Küçükçekmece ve Sefaköy yerleşim bölgelerinin zemin büyütmesine göre mikrobölgelemesi

ÖZET Deprem hareketi sırasında yapı hasarına neden olan en önemli etkenlerden biri de yerel zemin koşullarıdır. Bu nedenle özellikle sismik riski yüksek bölgelerde, yerel zemin koşullarındaki değişimin belirlenmesi büyük önem kazanmaktadır. Bu değişimin belirlenmesinde kullanılan en sağlıklı yöntemlerden biri mikrobölgelemedir. Mikrobölgeleme, bir bölgede yerel zemin koşullarındaki değişimin belirlenmesi amacı ile, bölgenin belirli ölçeklerde daha küçük alt bölgelere ayrılması olarak tanımlanabilir. Geoteknik mühendisliğinde şev stabilitesi, sıvılaşma ve zemin büyütmesi olmak üzere başlıca üç tür sorun için mikrobölgeleme yapılır. Yapılan bu mikrobölgelemelerde genelden özele doğru üç kademeli yöntem izlenir. Birinci derece mikrobölgelemede bölgenin var olan jeolojik, sismolojik, tektonik ve geoteknik veriler toplanarak incelenir. İkinci derece mikrobölgelemede ise arazi deneyleri ve mikrotremor ölçümleri yapılarak büyütme özellikleri belirlenir. Üçüncü derece mikrobölgelemede ise ilk iki yöntemden elde edilen ayrıntılı geoteknik veriler kullanılarak, sayısal ortamda dinamik modelleme yapılır. Ayrıca bölgedeki hasar verileri gözlenerek, yapılan mikrobölgeleme ile hasar arasındaki korelasyon araştırılmalı ve böylece yapılan çalışmanın doğruluğu denetlenmelidir. Elde edilen verilerin değerlendirilmesinde ve bölgedeki değişiminin gösterilmesinde değişik teknikler kullanılmakta olup, içerdiği sayısal, istatistiksel ve coğrafi sorgulama araçları nedeniyle Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS) diğerlerine göre daha çok kullanım alanı bulmaktadır. Bu çalışma kapsamında, Küçükçekmece-Sefaköy yerleşim bölgelerinde, yerel zemin koşullarıyla oluşan hasar arasındaki ilişki araştırılarak, Coğrafi Bilgi Sistemleri ile zemin büyütmesine göre mikrobölgeleme çalışması yapılmıştır. Bu amaçla bölgede açılan 64 adet sondaj kuyusundan alınan zemin örnekleri incelenmiş, SPT deneyleri yapılmıştır. Bölge genelinde 30 noktada sismik kırılma deneyi yapılarak zemin özellikleri belirlenmeye çalışılmıştır. Ayrıca zeminlerin büyütme ve periyot özelliklerinin belirlenebilmesi amacıyla 11 noktada mikrotremor ölçümleri yapılmıştır. Elde edilen veriler EERA programıyla değerlendirilerek, zeminlerin dinamik davranış analizleri yapılmıştır. Yapılan bütün deneysel ve analitik çalışmalardan elde edilen büyütme parametreleri Coğrafi Bilgi Sistemlerine yüklenerek zemin büyütmelerine göre mikrobölgeleme çalışması yapılmıştır. Ayrıca bölgede gözlenen hasar verileri ile yapılan mikrobölgeleme karşılaştırılarak yapılan çalışmanın doğruluğu denetlenmiştir. ıx ABSTRACT One of the major factors affecting the vulnerability of engineering structures during earthquake is the local site conditions. For this reason, the investigation of the variation of local site conditions within a region of high seismicity has an importance effect on mitigating earthquake hazards. The best method to investigate and evaluate the variation of local site conditions within a region is to perform a microzonation study that investigates the local site conditions by dividing the region into small sub regions in certain scales. In geotechnical engineering, a microzonation study is chiefly conducted on the problems of slope stability, liquefaction likelihood and soil amplification. Microzonation study includes three stages to be followed. The first stage of microzonation involves the collection and investigation of the geotechnical, seismological data of the site. In the second stage of the study, the amplification characteristics are determined on the basis of in-situ tests and microtremor measurements performed at the site. Finally, the third stage involves the dynamic modeling in digital medium by utilizing the detailed geotechnical information gathered from the first and second stages. In addition, the correlation between the earthquake damages and the microzonation study should be assessed in order to verify the performed analysis. Although, there are many tools which are capable of evaluating the data obtained from the site and investigating the variation of local site conditions within a site, Geographical Information Systems (GIS) is a widespread and powerful tool for analyzing geographically and statistically referenced data. In this study, a GIS based microzonation in provinces of Küçükçekmece and Sefaköy was performed with respect to soil amplification in order to investigate the correlation between local geotechnical site conditions and the structural damages that came about during the earthquake. For this purpose, the variation of local site conditions was investigated by means of 64 borings, Standard Penetration Tests and seismic refraction tests. Soil amplifications and predominant period were experimentally determined by microtremor measurements executed in different 1 1 points within the region. One dimensional site response program code EERA was used in order to analyze the dynamic behavior of soils. All dynamic parameters related with soil amplification obtained from experimental and analytical works were integrated in GIS and used for microzonation study with respect to soil amplification. The results obtained from GIS and structural damage distributions were compared with each other in order to verify the performed analysis. 119