. Bu yerleşme sırasında daneler arasında su yol bulup kaçamazsa boşluk suyu basıncı yükselir. Eğer bu basınç üstte bulunan tabakaların ağırlığına yakın bir seviyeye ulaşırsa, daneli tabaka geçici olarak sıvı gibi davranarak sıvılaşma olayını ortaya çıkarır. Zeminin sıvılaşması sonucu yapı, zemine batma veya hafif yapılarda yukarı doğru hareket ederek yüzme eğilimi gözlenebilir. Sıvılaşan zemindeki küçük kayma gerilmeleri altında büyük şekil değiştirmelere sebep olur ve yapılarda zemin göçmesi hasarları meydana getirir.Bir zeminin sıvılaşması esas olarak gevşek bir yerleşime sahip olmasına, daneler arasındaki bağ ve kil miktarına ve boşluk suyunun drenajının engellenmesine bağlıdır (Uyanık, 2002, Aşçı ve diğ., 2003, Aşçı ve diğ., 2004a, c; Özçep ve diğ., 2004; Zarif ve diğ., 2004).
Yeryüzüne yakın ve sağlam bir kaya üzerinde yer alan zemin, deprem nedeniyle oluşan dalgaları filtreleyerek bazı periyottaki genlikleri arttırırken bazı peryottaki genlikleri de azaltabilmektedir. Bu olgu genellikle “zemin büyütmesi”
olarak bilinmektedir (Eyidoğan, 2001). Yer içinde bir deprem meydana geldiğinde, sismik dalgalar kaynaktan yola çıkarlar ve yer içinde hızla yayılırlar. Bu dalgalar yer yüzeyine eriştiklerinde birkaç saniyeden dakikalara varan sürelerde titreşimler üretirler. Belirli bir yerdeki titreşimin süresi ve şiddeti, deprem kaynağına olan uzaklığa, depremin büyüklüğüne ve o yerin zemin özelliklerine bağlıdır. Sismik dalgalar kaynaktan yer yüzüne kadar olan seyahatlerinin büyük bir bölümünü yer kabuğunu oluşturan sert kaya içinde geçirmelerine karşın, seyahatlerinin son bölümü özellikleri kayaya göre oldukça farklı olan yumuşak zemin tabakaları içinde geçer ve bu zemin tabakalarının özellikleri yer yüzünde gözlenen titreşimin doğasını büyük ölçüde belirler. Zemin tabakaları, sismik dalgalar için adeta bir süzgeç gibidir. Bazı frekanslardaki sismik dalgalar sönümlendirilirken bazıları da büyütülür. Sismik dalgaların zemin tabakaları içinde geçirdiği değişimlerin tümüne lokal zemin etkisi adı verilir. Genellikle bu değişim genliklerin artması şeklinde gözlendiğinden lokal zemin etkisi terimi zemin büyütmesi veya zemin transfer fonksiyonu, zemin tepkisi olarak da adlandırılır. Teoride zemin büyütmesi terimi, sismik dalgaların yer yüzüne yakın yumuşak zemin tabakaları içinden geçerken genliklerinin artmasına karşılık gelir. Bunun nedeni zemin tabakalarının sahip olduğu düşük hız ve yoğunluk, yani düşük empedans değeridir. Pratikte ise zemin büyütmesi terimi, sismik dalgaların iki yakın yer arasında gösterdiği, nedeni empedans farkı olsun olmasın, herhangi bir farkı temsil etmek için kullanılır (Yalçınkaya, 2001).
Zemin büyütmesini etkileyen faktörler şöyle sıralanabilir: 1- Empedans oranı ve rezonans etkisi, 2- Basen altı topografyasına bağlı olarak oluşan odaklanma, 3- Basen kenarlarından oluşan yüzey dalgaları, 4- Doğrusal olmayan zemin davranışı, 5- Topografya etkisi.
Zeminin kayma dalgası hızı, zemin büyütmesini değerlendirmek için kullanışlı indeks özelliktir. Büyütme faktörünün, anakaya–zemin tabakası sismik kayma dalgası hızları ile doğru orantılı bir ilişkide olduğu bulunmuştur. Anakayanın kayma dalgası hızının geniş bir alanda nispeten sabit olarak bulunduğu yerlerde; her bir lokalite için bağıl büyütme miktarı zemin tabakasının kayma dalgası hızından elde edilebilir (Çizelge 2’de bu ilişkiler verilmiştir)..
Çzelge 2. Kayma Dalgası Hızı (Vs) Dalga Hızı Ve Göreceli Büyütme Faktörü Arasındaki İlişkiler (ISSMFE, 1993).
Araştırmacılar İlişki Midorikawa (1987)
Joyner and Fumal (1984) Borcherdt ve diğ. (1991)
A = 68V1-0.6 (V1 < 1100 m/sn) A = 1 (V1 > 1100 m/sn) A = 23V2-0.45
AHSA = 700/V1 (zayıf hareket için) AHSA = 600/V1 (kuvvetli hareket için) A : maksimum yer hızı için göreceli büyütme faktörleri
AHSA : 0.4 - 2.0 sn peryot aralığı içinde ortalama yatay spektral büyütme V1 : 30 m bir derinlik için ortalama S dalgası hızı
V2 : bir saniyelik bir dalga için çeyrek dalga uzunluğu bir derinliğe karşılık gelen ortalama S dalgası hızı.
