yerin sıvılaşma potansiyelinin sismik verilerle analizi

Transkript

ANKARA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
YERİN SIVILAŞMA POTANSİYELİNİN
SİSMİK VERİLERLE ANALİZİ
Engin ÜÇÖZ
JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI
ANKARA
2002
Her Hakkı Saklıdır
ÖZET
Yüksek Lisans Tezi
YERİN SIVILAŞMA POTANSİYELİNİN
SİSMİK VERİLERLE ANALİZİ
Engin ÜÇÖZ
Ankara Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı
Danışman: Doç. Dr. Altan NECİOĞLU
Bu çalışmada, öncelikle deprem sırasında oluşan sıvılaşma ve hasarları incelenmiştir.
Düzce’ de yapılan sıvılaşma analizi çalışmasındaki uyumsuzluklar ve yetersizlikler nedeniyle
Düzce’ de ve Afyon Çay ile çevresinde ki veriler el verdiğince sıvılaşma analizi yöntemleri
tekrar incelenmiş ve sonuçları sunulmuştur.
Dobry vd. (1981) ve Seed ve Idriss (1981) önerdikleri yöntemler uygulandığında Düzce ilinde
sıvılaşma potansiyeli olmadığı, Dobry vd. (1981)’ in önerdiği yöntem Afyon Çay ilçesine
uygulandığında sıvılaşma potansiyeli olduğu görülmüştür. Iwasaki ve Tokida (1978)’ in önerdiği
yöntemle Düzce ilinde sıvılaşma potansiyeli olabileceği bulunmuştur.
Tokimatsu ve Yoshimi (1983) yöntemi gibi Iwasaki ve Tokida (1978)’ in yöntemi de SPT ve
D50’ yi kullanarak sıvılaşma analizi yapmaktadır. Sonuçta bu iki yöntem de tutarsız sonuçlar
üretmektedir. Bunun nedeni bizce sıvılaşmanın SPT ve D50’ ye duyarlı olmamasından
kaynaklanmaktadır. Sadece bu iki parametreye göre sıvılaşma hesabı yapıldığı takdirde bizi
yanıltabilir.
Bu çalışmada Dobry vd. (1981), Seed ve Idriss (1981) yöntemleri daha sağlıklı çalıştığı
görülmüştür. Çünkü deprem sırasında oluşan sıvılaşma parametreleri daha iyi örneklenmiştir.
Sismik S dalgası hızı ile ivmenin çok önemli parametre olduğu sonucuna varılmıştır.
2002, 63 sayfa
ANAHTAR KELİMELER: Sıvılaşma, Jeofizik, Jeoteknik
i
ABSTRACT
Msc Thesis
ANALYSIS OF SOIL LIQUEFACTION POTENTIAL
BY USING SEISMIC DATA
Engin ÜÇÖZ
Ankara University
Graduate School of Natural and Applied Sciences
Department of Geophysical Engineer
Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Altan NECİOĞLU
In this work, primarily the liquefaction processes during an earthquake and effects of
liquefaction were investigated.
Because the earlier liquefaction work in Düzce had some drawbacks we reanalyzed the data to
improve the results and presented them. Accordingly we analyzed the data from Çay, Afyon in
order to test and proposed method as well.
The application of methods of Dobry et al. (1981) and Seed and Idriss (1981) show that no
liquefaction is seen in Düzce and the method Dobry et al. (1981) indicates that liquefaction it is
seen in Afyon Çay. Contradictory to the actual observations, however, Iwasaki et al. (1978)’
method shows liquefaction potantial in Düzce.
As Tokimatsu and Yoshimi’ s (1983) method Iwasaki and Tokida’ s (1978) technics come up
with inadequate results. As a result of investigating these methods, we found that the
calculations of liquefaction are insensitive to SPT and D50. If only the parameters SPT and D50
are used in liquefaction calculations, the method will cause errors in results.
In this work it is clearly seen that Dobry’ s (1981) and Seed and Idriss’s (1981) methods give
more proper results than the other methods in calculations of liquefaction. This is because the
liquefaction parameters are sampled better during an earthquake, compared to other methods. As
a conclusion of this work it is cleary seen that the seismic S wave velocity and acceleration
parameters are very important .
2002, 63 pages
Key Words: Liquefaction, Geophysics, Geotechnique
ii
TEŞEKKÜR
Türkiye de Düzce ve Afyon Çay çevresinde sıvılaşma potansiyeli analizine
yönelik çalışmamda, bana araştırma olanağı sağlayan ve çalışmamın her
safhasında yakın ilgi ve önerileri ile beni yönlendiren Bölüm Başkanımız
Sayın Prof. Dr. Ahmet BAŞOKUR(Ankara Üniversitesi Mühendislik
Fakültesi)’a, danışma hocam, Sayın Doç. Dr. Altan NECİOĞLU(Ankara
Üniversitesi Mühendislik Fakültesi)’a, hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. Emin
ULUGERGERLİ (Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi)’ye,
teşekkürlerimi sunarım.
Engin ÜÇÖZ
Ankara, Eylül 2002
iii
İÇİNDEKİLER
ÖZET...............................................................................................................i
ABSTRACT....................................................................................................ii
ÖNSÖZ ve TEŞEKKÜR................................................................................iii
SİMGELER DİZİNİ.......................................................................................vi
ŞEKİLLER DİZİNİ......................................................................................viii
ÇİZELGELER DİZİNİ...................................................................................ix
1. GİRİŞ......................................................................................................1
1.1. Tezin Amacı.........................................................................................1
1.2. Sıvılaşma ve Tehlikesi..........................................................................1
1.3. Sıvılaşma Hasarları...............................................................................2
1.3.1. Yerin taşıma gücünü yitirmesi............................................................3
1.3.2. Yerin oturması...................................................................................3
1.3.3. Yerin salınımı....................................................................................4
1.3.4. Yanal yayılma...................................................................................4
1.3.5. Akma türü kayma..............................................................................5
1.4. Sıvılaşmayı Etkileyen Faktörler............................................................6
1.4.1. Kayma dalga hızı (Vs)........................................................................6
1.4.2. İvme....................................................................................................6
1.4.3. Deprem magnitüdü.............................................................................7
1.4.4. Yeraltı suyu seviyesi ve su içeriği......................................................7
1.4.5. Gözeneklilik (Porozite) ......................................................................7
1.4.6. Geçirgenlik (Permeabilite) .................................................................7
1.4.7. Ortalama dane çapı D50.......................................................................8
1.4.8. Bağıl sıkılık.........................................................................................8
1.4.9. Likit limit LL......................................................................................8
1.5. Düzce Çevresi Genel Jeolojik Koşulları ve Tektoniği..........................9
1.5.1. Bölgenin jeolojisi...............................................................................9
1.6. Düzce’ de Yapılan Sondaj Laboratuar ve Jeofizik Çalışmalar..........12
1.7. Afyon Çay Genel Jeolojik Koşullar ve Tektonik................................14
1.8. Afyon Çay’ da Yapılan Jeofizik Çalışmalar......................................15
2. KURAMSAL TEMELLER.................................................................18
2.1. Eşik İvme Kriteri.................................................................................18
2.2. Periyodik Kayma Gerilmesi................................................................19
2.3. Sıvılaşma Endeks Kriteri.....................................................................22
2.3.1 Sıvılaşma emniyet faktör..................................................................22
2.3.2. Sıvılaşma endeksi.............................................................................23
2.4. Tokimatsu ve Yoshimi Yöntemi .........................................................23
iv
3. MATERYAL VE YÖNTEM..............................................................26
3.1. Yapılan Sıvılaşma analizindeki iyileştirme çalışmaları.....................26
3.2. Geliştirilmiş Eşik İvme Kriteri...........................................................27
3.3. Geliştirilmiş Periyodik Kayma Gerilmesi .........................................28
3.4. Geliştirilmiş Sıvılaşma Endeks Kriteri...............................................29
3.4.1. Geliştirilmiş sıvılaşma emniyet faktörü..........................................29
3.4.2. Geliştirilmiş sıvılaşma endeksi........................................................30
4. ARAŞTIRMA BULGULARI ............................................................32
4.1. Geliştirilmiş Eşik İvme Kriteri...........................................................33
4.2. Geliştirilmiş Periyodik Kayma Gerilmesi...........................................34
4.3. Geliştirilmiş Sıvılaşma Endeks Kriteri...............................................35
4.3.1. Geliştirilmiş sıvılaşma emniyet faktörü ..........................................35
4.3.2 Geliştirilmiş sıvılaşma endeksi........................................................36
5. TARTIŞMA VE SONUÇ....................................................................37
KAYNAKLAR..............................................................................................40
EKLER..........................................................................................................42
EK1..................................................... ....................................................43
EK 2.........................................................................................................45
EK 3.........................................................................................................53
ÖZGEÇMİŞ..................................................................................................63
v
SİMGELER DİZİNİ
amax
at
CN
D50
Fa
FL
Fs
g
Gmax
h
i
IL
L
M
N
N1
R
rd
Vs
z
zl
τs
τ0
σ0
σ0´
τd/ σ0´
τl/ σ0´
σv
σv´
γt
ρ
Depremin ivmesi
Sıvılaşmanın gerçekleşebilmesi için gerekli başlangıç
ivmesi
Düzeltme faktörü
Ortalama dane çapı
Eşik ivme emniyet faktörü
Sıvılaşma endeksi emniyet faktörü
Kayma gerilmesi emniyet faktörü
Yer çekimi ivmesi, 980gal
Kayma modülü
Tabaka derinliği
Tabaka numarası
Sıvılaşma potansiyeli indeksi
Şiddetli bir depremde meydana gelebilecek kayma
gerilmesi oranı
Deprem magnitüdü
SPT değeri
Revize edilmiş SPT
Yerinin sıvılaşma anındaki periyodik kayma direnci oranı
Yerin derinlikle artan sıvılaşmaya karşı direncini temsil
eden bir azaltma faktörü
S dalga hızı
Derinlik
Tabaka orta noktasının derinliği
Belli bir yerinde sıvılaşmanın başlayabilmesi için gerekli
sınır kayma gerilmesi
Aynı yerde belli bir depremin meydana getireceği
ortalama kayma gerilmesi
Toplam gerilme
Efektif gerilme
Depremden kaynaklanan periyodik gerilme oranı
Yerin periyodik gerilme direnci
Toplam düşey gerilme
Efektif düşey gerilme
Eşik kayma şekil değiştirmesi
Birim hacim yoğunluk
vi
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 1.3.1. Yerin taşıma gücünü yitirmesi sonucu yapılar yana yatmış
veya devrilmiş, Kobe 1995
(www.ce.washington.edu/liquefaction/html) ............................3
Şekil 1.3.2a Yanal yayılma sonucu, yer yüzeyden 1.2-2 metre dalma
yapmıştır Kobe 1995
(www.ce.washington.edu/liquefaction/html) ...........................4
Şekil1.3.2b Yanal yer değiştirme ve çökme , Kobe 1995
(www.ce.washington.edu/liquefaction/html) ...........................5
Şekil 1.3.3. Motagua nehri 1976 Guatemala Depremi..................................6
Şekil 1.4. En kolay sıvılaşan ve potansiyel sıvılaşma eğilimine sahip
zeminler için tane boyu açısından sıvılaşma alt üst sınırlarını
gösteren tane boyu dağılım eğrileri............................................8
Şekil 1.5.1. Düzce Havzasının Jeoloji Haritası ...........................................10
Şekil 1.5.2. Düzce yakınındaki başlıca faylar Düzce, Hendek ve
Çilimli fayları.............................................................................12
Şekil 1.6.1. Jeofonların ve atışların serili olduğu konumlar.........................13
Şekil 1.7.1. Depremle oluşan yüzey kırığı, ana ve ardçı şokları gösteren
Afyon- Akşehir havzasının yapısal jeoloji haritası....................16
Şekil 1.7.2. Maltepe köyü batısı Kali Çayı kenarındaki tarla da farklı
yönlerde gelişmiş sıvılaşmalar. Ok ile gösterilen yönde sismik
ve yer-radarı çalışması yapılmıştır.............................................17
Şekil 2.1. Eşik ivme değerleri önerisi.........................................................19
Şekil 2.2a. Standart penetrasyon azaltma faktörü.........................................20
Şekil 2.2b. Periyodik sınır gerilmesi değeri..................................................21
Şekil 5.1. Afyon Çay sıvılaşma görülmüş bir yerde sismik
kesit görüntüsü............................................................................39
vii
ÇİZELGELER DİZİNİ
Çizelge 2.4.2. Sıvılaşma risk derecesi............................................................23
Çizelge 2.5. ∆Nf İnce tane düzeltme katsayısı............................................25
viii
1. GİRİŞ
1.1. Tezin Amacı
Bu çalışmada sıvılaşma ve hasarları incelenecek ve çeşitli sıvılaşma
yöntemleri kullanılarak Düzce ili ve Afyon Çay ilçesin de sıvılaşma
potansiyeli hesaplanacak ve gözlemlerle karşılaştırılacaktır. Bazı
yöntemlerin gözlemlere ters sonuçlar verip vermediği araştırılacaktır.
Ters sonuçlar çıktığı takdirde tutarsızlıklar incelenip, yöntemlere ekler
yapılarak sıvılaşma potansiyeli hesapları tekrar yapılacaktır
Ayrıca bu çalışma Düzce de yapılmış olan sıvılaşma potansiyeli
çalışmasında gözlenen tutarsızlıklar tekrar incelenecektir. Çünkü bu
bölgedeki sıvılaşma çalışmalarından sonra 50 kuyunun 17’ sinde sıvılaşma
emniyet katsayısı 1.0 den büyük bulunmuş olup bu alanda sıvılaşma
gözlenmemiştir (Kayabalı vd., 2001).
1.2. Sıvılaşma ve Tehlikesi
Sıvılaşma her yerde ve her koşulda meydana gelen bir davranış biçimi
olmayıp, belirli yeraltı koşulları altında gerçekleşir. Genellikle genç ve
gevşek çökellerin, özellikle kum ve silt tane boyundaki malzemenin
depolandığı ve yeraltı suyunun sığ olduğu ortamlar, sıvılaşmanın gelişmesi
açısından en uygun ortamlardır. Sıvılaşmaya en duyarlı çökeller; Holosen
yaşlı delta, akarsu, taşkın ovası, taraça ve kıyı ortamındaki çökelme
süreçleri sonucunda birikmiş çökellerdir. Çünkü bu ortamlarda egemen olan
çökelme süreçleri, tanelerin üniform şekilde ve gevşek halde depolanmasına
olanak sağlamaktadır. Sıvılaşma, gerekli koşullarda gerçekleştiği taktirde,
yeraltısuyu tablasının yüzeyden itibaren en fazla 10m derinlikte bulunduğu
ortamlarda meydana gelmektedir (Ulusay, 2000).
Yerin sıvılaşması bin yılın son depremlerinde de örneklendiği üzere önemli
hasar sebepleri arasında kalmaya devam etmektedir. Sıvılaşmanın
1
mekanizması ve doğurduğu sonuçların anlaşılmasına yönelik çalışmalar
1964 yılında meydana gelen ve sismik sıvılaşma nedenli yıkıcı hasara sebep
olan 1964 Niigata- Japonya, 1964 Büyük Alaska A.B.D. depremleri sonrası
hızlanmıştır. Son kırk yılda bu alanda önemli ilerlemeler kaydedilmiştir
(Çetin vd., 2000).
Bir yerin sıvılaşmaya karşı duyarlılığı, yeri oluşturan tanelerin boyutlarına,
şekillerine ve zemin türüne bağlıdır.
Yapıları taşıyan yer, sıvılaştığı zaman taşıma gücünü yitirerek
deformasyona uğrar. Sıvılaşan kum yüzeye doğru yükselirken, dayanımını
yitiren yapının aktardığı yükleri taşıyamaz duruma gelir. Bu gelişmeye
koşut olarak, yerin üzerindeki yapılar da öne veya geriye doğru yatar, ya da
devrilirler. Sıvılaşma nedeniyle yerin taşıma gücünü yitirmesiyle binalarda
gözlenen davranışın aksine, sıvılaşan yerin içinde gömülü konumdaki
tanklar ve borular ise yüzeye doğru yükselme eğilimi gösterirler ve
kırılmaya ya da bükülmeye uğrarlar (Ulusay, 2000). Sıvılaşma, yerin
viskoz davranış biçimi olarak tanımlanabilir.
Yer sıvılaşma analizinin ilk adımı potansiyel olarak sıvılaşabilir yer
tabakalarının söz konusu yer kesitinde bulunup bulunmadığının
belirlenmesidir.
Sismik yer sıvılaşmasına yönelik birçok mühendislik yöntemleri
sunulmaktadır. Ancak bu yöntemlerin bazılarının uygulanabilirliği,
güvenirliği kısıtlıdır ve bu çalışmada birden fazla sıvılaşma analizi kriteri
incelenerek karşılaştırılmıştır.
1.3. Sıvılaşma Hasarları
Suya doygun kum tabakaları ve bazı killi ve siltli formasyonlar, şiddetli bir
depremde sıvılaşma yolu ile mühendislik yapılarına çok büyük hasarlar
vermektedir. Geçmişte, 1964 Niigata depremi (M=7), 1964 Alaska depremi
(M=8.4), 1995 Kobe depremi (M=7.2) sırasında çok önemli sıvılaşma
hasarları meydana gelmiştir. Kobe depreminde meydana gelen sıvılaşma
hasaları, şehrin karayolu, demiryolu, metro ve liman gibi hayat damarlarını
felce uğratmış, Japonya ekonomisine ağır bir darbe indirmiştir. Sıvılaşma
2
olayı depremlerin en beklenmedik, en kontrol edilemez ve en ağır hasar
yaratan bir yönüdür. Bu çalışmada sıvılaşmaya elverişli yer cinsleri ile
sıvılaşma kriterleri gözden geçirilmiş ve Afyon Çay ilçesi ile Düzce ili
sıvılaşma potansiyeli incelenmiştir.
Sıvılaşmanın neden olduğu yer duraysızlıklarını yerin taşıma gücünü
yitirmesi, yerin oturması, yerin salınımı, yanal yayılma, akma türü kayma
olarak sınıflayabiliriz.
.