Zeminlerin büyütmesi ve hakim peryodlarının belirlenmesinde kullanılan jeofizik çalışmalar kategorisinde yer alan mikrotremor verilerinin analiz edilmelerinde yaygın olarak kullanılan üç yöntem bulunmaktadır
:
1. Fourier, genliklerinin yada güç spektrumlarının doğrudan değerlendirilmesi 2 Sert zeminde veya kaya üzerinde bulunan bir referans istasyonuna göre spektral oranların elde edilmesi 3.Yatay hareket bileşenlerinin düşey hareket bileşenine göre spektral oranlarının belirlenmesi
3. Örnek Çalışmalar
Suya doygum kumlu zeminlerin dinamik yükler sonucunda ortaya koyduğu davranış biçimlerinden biri olan sıvılaşma olarak bilinir. Sıvılaşma potansiyelinin belirlenmesine yönelik kullanılan yaklaşımlardan en önemlilerinden biri devirsel kayma gerilmesi yaklaşımı ile İzmit bölgesinde yapılan analiz sonucuna göre hazırlanmış sıvılaşma haritası Şekil 1’de verilmiştir.
Şekil 1. İzmit-Saraybahçe Bölgesinin 6.5 M Derinlik İçin Proje Depremi Büyüklüğü ve İvmesi Sırasıyla 7.5 ve 0.45 G Seçilerek Yapılan Analizin Sonucu Güvenlik Katsayılarının Değişimi.
Şekil 2’de Midorika yaklaşımı kullanılarak hazırlanan büyütme haritası görünmektedir (Ceyhan ve diğ., 2004). Şekil 3’de ise İstanbul Sarıyerde büyütme ve hakim peryod amacıyla alınan bir mikrotremor kaydı görünmektedir (karabulut ve diğ., 2003). Her iki yerde de Afet bölgelerinde yapılacak yapılar hakkındaki yönetmelikte tüm zeminler için öngörülen 2.5’luk büyütme değerinin aşıldığı alanlar vardır.
Şekil 2. Büyükçekmece (İstanbul) Midorikawa (1987) yaklaşımı kullanılarak bölgenin bağıl büyütme haritası
Şekil 3. Sarıyer (İstanbul)’Da Alınan Mikrotremor Kaydı Kullanılarak Yatay/Düşey Oranı İle Büyütme Ve Hakim Titreşim Periyodu (Karabulut Ve Diğ.,2003)
4. Sonuçlar
Zeminler oluşumu, yapısı ve fonksiyonları ile kompleks davranış sergilerler. Taşıma gücü, oturma, yamaç (şev) stabilitesi gibi sorunlar statik yükler nedeniyle oluşan temel sorunları, sıvılaşma, zemin büyütmesi, dinamik yamaç stabilitesi de deprem gibi dinamik yüklerin oluşturduğu temel problemleri oluşturmaktadır. Makro ve mikro ölçekte bu zemin problemleri çözülmediği taktirde son 17 Ağustos depreminde yaşadığımız olaylar tüm depremler için kaçınılmaz sonları oluşturacaktır. Bu problemlerin çözümü bütün dünyada mühendislikler arası (jeofizik/jeoloji ve geoteknik konusunda uzman inşaat mühendisi) çok disiplinli çalışmalar ile ancak başarılmaktadır. Bu problemler tek başına ne jeoloji ne jeofizik ne de inşaat mühendisinin çözebileceği fakat birlikte çok disiplinli çağdaş bilimsel ve teknolojik olanaklardan yararlanılarak çözülebilecek problemlerdir.
KAYNAKLAR
1. ASÇI, M., ÖZÇEP, F., ALPASLAN, N., KARABULUT, S., YAS, T., 2003, Evaluation of Liquefaction Potantial by different approaches in some points of Northern part of Golcuk, Turkey, The 3rd International Conference on Earth Sciences and Electronics, Proceedings, ed. By O.N.Uçan and A. M. Albora, pp. 335-343, 23-24 October, Istanbul, Turkey.
2. AŞÇI, M., ÖZÇEP, F., TEZEL, O., YAS, T., ALPASLAN, N., 2004a, Zeminlerin Elektrik özelliklerinin Su İçeriğine Bağlı Değişimi, Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Onuncu Ulusal Kongresi, 16-17 Eylül 2004, İTÜ, İstanbul.
3. AŞÇI, M., ÖZÇEP, F., TEZEL, O., YAS, T., ALPASLAN, N., 2004b, Zeminlerin Su İçeriğinin Bir Göstergesi Olarak Ortak Jeofizik-Geoteknik Parametre: Elektriksel Özdirenç; 16. Uluslararası Jeofizik Kongresi; Ankara.