1.3.1. Yerin taşıma gücünü yitirmesi
Yapıları taşıyan yer sıvılaştığı zaman taşıma gücünü yitirerek deformasyona
maruz kalır. Sıvılaşan kum yüzeye doğru yükselirken, dayanımını yitiren
yer yapının aktardığı yükleri taşıyamaz duruma gelir. Yerin üzerindeki
yapılarda öne veya arkaya doğru yatar, ya da devrilir (şekil 1.3.1.).
Şekil 1.3.1. Yerinin taşıma gücünü yitirmesi sonucu yapılar yana yatmış veya devrilmiştir,
Kobe, 1995 (www.ce.washington.edu/liquefaction/html)
1.3.2. Yerin oturması
Sıvılaşma sırasında sediman (veya kum) tanelerinin gösterdikleri bir araya
gelme eğilimi ve zeminin taşıma gücünü yitirmesi, yüzeyde oturma şeklinde
bir deformasyona neden olabilir. Bu koşullarda yerde gelişen oturma yer
değiştirmesi yerin üzerindeki yapıya yansıyarak, yapı yerin içine batar
(Ulusay, 2000).
3
1.3.3. Yerin salınımı
Bu davranış biçimi, sıvılaşmanın yamaç eğiminin son derece az ve
dolayısıyla yanal yönde bir değiştirmenin mümkün olduğu alanlarda
gelişmesi halinde gözlenebilir. Sıvılaşma, yüzeye yakın derinlikteki yerinin
bloklara ayrılmasına ve bu blokların ileriye ve geriye sürüklenmesine yol
açar. Bu sürüklenme, deprem dalgaları gibi titreşimler yaratır. Titreşimle
birlikte fisür veya çatlaklarda açılıp kapanmalar ve yerinde oturmalar
meydana gelerek; yapılar, boru hatları ve yerin gömülü diğer alt yapı
elemanları ciddi hasarlara maruz kalabilirler (Ulusay, 2000).
1.3.4. Yanal yayılma
Bu duraysızlık sırasında, sıvılaşan seviyenin üzerinde bulunan yer geniş
bloklara ayrılır ve bloklar yanal yönde hareket eder. Bu hareket, depremden
kaynaklanan çekim kuvvetleri ve içsel kuvvetlerin birlikte etkimesiyle
meydana gelmektedir. Yanal yayılma, genellikle eğimi son derece küçük
(0.3-3 derece) olan yamaçlarda boyunca ve nehir yatağı, göl veya deniz
kıyısı gibi harekete engel olmayacak serbest yüzeyde doğru gelişir. Yatay
yöndeki hareket, birkaç metreden onlarca metreye kadar ulaşabilir. Hareket
sırasında yer ötelenir, bloklara ayrılır ve buna bağlı olarak yerinde fisürler,
kırıklar, küçük çöküntüler ve yükselmeler meydana gelir (şekil 1.3.2a. ve
şekil 1.3.2b.).
Şekil 1.3.2a. Yanal yayılma sonucu yer yüzeyden 1.2-2 metre dalma yapmıştır, Kobe 1995
(www.ce.washington.edu/liquefaction/html)
4
Şekil 1.3.2b. Yanal yer değiştirme ve çökme, Kobe 1995
Yanal yayılmaya maruz kalan yerlerdeki yapı temelleri, atık su şebekeleri
ve boru hatları ile diğer alt yapı elemanları hasar görürler veya eklem
yerlerinden koparlar. Ayrıca, kaymanın topuk bölgesindeki yapılar sıkışır ve
bükülürler. Dolayısıyla, yanal yayılmanın neden olduğu hasarlar, yerin
üzerindeki yapılaşmanın yoğunluğuna da bağlı olarak, afet düzeyine
ulaşabilmektedir (Ulusay, 2000).
1.3.5. Akma türü kayma
Bu tür yer hareketleri, sıvılaşmanın neden olduğu en etkili duraysızlıklardır.
Akma sırasında çok geniş yer kütleleri, çok kısa bir sürede ve saatte onlarca
kilometreye ulaşan bir hızla, eğimli yüzeyler boyunca onlarca kilometre
hareket edebilirler. Akma, tamamen sıvılaşmış bir yerde gelişebileceği gibi
sıvılaşan yerin üzerinde yer alan daha sert bir malzemeye ait blokların
hareket etmesiyle de meydana gelebilir. Bu tür hareketler eğimi 3 dereceden
daha büyük olan yamaçlar boyunca, gevşek ve suya doygun kumlar veya
siltli kumlardan ileri gelmektedir (Ulusay, 2000).
Sıvılaşma bazen çok önemli toprak kaymalarına neden olmaktadır, bir
örneği 1976 Guatemala depreminde gözlenmiştir. Matagua nehri
kapanmıştır (şekil 1.3.3.)
5
Şekil 1.3.3. Motagua nehri 1976 Guatemala Depremi
1.4. Sıvılaşmayı Etkileyen Faktörler
Sıvılaşmayı etkileyen faktörleri ikiye ayıralabilir. Birincisi depremden
kaynaklı olan faktörler; Kayma dalgası (S dalga) hızı, depremin ivmesi,
depremin magnitüdü’ dür. İkincisi yer kaynaklı olan faktörler; yeraltı suyu
seviyesi, su içeriği, gözeneklilik, geçirgenlik, ortalama dane çapı, bağıl
sıkılık ve likit limit dir.
1.4.1. Kayma dalga hızı (Vs)
S dalga hızı arttıkça risk azalır. S dalgası suda ilerlemediğinden S dalgası
yeraltındaki yapının su içeriği hakkında bilgi verir. S dalgası hızının yüksek
olması su içeriğinin olmadığını gösterir (Lade ve Yamamuro 1998,1999).
1.4.2. İvme
İvme depremin en can alıcı noktasıdır, çünkü ivme büyüdükçe hasarlar ve
kayıplar anormal bir şekilde artmaktadır. İvme artmasıyla tanelerin yer
değiştirmesi ve yeraltı suyunun transfer hızı artarak sıvılaşmaya çok büyük
bir etken olarak katılmaktadır (Lade ve Yamamuro 1998,1999).
6
1.4.3. Deprem magnitüdü
Deprem magnitüdü depremde çıkan enerji ile belirtildiğinden büyük bir
depremden çıkan enerjide büyük olacaktır. Yani sarsıntı fazla olacaktır.
Sarsıntıda sıvılaşma sırasında önemli olduğundan sıvılaşma etkisini
arttıracaktır. Tanelerin yer değiştirmesi ve suyun dolaşımı artacaktır.
Dolayısıyla depremin magnitüdü sıvılaşmayla doğrudan ilgili bir
parametredir.
1.4.4. Yeraltı suyu seviyesi ve su içeriği
Yeraltı suyunun yüzeye yakın olması ve depremlerin ani ve çok kısa süreli
hareketlere neden olması, taneler arasında suyun kaçması için gereken
yeterli süreye olanak tanımamakta, dolayısıyla ortamdan uzaklaşamayan
gözenek suyunun basıncını aniden arttırmaktadır. Gözenek suyu
basıncındaki bu ani artış, yerin tanelerini bir arada tutan temas kuvvetlerini
yok ederek taneleri birbirinden uzaklaştırır ve böylece yer dayanımı yitirir.
Bu koşullar altında yerin, deprem öncesinde gösterdiği katı malzeme
davranışı yerine, bir sıvı gibi davranarak suyla birlikte yüzeye doğru hareket
eder ve yüzeyden çıkmaya başlar. Yeraltı suyu yüzeye yakın olmazsa
gözenek suyu basıncında bir değişiklik olmayacak ve yer dayanımını
yitirmeyecektir.
1.4.5. Gözeneklilik (Porozite)
Gözeneklilik daneler arasındaki boşluk oranıdır. Gözenekliliğin artması
sıvılaşma riskini arttırır, çünkü tanelerin yer değiştirmeleri kolaylaştırdığı
gibi yeraltı suyunun dolaşmasını kolaylaştırır (Lade ve Yamamuro
1998,1999).
1.4.6. Geçirgenlik (Permeabilite)
Geçirgenlik, gözenekli malzemenin suyu geçirme kapasitesidir. Geçirgenlik
arttıkça sıvılaşma riski artar çünkü malzeme içinde su dolaşımı artacak ve
7
yer katı halini bırakarak üzerindeki malzemeyi taşıyamaz duruma gelecek
yani duraysızlaşacaktır (Lade ve Yamamuro 1998,1999).
1.4.7. Ortalama Dane Çapı D50
En kolay sıvılaşabilen kumların ortalama dane çapı 0.2mm civarında olduğu
söylenebilir (şekil 1.4.) (Ulusay, 2000).
Şekil 1.4. En kolay sıvılaşan ve potansiyel sıvılaşma eğilimine sahip
zeminler için tane boyu açısından sıvılaşma alt ve üst sınırlarını
gösteren tane boyu dağılım eğrileri (Ulusay, 2000)
1.4.8. Bağıl sıkılık
Bağıl sıkılık, yer altındaki katmanların ne kadar sıkı durumda olduğunu
yüzde cinsinden veren bir parametredir. Sıvılaşmadaki etkisi; bağıl sıkılık
yüzdesinin düşük olması taneler arasındaki boşluk derecesinin o kadar
yüksek olduğunu belirtir. Buda deprem sırasında mevcut olan yeraltı
suyunun taneler arasına girip yerin viskoz sıvı gibi davranmasına yol açar .
8
1.4.9. Likit Limit LL
Likit limit (LL) değeri yükseldikçe risk artar. LL değeri arttıkça ortam daha
akıcı bir hal alır buda sıvılaşma riskini arttırır.
1.5. Düzce Çevresi Genel Jeolojik Koşulları ve Tektoniği
Düzce il merkezinde 246 hektarlık alanın imar planına esas jeolojikjeofizik- jeoteknik etüt raporu Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi
Jeoloji Mühendisliği ve Jeofizik Mühendisliği tarafından yapılmıştır
(Kayabalı vd., 2001). Temel kayalardan uzak güneybatıya doğru 0.5-3.0
derecelik eğimli ovada yerleşmiştir. Düzce yerleşim merkezi akarsu kanal
ve taşkın ovası çökel alanları üzerinde bulunmaktadır (Emre vd., 1999).
Üzerinde yerleştiği litoloji büyük ölçüde silt ve kil daha az oranda kum ve
çakıldan oluşmuştur. Düzce kent merkezi, güneyindeki Düzce; kuzeyindeki
Çilimli fayı gibi aktif kırık hatlarına yaklaşık 7-8 km uzaklıktadır(Emre vd.,
1999).
1.5.1.
Bölgenin Jeolojisi
Prekambriyen:
Metagranitler: İnceleme alanın güney batısında yüzeyler. Burada
kuvaterner tortulları ile dokanağını Düzce Fayı oluşturur (şekil 1.5.1.).
Paleozoyik:
Kocatöngel Formasyonu: İnceleme alanı kuzeyinde koyu yeşil gri renkli,
orta-kalın tabakalı, yer yer laminalı ve silttaşı ve şeyllerden oluşur. Üzerine
gelen birimlere göre erken Ordivisiyen yaşlıdır.
Kurtköy Formasyonu: Kaynaşlı civarında yüzlük verir. Kırmızı, mor ve
alacalı renkli olan birimin bu yöredeki litolojisi seyrek konglomera içeren
kum taşı olup erken Ordivisiyen yaşlıdır.
Havzanın doğusunda; Bolu dağı tüneli girişi civarında yüzeyler. Kumtaşıkireçtaşı-şeyl ardalanmasından oluşan litolojiye sahiptir. Yer yer silisli seyl
özelliği göstermektedir. Fosil verilere göre Ordovisyen-alt Devoniyen yaşlı
sığ denizel kökenli oluşuklardır.
Yılanlı Formasyonu: İnceleme alanının kuzeydoğusunda çok sınırlı bir
alanda yüzeyler. Koyu gri yer yerde beyaz renkli olan birim dolomitik
9
kireçtaşı ve dolomitten oluşur. Alttan ve üstten tektonik dokanaklar ile
sınırlanır. Yaşı geç Devoniyen erken Karboniferdir (Emre vd., 1999).
Şekil 1.5.1. Düzce Havzasının Jeoloji Haritası (Emre vd., 1999)
10
Mesozoyik
Çakraz Formasyonu: Çalışma alanının doğusunda ereğli formasyonu ile
dokanakta görülür. Morumsu kırmızı renkli orta sıkı tutturulmuş çakıltaşı –
kumtaşı-çamurtaşı ardalanmasından oluşur. Altındaki ve üstündeki
birimlere göre geç Permiyen erken Triyas olup karasal ortam ürünleridir.
Yemişliçay Formasyonu: Alt düzeylerde gri yeşil sarı kahverengi, inceorta tabakalı volkanik kumtaşları egemendir. Bunlar kiltaşı, aglomera, tüf ,
tüfit ile bölünür. Orta ve üst düzeylerine doğru istife kırmızı –pembe renkli
mikritik kireçtaşı katılır. Birimin yaşı Troniyen –Kampaniyendir.
Akveren Formasyonu: İnceleme alanının güneydoğusunda yüzlek verir.
Stratigrafik olarak alt düzeylerde kumtaşı-çakıltaşı ve kırıntılı kireçtaşı
tabakalarının ardalanması şeklinde litoloji izlenen birim, üstlere doğru
kumtaşı ara seviyeleri içeren, killi kireçtaşı-marn litolojisine dönüşür.
Alterasyona göre sarı, beyaz, yeşil yer yer kırmızı renklidir. En üst
seviyelerinde masif görünüşlü gri-beyaz renkli resifal kireçtaşlarını
bulundurur. Altındaki ve üstendeki birimlerle uyumlu olan geç KretasePaleosen yaşlıdır (Emre vd., 1999).
Senozoyik
Çaycuma Formasyonu: İnceleme alanının kuzey ve batısında gözlenen bu
formasyon orta-batı Karadeniz bölgesinin en yaygın birimidir. Kumtaşıkonglomera-marn-tüfit ardalanmasında oluşan bir litolojisi vardır. Bazı
bölgelerde volkanitlerin egemenliği dikkat çeker. Çoğunlukla gri-yeşil
olarak bulunurlar. erken-orta Eosen yaşlıdır. İçindeki geniş yayılımlı
volkanitler Yığılca üyesi olarak ayrılır.
Karapürçek Formasyonu: İnceleme alanının doğusunda, temel kayaların
önünde etek düzlükleri teşkil edecek şekilde bulunur. Birimin litolojisi
yamaç molozu ve alüvyon yelpazesi çökellerinin karışımından oluşmuş
konglomera –kumtaşı-çakıltaşı karışımıdır. yaşi erken Kuvaternerdir.
Genç çökeller: Düzce havzasını dolduran kırıntılı çökellerin tümü çakılkum-silt ve kilden oluşmuştur. Düzce havzasındaki tortul kalınlığının 260m
olduğu sanılmaktadır (Emre vd., 1999).
Düzce havzası ve dolgusu, Türkiye neotektonik döneminde gelişmiş
olmasına karşın havzanın temel kayaları Paleotektonik dönemin farklı
kökenli birliklerinden oluşmuştur (Emre vd., 1999). Düzce havzasının
temelindeki en yaşlı metamorfikler muhtemelen Sakarya zonuna aittir.
Doğu Marmara bölgesinin jeolojik iskeleti Eosen- Oligosen sırasında
intrapontit okyanusunun kapanmasıyla kurulmuştur (Emre vd., 1999). Bu
sırada oluşan yaygın bir kıtasal volkanizma yörede geniş alanlar örten
Yığılca üyesi üretilmiştir.
11
Neotetis okyanusunun kapanması Türkiye’ de paleotektonik dönemin sona
ermesi ve ardından neotektonik dönemin başlamasını temsil eder. Bu yeni
dönemin en belirgin oluşumu Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ)’dur.
KAFZ ile ilgili olarak Düzce yakınındaki başlıca faylar Düzce, Hendek ve
Çilimli faylarıdır (şekil 1.5.2.).
Düzce fayı Akyazı- Kaynaşlı arasında toplam 70km uzunlukta olup, Düzce
ovasını güneyden sınırlar. Doğrultu atımlı ve sağ yönlüdür. Bunun 30
kilometrelik kısmı 17 Ağustos 1999 depremi ile; kalan kısım da 12 Kasım
1999 depremi ile kırılmıştır. 13 km uzunluğundaki Çilimli fayı CumayeriKonuralp arasında KB doğrultusunda uzanır (Emre vd., 1999).
Şekil 1.5.2. Düzce yakınındaki başlıca faylar Düzce, Hendek ve Çilimli
fayları (Şaroğluvd.,1992’ den alınmıştır. Kuzey Anadolu Fayı)
1.6. Düzce’ de Yapılan Sondaj, Laboratuar ve Jeofizik Çalışmaları
İnceleme alanının sondaj ve laboratuar çalışmaları Ankara Üniversitesi
Mühendislik Fakültesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü tarafından yapılmıştır.
İnceleme alanında her birinin derinliği 15 metre olmak üzere toplam 50
zemin sondajıyla 750 metre delme yapılmıştır. Sondajlar sırasında 2.5 – 3.0
12
ve 5.5 – 6.0 metre seviyelerinde örselenmemiş yer (UD) örnekleri
alınmıştır. Ayrıca her bir kuyuda 1.5, 3.0, 4.5, 6.0, 7.5, 9.0, 12.0, ve 14.5
metre derinliklerde standart penetrasyon deneyi yapılamak suretiyle
örselenmiş numuneler alınmıştır. Kuyuların yarısından çoğunda yüzeyden
derinliği 6 ile 10 metre arasında değişen çok sıkı çakıllı bir seviyenin
varlığı tespit edilmiştir. Yer altı su seviyesi yüzeyden 2 – 5 metre arasında
değişmektedir. Temel etüt sondajlarından alınan örneklerin tümünde elek
analizi ve kıvam limiti deneyleri yapılmıştır. Elek analizi sonuçlarına göre
459 adet örnekten 6’ sı iyi boylanmış kumlu çakıl, 234’ ü çakıllı, iyi
boylanmış kum, 70’ i çoğunlukla düşük plastisiteli silt ve 129’ u da kil olup
tamamına yakın kısmı düşük plastisitelidir. İncelenen örneklerin su
muhtevası % 1 ile % 57 arasında değişmektedir.