4. AŞÇI, M., ÖZÇEP, F., ERHAN, A., YAS, T., ALPASLAN, N., 2004c, İzmit-Saraybahçe Zeminlerin Sıvılaşma Potansiyeli; 16. Uluslararası Jeofizik Kongresi; Ankara.
5. ANSAL, A., 2004, (Ed.); Recent Advances in Earthquake Geotechnical Engineering and Microzonation, Kluwer Academic Publishers, netherlans.
6. BORCHERDT, R.D., WENTWORTH, C.M., JANSSEN, A., FUMAL, T. AND GIBBS, J., 1991, Methodology for predictive GIS Mapping of Special study Zones for storng ground shaking in the San Francisco bay region, Proc.
Fourth internal conf. On seismic zonation, vol. 3, pp. 545-552.
7. CEYHAN, U. KARABULUT, S, ÖZÇEP, F., GÜNDOĞDU, O., 2005, Kayma Dalgası Hızı Kullanılarak Mikrobölgeleme Çalişmalari: Büyükçekmece ( İstanbul) Bölgesi; 16. Uluslararası Jeofizik Kongresi; Ankara.
8. DAS, B.M, 1993, Principles of Soil Dynamics, HWS Publ., USA.
9. ERDİK, M., ANSAL, A., AYDINOĞLU, N., BARKA, A., IŞIKARA, A.M., YÜZÜGÜLLÜ, Ö., AVCI, J., ÖZEL, O., ALPAY, Y., BİRGÖREN, G., 2000, İzmir Deprem Senaryosu ve Deprem Master Planı, İzmir Büyükşehir Belediyesi, (http://www.izmir-bld.gov.tr/eski/izmirdeprem/izmirrapor.htm) İzmir.
10. EYİDOĞAN, H., 2002, Mühendislik Sismolojisi, İTÜ Maden Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Böl., Ders Notları, İstanbul.
11. GÜNDOĞDU, O., ÖZÇEP, F., 2003, Jeofizikte Zemin Davranışı, İstanbul Üniversitesi, Jeofizik Müh. Böl., (Ders Notları), 978 Sayfa; İstanbul.
12. ISSMFE, 1993, Manual of Seismic Microzonation, Japan Society of Soil Mecahnics and Foundation Engineering.
13. JOYNER, W.B. AND FUMAL, T., 1984, Use of measured Shear-Wave velocity for predicting Geological site effects on strong motion, Proc Eighth World Conf. On Earthquake Eng., vol. 2, pp. 777-783.
14. KARABULUT, S., ÇETİNER, T., ALPASLAN, N., GÜNDOĞDU, D., ÖZÇEP, F., OSMANŞAHİN, İ., 2003, Bir Jeofizik Yöntem Olarak Mikrotremorlar: Genel bir Tartışma, SDU Jeofizik Sempozyumu, Düzenleyen: SDU,
Müh.Mim. Fak. Jeofizik Müh. Böl., 13-15 Mayıs, Bildiri Özetleri, Sayfa 34, Isparta.
15. KRAMER, S.L., 1996, Geotechnical Earthquake Engineering. Prentice-Hall, Inc. New Jersey.
16. MIDORIKAWA, S, 1987, Prediction of Isoseismal Map in the Kanto Plain due to Hypothetical Earthquake, Journal of Structural Engineering, Vol.33B, pp. 43-38 ( in Japanese with English abstract).
17. ÖZÇEP, F., AŞÇI, M., KARABULUT, S., ALPASLAN, N., YAS, T., 2004, Zeminlerin Sıvılaşma Potansiyelinin Farklı Yöntemlerle Değerlendirilmesi, Uygulamalı Yerbilimleri, Cilt:3, Sayı:2, Sayfa: 11-22.
18. ÖZÇEP, F., GÜNDOĞDU, D., 2005, Geoteknik Amaçlı Jeofizik Çalışmalar: Bir Değerlendirme; 16. Uluslararası Jeofizik Kongresi; Ankara.
19. RICHARD, F.E., HALL, J.R., WOOD, R.D., 1970, Vibrations of Soils and Foundations, Prentice Hall International Series in Theoretical and Applied Mechanics, New Jersey, USA.
20. TERZAGHI, K., PECK, R.B., 1967, Soil Mechanics in Engineering Practice, Second Edition, A Wiley International Edition, New York.
21. WU, T.H., 1971, Soil Dynamics, Allyn and Bacon , Inc. Boston.
22. UYANIK, O., 2002, Kayma Dalgası Hızına bağlı Potansiyel Sıvılaşma Analizi, Doktora Tezi, Dokuz Eylül Ünivesitesi, Jeofizik Müh. Böl., İzmir.
23. YALÇINKAYA, E., 2001, Doktora tezi, İstanbul Üniversitesi fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
24. ZARİF, İ.H., ÖZÇEP, F., SEYYAR, T., 2004, Yalova’daki Alüvyon Zeminlerin Sivilaşma Tehlike Analizi, Türkiye, 16. Uluslararası Jeofizik Kongresi; Ankara.