Bu çalışmada 50 sondaj noktasının 26’sı kullanılabilmiştir.
İnceleme alanının Jeofizik çalışmaları Ankara Üniversitesi Mühendislik
Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü tarafından yapılmıştır. Düzce il
merkezinde gerçekleştirilen jeofizik araştırmada sismik kırılma ve
titreşimcik (microtremor) ölçme çalışması yapılmıştır. Sismik kırılma
çalışmaları ile zeminin dinamik özelliklerini incelenmesi amaçlı P ve S
dalgası hızları incelenmiştir. Çalışmalarda ABEM Terraloc MK6 tipi sismik
cihaz kullanılmıştır.
P dalga hızı tablaya dikey olarak 10 kg balyozla vurularak, S dalga hızı ise
3 m uzunluğunda 30 cm yüksekliğinde 50 cm genişliğinde bir kalas üzerine
ağır bir araç çıkarılarak kalasa yandan vurulması suretiyle üretilmiştir.
Çalışma alanı yeterli büyüklükte olduğu yerlerde 5 atış yapılmıştır.
12 jeofonlu, 3 m offsetli, 6 m jeofon aralıklı 144 m’lik serimler yapılmıştır.
-36m ileri atış
0 m düz atış
36 m orta atış
72 m ters atış
108 m geri atış
: Vuruş noktası
36m
-36
36m
36m
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0
36
72
13
36m
108
Şekil 1.6.1. Jeofonların ve atışların serili olduğu konumlar
Sismik kırılma verisinin yorumlanması SeisOpt-2D adlı iki boyutlu çözüm
yapan sismik program ile yapılmıştır. Bu çalışmada sismik hızlardan
yararlanılarak sıvılaşma analizi yapılmıştır.
1.7. Afyon Çay İlçesinin Genel Jeolojisi ve Tektoniği
Sultandağları, ülkemiz jeolojisinde Isparta büklümü adı verilen yapının KD’
sunda yer almakta olup, orta ve batı Toros silsilesinin, İç Anadolu bölgesini
güneybatıdan sınırlayan yükselti alanlarını oluşturur. Sultandağları KB-GD
uzanımlı olup, Kambriyen – Geç Kretase yaşlı bir istifle temsil olunur. Bu
yükseltinin önünde gelişen Neojen Havzası ise, göl akarsu çökel sisteminde
depolanan çökeller ile karakterize edilir. Çay – Akşehir kesiminin temel
kayalarını ise düşük dereceli metamorfik kayalar oluştururur. Şist ve fillit
ile birlikte kuvarsit, mermer ve rekristalize kireçtaşları bu kesimin yaygın
kaya türleridir. İstifin taban kesimleri Genç Kambriyen- Erken Ordovisiyen
olarak yaşlandırılmış olup (Sultandede Fm: Demirkol, 1977),
metamorfiklerin üst kesimlerinde yer alan rekristalize kireçtaşlarından
Permiyen fosiller bulunur. Isparta büklümünün Çay ilçesinden Dinar’ a ve
oradan Akdeniz’ e kadar olan kesiminde ise denisel oluşuklar Çeç
Lütesiyen’ e kadar uzanır. Daha genç tortullar dağoluşum sonrasını temsil
eden Oligesen yaşlı molasik tortullar ile birlikte graben dolgusu
niteliğindeki Pliyo-Kuvarterner yaşlı karasal tortullardır (Koçyiğit 1981).
Sultandağları yapısal olarak bir horst özelliğindedir. Kuzeydoğu kenarı,
bölgedeki depremlerden en çok etkilenen Akşehir ovasını tektonik olarak
sınırlar (Akşehir Fay Zonu: Koçyiğit, 1984). Bu sınır çoğunlukla bir eğim
atımlı normal fay niteliğindedir. Eber ve Akşehir göllerinin içerisinde yer
aldığı ovanını ovanın kuzey kenarı da yine eğim atımlı normal faylarla
denetlenmektedir. Akşehir- Afyon grabeni (Koçyiğit vd., 2000) olarak
adlandırılan bu çöküntü koridoru ovanın her iki kenarını sınırlayan ve
birbirlerine segmenler halinde eklenen normal faylarla kuzeybatı yönünde
uzanır ve bu graben yapısı bazı kesintilere uğramakla birlikte Simav
grabenini (Seyitoğlu, 1997) izleyerek Balıkesir Savaştepe’ ye kadar takip
edilebilir. Burada kuzey Anadolu Fay Zonu’ na ait faylarla karşılaşır ve
karmaşık bir gerilme sisteminin meydana gelmesine yol açar. 03.02.2002
Çay depremine yol açan ve Sultandağı veya Akşehir fayı (Koçyiğit, 1984)
olarak adlandırılan yapısal sistem KD-GB gidişli grabenleri keser. Bu
14
grabenler deprem bölgesine yakın olan güneydoğudan, kuzeybatıya doğru
sıralanan Karadilli (Koçyiğit, 1984), Şuhut ve Sincanlı grabenleridir. Bu son
Afyon depreminde ardçıl şoklar Sultandağ fayının kuzeyinde ve kuzeybatıgüneydoğu doğrultusunda dağılım göstermişlerdir. Buna karşılık AfyonAkşehir grabeninin kestiği ve daha güneyde yer alan Karadilli grabeni kenar
faylarında belirgin bir sismik etkinlik görülmemiştir. Bu da bölgenin
genişleme karakterli neotektonik sisteminde daha genç ve aktif yapının KBGD uzanımlı Afyon- Akşehir grabeni olduğunu göstermektedir (şekil 1.7.1)
(Başokur vd., 2002).
1.8. Afyon Çay’ da Yapılan Jeofizik Çalışmalar
Sismik kırılma çalışmalar toplam uzunluğu 312 metre olan altı profil
üzerinde gerçekleştirilmiştir. Her profil üzerinde ölçülen sismik veri, iki
boyutlu ters-çözüm yöntemi kullanılarak, ortama ait hız bilgileri elde
edilmiştir. Bu çalışmada sıvılaşma gözlenmiş olan 3 .profil Maltepe köyü
serimi ele alınmıştır (şekil 1.7.2.).
Çalışmalarda ABEM Terraloc MK6 tipinde 24 kanallı sismik cihaz
kullanılmıştır. Sismik kırılma çalışmaları ile yerin dinamik özelliklerinin
incelenmesi ve fay zonlarının saptanması amaçlanmıştır, P ve S atışlarından
elde edilen kırılma dalgası ilk varış zamanları kayıtlardan okunarak, ön
veri-işlem aşaması Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Jeofizik
Mühendisliği Bölümünce geliştirilen program ile yapılmıştır. Sismik kırılma
verilerinin iki-boyutlu ters-çözüm yöntemi kullanılmıştır. Bu amaç için
SeisOpt adlı ters-çözüm programı kullanılmıştır (Başokur vd., 2002).
Ayrıca bölgede yer-radarı ve mikrotremor çalışmaları da Ankara
Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü
tarafından yapılmıştır (Başokur vd., 2002)
15
Şekil 1.7.1. Depremle oluşan yüzey kırığı, ana ve ardçı şokları gösteren
Afyon- Akşehir havzasının yapısal jeoloji haritası (Başokur vd.,
2002)
16
Şekil 1.7.2. Maltepe köyü batısı Kali Çayı kenarındaki tarlada farklı
yönlerde gelişmiş sıvılaşmalar ok ile gösterilen yönde sismik ve
yer-radarı çalışması yapılmıştır (Başokur vd., 2002).
17
2. KURAMSAL TEMELLER
Tez kapsamında incelenecek sıvılaşma çalışmaları ile ilgili kuramsal
temeller ve güncel formüller aşağıda teker teker ele alınmıştır.
2.1. Eşik İvme Kriteri (Dobry vd., 1981)
Bu yöntem kayma dalgası hızı Vs ile a ivmesini kullanarak sıvılaşma
potansiyelini belirleyen bir yöntemdir. Depremde meydana gelen ivme,
yerin deformasyona uğramadan dayanabileceği ivmenin %160’ ın dan
büyükse sıvılaşma potansiyeli yüksektir.
Eşik ivme kriterinde emniyet faktörü Fa, için
Fa=1.6(at/amax)
(2.1.)
tanımı yapılır. Burada at, sıvılaşmanın gerçekleşebilmesi için gerekli
başlangıç ivmesi, amax da depremin meydana getireceği maksimum yer
ivmesidir. Eğer,
Fa < 1 ise sıvılaşma potansiyeli yüksek,
Fa ≥ 1 ise sıvılaşma potansiyeli düşüktür.
Kayma dalgası hızı, Vs değeri kullanılarak sıvılaşma potansiyelini
belirleyen bu kriter Dobryvd.,önermişlerdir. Eşik ivme , yerin kayma dalga
hızı, Vs ’ ye bağlı olarak, kabul edilen bir γt ‘ rijitide’ için Teri ve Tezcan
(1996) İzmir Konak Meydanı sıvılaşma kriterinin değerlendirmesinde;
γt= 0.0001 kabulü yapılmıştır.
Ve γt=0.0001 değerine karşılık gelen G/Gmax değeri de 0.8 olarak kabul
edilmiştir (şekil 2.1.).
(at/g)= [γt(G/Gmax)tVs]/gzrd
bağıntısı ile doğrudan hesaplanabilir.
(2.2.)
Burada rd yerin derinlikle artan sıvılaşmaya karşı direncini temsil eden bir
azaltma faktörü olup,
rd=1- 0.015z
(2.3.)
18
alınmıştır.
ve Gmax= ρVs2
bağıntıları ile hesaplanır. Burada;
amax: depremin ivmesi (gal),
Gmax: kayma modülü,
ρ: yoğunluk, ton/m3 ,
g: yer çekimi ivmesi, 980gal,
σv: toplam düşey gerilme, ton/m2 ve
z: derinlik (metre)’dir.
(2.4.)
Şekil 2.1. Eşik ivme değerleri önerisi, (Teri ve Tezcan 1996)
2.2. Periyodik Kayma Gerilmesi (Seed, 1979, Seed vd., 1981)
Kayma gerilmesi değerlerini kullanarak sıvılaşma potansiyeli belirleyen
yöntemdir. Kayma gerilmesini de standart penetrasyon testi (SPT)
değerinden belirlemektedir. Depremde meydana gelen kayma gerilmesi
yerin sınır kayma gerilmesi den büyükse sıvılaşma potansiyeli yüksektir.
Kayma gerilmesi kriterinde emniyet faktörü Fs, için
Fs= τs/τ0
(2.5.)
oranı esas alınmaktadır. Burada, τs, belli bir yerde sıvılaşmanın
başlayabilmesi için gerekli sınır kayma gerilmesi, τ0 da aynı yerde belli bir
19
depremin meydana getireceği ortalama kayma gerilmesidir. Bu gerilmeler
bulunduktan sonra Fs sıvılaşma emniyet faktörü elde edilir.
Fs < 1 ise sıvılaşma potansiyeli yüksek,
Fs ≥ 1 ise sıvılaşma potansiyeli düşüktür.
Çeşitli depremlerden elde edilen sıvılaşma anındaki periyodik yatay kayma
gerilmesi τs, nin σv´ efektif düşey gerilme oranı α ile SPT arasındaki
ilişkiler, grafik olarak Seed vd. (1981) tarafından şekil 2.2a.’ da verilmiştir.
Ancak SPT değerleri, üniform bir efektif düşey basınca karşı gelen ve
derinliğe bağlı olarak değişen bir CN düzeltme faktörü ile çarpılarak,
N1=CNN
N: SPT değeri,
N1: revize edilmiş SPT – değerleri elde edilir. Düzeltme faktörü CN
CN= 0.85log(145/ σv´)
ampirik formülü ile hesaplanabilir.
(2.6.)
(2.7.)
CN
Şekil 2.2a. Standart penetrasyon azaltma faktörü, (Teri ve Tezcan, 1996)
20
Burada σv´ efektif düşey basınç değeridir ve ton/m2 alınmalıdır. Herhangi
bir yer tabakasının N değeri bilinince, önce CN değeri bulunarak N1’ e
geçilir ve N1 yardımı ile Şekil 2.2b’ den, belli bir deprem magnitüdü için,
α= τs/ σv´ oranı okunur. Bu orana, periyodik sıvılaşma gerilmesi oranı
denilir. Bu oran bulununca, sıvılaşma için gerekli, τs,
τs=α σv´
(2.8.)
bağıntısı ile hesaplanır. Depremin maksimum yerin ivmesi amax’ ın etkisi ile
meydana getireceği ortalama yatay gerilmesi
τ0= (amax/1.6g) σvrd bağıntısı ile hesaplanır.
(2.9)
Burada;
amax: depremin ivmesi (gal),
σv: toplam düşey basınç (ton/m2),
g: yer çekimi ivmesi, 980gal
rd yerinin derinlikle artan sıvılaşmaya karşı direncini temsil eden bir azaltma
faktörü olup
rd=1- 0.015z bağıntısı ile hesaplanır.
(2.10.)
Şekil 2.2b. Periyodik sınır gerilmesi değeri, (Teri ve Tezcan, 1996)
21
2.3. Sıvılaşma Endeks Kriteri (Iwasaki, 1986)
2.3.1 Sıvılaşma emniyet faktörü
Kayma direnci oranı ve kayma gerilmesi oranı kullanarak sıvılaşma
potansiyeli belirleyen yöntemdir. Kayma direnci oranını SPT ve ortalama
dane çapı (D50) değerinden hesaplamaktadır. Kayma gerilmesi değerini ise
düşey gerilmelerden hesaplanmaktadır. Bu kriterde depremde meydana
gelecek kayma gerilmesi oranı yerin periyodik kayma direncinden büyük
ise sıvılaşma potansiyeli yüksektir.
Bir yer tabakasındaki sıvılaşma emniyet faktörü FL , için
FL= R/L
(2.11.)
oranı olarak hesaplanır ve bu oranın 1’ den büyük olması halinde sıvılaşma
olacağı varsayılır. Burada, R yerin sıvılaşma anındaki periyodik kayma
direnci oranı ve L şiddetli bir depremde meydana gelebilecek kayma
gerilmesi oranıdır.
R= 0.0882[N/( σv´+0.7)]1/2 +B
(2.12.)
B= 0.225log(0.35/D50) eğer (0.04mm < D50< 0.6 mm)
B= -0.05
eğer (0.6mm < D50< 1.5 mm)
(2.13.)
(2.14.)
D50: ortalama dane çapı(mm)
N: SPT değeri
L= (amax/g)( σv/ σv´)rd
Burada;
σv: toplam düşey gerilme (kg/cm2),
σv´: efektif düşey gerilme (kg/cm2),
amax: maksimum yer ivmesi (gal),
rd: derinlik azaltma faktörüdür.
(2.15.)
FL < 1 ise sıvılaşma potansiyeli yüksek,
FL ≥ 1 ise sıvılaşma potansiyeli düşüktür.
22
2.3.2. Sıvılaşma endeksi
Sıvılaşma Endeks Kriteri Iwasaki,vd.,(1986) tarafından önerilen sıvılaşma
potansiyeli emniyet faktörü FL değerini ve tabaka derinlik değerini göz
önüne alarak sıvılaşma potansiyelini değerlendirmek için yapılmaktadır.
Bir yer tabakasının sıvılaşma potansiyelini daha duyarlı bir şekilde
belirleyebilmek ve özellikle derinliğin bu potansiyel üzerindeki etkilerini
bilinçli bir şekilde göz önüne alabilmek üzere tabakalı ortamlar için aşağıda
verilen IL sıvılaşma potansiyeli indeksi hesaplanır.
n
IL=Σ(FWh)ı
(2.16.)
i= yukardan aşağıya doğru tabaka numarası
FL< 1
F= 1- FL
F= 0
FL≥1
W= 10 –0.5zl zl < 20metre
W= 0
zl ≥ 25metre
(2.17.)
(2.18.)
(2.19.)
(2.20.)
i
zl: tabaka orta noktasının derinliği (m),
h: tabaka derinliği.
her tabaka için (IL) değeri ayrı ayrı hesaplanır ve yukarıdan aşağı toplamlar
alınarak her tabakanın global IL değeri bulunur. Çizelge 2.4.2. yardımıyla
sıvılaşma potansiyelinin derecesi belirlenir.
Çizelge 2.4.2 Sıvılaşma risk derecesi
Sıvılaşma endeksi
0
0<IL≤5
5<IL≤15
15<IL
Sıvılaşma riski
Çok düşük
Düşük
Yüksek
Çok yüksek
2.4. Tokimatsu ve Yoshimi Yöntemi (Tokimatsu ve Yoshimi 1983)
Düzce il merkezinde 246 hektarlık alanın imar planına esas jeolojikjeofizik- jeoteknik etüt raporunda (Kayabalıvd.,2001) yapılan sıvılaşma
23
analizinde 50 kuyunun 17’ sinde sıvılaşma gözlendiği yapılan hesaplardan
sonra ortaya çıkmış, gerçekte ise sıvılaşma gözlenmemiştir.
Rapordaki sıvılaşma analizine bakılacak olursa;
Yerin periyodik gerilme direnci ile depremden kaynaklanan periyodik
gerilme oranları karşılaştırılarak sıvılaşma potansiyeli hesaplanmaya
çalışılmıştır.
Burada;
τd/ σ0´ Depremden kaynaklanan periyodik gerilme oranı,
τl/ σ0´ Yerin periyodik gerilme direnci.
τd/ σ0´=0.1(M-1)( amax/g)( σ0/ σ0´)(1-0.015z)
(2.21.)
bağıntısı ile ifade etmektedir. Bu bağıntıda;
M: deprem magnitüdü,
amax: depremin ivmesi (cm/sn2),
σ0: toplam gerilme (kgf/cm2),
σ0´: efektif gerilme (kgf/cm2),
z: derinlik(m).
Periyodik gerilme direnci ise
τl/ σ0´=aCr[(16(Na)1/2/100)+(16(Na)1/2/Cs)
(2.22.)
eşitliği ile ifade edilmektedir.
a, Cr, Cs ve n birer katsayı olup değerleri sırayla 0.45, 0.57, 80 ve 14’ dür. Na
ise ince tane düzeltilmesinden önce SPT-N değeri aşağıdaki gibi bir işleme
tabi tutulmuştur.
SPT-N değeri N
N1=1.7/( σ0´+0.7)N
(2.23.)
İki ayrı düzeltme yapılmaktadır. Birincisi N1 örtü yüküne göre düzeltilmiş
SPT-N değeri ve diğeri de kullanılan şahmerdan düzeneği kedibaşı-halka
tipi olduğu için tijlere iletilen net enerji teorik olarak iletilmesi gereken
enerjinin yaklaşık % 63-72’ sini iletebildiği için yapılan
enerji
düzeltmesidir. Tokimatsu ve Yoshimi (1983) yönteminde dikkate alınan
şahmerdan düzeneği vasıtası ile tijlere iletilen net enerji yaklaşık % 80-90
arasındadır. Bu durumda, kedibaşı sisteminde elde edilen SPT-N değeri 0.8
ile çarpılarak enerji düzeltmesine tutulmuştur ve yeni SPT-N değeri N1(80)
olarak ifade edilmiştir. Na değeri ise
24
Na=N1(80)+∆Nf
(2.24.)
şeklinde ifade edilir. Burada ∆Nf ince tane düzeltme katsayısı olup
aşağıdaki çizelge 2.5. yardımıyla belirlenir.
Çizelge 2.5. ∆Nf İnce tane düzeltme katsayısı
∆Nf
0
interpolasyonla
0.1FC+4
İnce tane yüzdesi (FC)
0-5
6-10
>10
Bu işlemlerden sonra;
F= (τl/ σ0´ )/ (τd/ σ0´)
bağıntısı sonucunda çıkan değere göre
F < 1 ise sıvılaşma potansiyeli yüksek,
F ≥ 1 ise sıvılaşma potansiyeli düşüktür diyebiliriz.
25
(2.25.)
3. MATERYAL VE YÖNTEM
Bu çalışma Bolu ovasında ve Afyon Çay ilçesi ovasında alınmış olan
sayısal sonuçlar ışığında yapılmıştır.
3.1. Yapılan Sıvılaşma analizindeki iyileştirme çalışmaları
Bu çalışmada daha önceki çalışmalar birleştirilerek mevcut sıvılaşma
kritelerini biraz daha duyarlı hale getirilmeye çalışılmıştır.
Yapmış olduğum çalışmada birçok kontrol kriteleri eklenmiştir. Bunlar;
1. Beklenen en büyük ivme:
Çalışma alanında M magnitüdünde ve d uzaklığındaki depremin
yaratabileceği deprem ivmesi amaxh değeri aşağıdaki gibi
hesaplanır.
Log(amaxh)=-1.02+(0.249M)-log(r)-2.55 10-3r+0.26P
(3.1.)
(Joyner ve Boore, 1981: Ercan 2001’den)
2
0.5
(3.2.)
r=(d +53.3)
d= diri kırığa olan en yakın dik uzaklık (km)
M=depremin magnitüdü
P değeri %50 güvenlik derecesi için P=0 , % 84 için 1 alınabilir.
amaxh= hesaplanan maksimum deprem ivmesi
Eğer hesaplamadan çıkan değer, depremin gerçek ivme değerinden
küçükse sıvılaşma potansiyeli vardır veya büyükse sıvılaşma
potansiyeli düşüktür denilebilir.
2.
M magnitüdünde bir depremin sıvılaşma yaratabileceği uzaklığı
Dm’ dir. Eğer M magnitüdünde oluşan depremin uzaklığı
Dm’ den küçükse sıvılaşma potansiyeli büyüktür denilebilir.
Dm=0.812x10(0.87M-5) (Iwasaki ve Tokida, 1978)
(3.3.)
M= Depremin magnitüdü
3.
Kil ve Çakıl oranı
Eğer çalışma alanındaki kil oranı %35’ den ve çakıl oranı %45 den
büyükse sıvılaşma potansiyeli düşüktür.
26
4.
γt rijitide, Teri ve Tezcan (1996) İzmir Konak Meydanı sıvılaşma
kriteri değerlendirmesinde 0.0001 olarak seçilmiştir. Bu çalışmada
ise bu değeri kabul etmeyip tüm araştırma bölgeleri için
γt= 0.65 (amax/g)[( σv rd)/ (Gmax (G/Gmax))] (Dobry vd., 1981) (3.4.)
formülüyle hesaplanmıştır.
3.2. Geliştirilmiş Eşik İvme Kriteri (Dobry vd., 1981)
Bu yöntemde yerinin dayanabileceği ivme ile deprem üreteceği ivme
karşılaştırılarak sıvılaşma analizi yapılmıştır.
İvme değerlerinin karşılaştırılmasına, uzaklık karşılaştırılmasına ve kil,
çakıl oranına bakıldıktan sonra,
γt değerini 0.0001 olarak kabul etmeyip aşağıdaki bağıntı ile hesaplanır.
γt= 0.65 (amax/g)[( σv rd)/ (Gmax (G/Gmax))] (Dobryvd.,1981 )
(3.5.)
γt bulunduktan sonra at, sıvılaşmanın gerçekleşebilmesi için gerekli
başlangıç ivmesi
(at/g)=[γt(G/Gmax)tVs]/g.z.rd
(3.6.)
bağıntısı yardımı ile doğrudan hesaplanır.
Burada rd yerinin derinlikle artan sıvılaşmaya karşı direncini temsil eden bir
azaltma faktörü olup
rd=1- 0.015.z bağıntısı ile hesaplanır.
Gmax=ρVs2
σv´=ρz
σv toplam düşey gerilme aşağıdaki gibi hesaplanır.
σv= σv´+[62.4(35.31/2.205)]z-zw
(3.7.)
(3.8.)
(3.9.)
(3.10.)
Eğer deprem ivme bilinmiyorsa aşağıdaki formülle senaryo depremin
ivmesi hesaplanabilir.
amax =18.4 100.302Md -0.8 (Iwasaki, 1986)
(SAMC tipi ivme ölçerle alınmış değerlerden üretilmiş formül)
Burada;
Gmax: kayma modülü,
27
(3.11.)
ρ: birim hacım yoğunluk,
σv´: efektif düşey gerilme,
σv : toplam düşey gerilme,
z: derinlik,
zw: su tablası derinliği,
amax: senaryo veya gerçek depremin ivmesi,
M: depremin magnitüdü,
d: depremin uzaklığı,
Fa değeri aşağıdaki gibi hesaplanır.
Fa=1.6(at/amax)
(3.13.)
Hesaplamadan sonra çıkan oranın sonucuna göre aşağıdaki gibi bir ayrım
yapılır.
Fa < 1 ise sıvılaşma potansiyeli yüksek,
Fa ≥ 1 ise sıvılaşma potansiyeli düşüktür.
3.3.Geliştirilmiş Periyodik Kayma Gerilmesi (Seed 1981, Seed vd.,1979)
Bu yöntemde yerinin dayanabileceği kayma direnci ile deprem sırasında
oluşacak kayma direnci karşılaştırılarak sıvılaşma analizi yapılmıştır.
Kayma direnci hesaplamasında SPT değerleri kullanılmıştır.
İvme değerlerinin karşılaştırılmasına, uzaklık karşılaştırılmasına ve kil çakıl
oranına bakıldıktan sonra,
σv´=ρz
(3.14.)
CN= 0.85log(145/ σv´), düzeltme faktörü
(3.15.)
N: SPT değeri
N1=CNN
(3.16.)
N1: revize edilmiş SPT – değerleri elde edilir.
ρ: birim hacim yoğunluk,
σv : toplam düşey gerilme.
Şekil 2.2b’ deki eğriyi SPT değeri 35’e kadar olan bölümünü matematiksel
olarak tanımlarsak,
28
(SPT 35 üzerinde olduğunda ortamın çakıl oranın arttığı veya ortamın
sıkışlaştığı belli olur)
α=0.0117 N1
(3.17.)
α değerini buluruz.
α değeri bulunduktan sonra τs değeri aşağıdaki gibi hesaplanır.
τs=α σv´
τ0 =(amax/1.6g) σvrd
(3.18.)
(3.19.)
amax da senaryo veya gerçek depremin ivmesi
Eğer deprem ivme bilinmiyorsa (3.11.) formulluyle senaryo depremin
ivmesi hesaplanabilir.
τ0 değeri’ de hesaplandıktan sonra
Kayma gerilmesi kriterinde emniyet faktörü, Fs, için
Fs= τs/τ0
(3.20.)
Ortaya çıkan bölüm sonucunda aşağıdaki gibi bir ayrım yapılır.
Fs < 1 ise sıvılaşma potansiyeli yüksek,
Fs ≥ 1 ise sıvılaşma potansiyeli düşüktür.
3.4. Geliştirilmiş Sıvılaşma Endeks Kriteri (Iwasaki, 1986)
Bu yöntem iki aşamalı olarak sıvılaşma potansiyeli hesaplamaktadır. İlk
önce sıvılaşma emniyet faktörü hesaplanmakta olup sonra sıvılaşma endeksi
hesaplanarak sıvılaşma potansiyeli belirlenmektedir.
3.4.1. Geliştirilmiş sıvılaşma emniyet faktörü
Bu yöntemde yerinin dayanabileceği periyodik kayma direnci ile deprem
sırasında oluşacak periyodik kayma direnci karşılaştırılarak sıvılaşma
analizi yapılmıştır. Periyodik kayma direnci ortalama dane çapı dikkate
alınarak sıvılaşma analizi yapılmıştır.
29
İvme değerlerinin karşılaştırılmasına, uzaklık karşılaştırılmasına ve kil çakıl
oranına bakıldıktan sonra,
(3.21.)
R= 0.0882[N/( σv´+0.7)]1/2 +B
B= 0.225log(0.35/D50) eğer (0.04mm < D50< 0.6 mm)
B= -0.05
eğer (0.6mm < D50< 1.5 mm)
(3.22.)
(3.23.)
L= (amax/g)( σv/ σv´)rd
Burada;
σv: toplam düşey gerilme,
amax: maksimum yer ivmesi,
D50: ortalama dane çapı (mm),
rd: derinlik azaltma faktörü.
(3.24.)
FL= R/L
(3.25.)
oranı olarak hesaplanır ve bu oranın 1’ den büyük olması halinde sıvılaşma
olacağı varsayılır. Burada, R yerinin sıvılaşma anındaki periyodik kayma
direnci oranı ve L
şiddetli bir depremde meydana gelebilecek kayma
gerilmesi oranıdır.
ortaya çıkan bölüm sonucunda aşağıdaki gibi bir ayrım yapılmıştır.
FL < 1 ise sıvılaşma potansiyeli yüksek,
FL ≥ 1 ise sıvılaşma potansiyeli düşüktür.
3.4.2. Geliştirilmiş sıvılaşma endeksi
Bir yerin tabakasının sıvılaşma potansiyelini daha hassas bir şekilde
belirleyebilmek ve özellikle derinliğin bu potansiyel üzerindeki etkilerini
bilinçli bir şekilde göz önüne alabilmek üzere tabakalı yerler için aşağıda
verilen IL sıvılaşma potansiyeli indeksi hesaplanır.
n
IL=Σ(FWh)i
(3.26.)
i
i: yukardan aşağıya doğru tabaka numarası
30
FL< 1
F= 1- FL
F= 0
FL≥1
W= 10 –0.5zl zl< 20metre
W= 0
zl ≥ 25metre
(3.27.)
(3.28.)
(3.29.)
(3.30.)
zl: tabaka orta noktasının derinliği,
h: tabaka derinliği.
her tabaka için (IL) değeri ayrı ayrı hesaplanır ve yukarıdan aşağı toplamlar
31
4. ARAŞTIRMA BULGULARI
Bölüm 4.1., 4.2., 4.3.1. ve 4.3.2. de geçen sıvılaşma analizleri örnekleri için
Düzce 10 no’ lu sondaj noktasındaki ve B7 serimi’ ne ait veriler ışığında
örnek bir sıvılaşma analizini çalışması yapılmıştır. İlk önce bölüm 3.5. deki
ön çalışmalar yapılmalıdır ve aşağıda gösterilmiştir. Sıvılaşma analizleri bu
çalışmalardan sonra yapılmalıdır.
Vs=180m/s
M=7.2
d=10km
z=3.25m
zw=3m
ρ=2.1 ton/m3
alınmıştır.
Düzce için, 7.2 magnitüdünde ve 10 km. uzaklığındaki depremin
yaratabileceği deprem ivmesi amaxh değeri denklem (3.1.) ile hesaplanırsa
amaxh 0.09 g olduğu görülür.
Düzce için 7.2 magnitüdünde depremin sıvılaşma yaratabileceği uzaklık
değeri denklem (3.3.) hesaplanırsa,
dm= 66.61km olduğu görülür.
Yani oluşan depremin ivmesi 0.09 g’ yi geçer ve çalışma alanı 66.61
kilometre çaplı daire içinde kalıyorsa sıvılaşma potansiyeline bakılması
gerekir.
Bizim çalışma alanımızdaki ivme değeri 0.4 g ve uzaklık değeride 10 km’
dir. Bu sonuçlar ışığında bölgedeki sıvılaşma analizine devam edilmelidir.
Afyon Çay 3 no’ lu sismik kesitin alındığı noktadaki veriler ışığında yapılan
sıvılaşma analizi
Vs=150m/s
M=5.9
d=0.9km
z=5m
5.9 magnitüdünde ve 0.9 km. uzaklığındaki depremin yaratabileceği
deprem ivmesi amaxh değeri denklem (3.1.) yardımıyla hesaplanırsa,
amaxh 0.18 g olduğu görülür.
32
5.9 magnitüdünde depremin sıvılaşma yaratabileceği uzaklık değeri
denklem (3.3.) yardımıyla hesaplanırsa,
dm= 4.93 km olduğu görülür.
Yani oluşan depremin ivmesi 0.18 g’ yi geçer ve çalışma alanı 4.93
kilometre çaplı daire için de kalıyorsa sıvılaşma potansiyeline bakılması
gerekir.
Bizim çalışma alanımızdaki ivme değeri 0.6 g ve uzaklık değerimizde
0.9km’ dir. Bu sonuçlar ışığında bölgedeki sıvılaşma analizine devam
edilmelidir.
4.1. Geliştirilmiş Eşik İvme Kriteri (Dobry vd., 1981)
Vs=180m/s
M=7.2
d=10km
z=3.25m
zw=3m
ρ=2.1 ton/m3
değerleri için,
rd (3.7.) denklemi ile, Gmax (3.8.) denklemi ile σv´ (3.9.) denklemi ile ve
σv(3.10.) denklemi ile hesaplanır.
γt denklem (3.5.) yardımıyla
γt=0.0004 hesaplanır.
at denklem (3.6.) ile hesaplanır,
at=0.355
daha sonra depremin ivmesi amax aşağıdaki formülde yerine konarak
sıvılaşma emniyet faktörü hesaplanır.
amax=0.4 g
Fa=1.6(at/amax)
Fa=1.42 dir. Düzce için sıvılaşma potansiyeli düşüktür.
33
Afyon Çay 3 nolu sismik kesitin alındığı noktadaki veriler ışığında yapılan
sıvılaşma analizi
Vs=150m/s
M=5.9
d=0.9km
z=5m
rd (3.7.) denklemi ile, Gmax (3.8.) denklemi ile σv´ (3.9.) denklemi ile ve
σv (3.10.) denklemi ile hesaplanır,
γt=0.00016
at denklem (3.6.) ile hesaplanır,
at=0.316 g
daha sonra depremin ivmesi amax aşağıdaki formülde yerine konarak
sıvılaşma emniyet faktörü hesaplanır.
amax=0.6 g
Fa=1.6(at/amax)
Fa=0.84’ dir. Afyon Çay için sıvılaşma potansiyeli yüksektir.
4.2. Geliştirilmiş Periyodik Kayma Gerilmesi (Seedvd.,1981, 1979)
Vs=180m/s
M=7.2
d=10km
z=3.25m
zw=3m
SPT= 21
D50=1.5
ρ=2.1 ton/m3
değerleri kullanılarak,
rd (3.7.) denklemi ile, N1 (3.16.) denklemi ile, σv´ (3.9.) denklemi ile α
(3.17.) denklemi ile ve σv (3.10.) denklemi ile hesaplandıktan sonra
denklem (3.18.) ile τs değeri hesaplanır.
34
τs= 4.36
denklem (3.19.) ile de τ0 hesaplanır.
τ0= 1.12
değerler aşağıdaki formülde yerine konarak
Fs= τs/τ0 emniyet faktörü hesaplanır.
Fs =3.90 dır. Düzce için sıvılaşma potansiyeli düşüktür.
4.3. Geliştirilmiş Sıvılaşma Endeks Kriteri(Iwasaki vd., 1986)
4.3.1. Geliştirilmiş sıvılaşma emniyet faktörü
Vs=180m/s
M=7.2
d=10km
z=3.25m
zw=3m
SPT= 21
D50=1.5
ρ=2.1 ton/m3
rd (3.7.) denklemi ile, σv´ (3.9.) denklemi ile σv (3.10.) denklemi ile ve B’
de (3.22.) veya (3.23.) denklemi ile hesaplandıktan sonra, R (3.21.)
denklemi ile
R= 0.22 bulunur.
L’ de (3.2.4.) denklemi
L= 0.40 bulunur.
ve aşağıdaki formülde yerine konduğu takdirde
35
FL= R/L
FL =0.55’ dir. Düzce için sıvılaşma potansiyeli yüksektir.
4.3.2 Geliştirilmiş sıvılaşma endeksi
Vs=180m/s
M=7.2
d=10km
z=3.25m
zw=3m
SPT= 21
D50=1.5
ρ=2.1 ton/m3
Her tabaka için (IL) değeri ayrı ayrı hesaplanır ve yukarıdan aşağı toplamlar
IL değeri denklem (3.26.) ile hesaplanır.
IL= 21.84 dir. Çizelge 2.4.2’ ye bakıldığında sıvılaşma riskinin yüksek
olduğu görülmektedir.
36
5. TARTIŞMA VE SONUÇ
Bu çalışma da FORTRAN programlama dilinde yazılmış olan Sıvılaşma
programı kullanılmıştır. Programın detayları ek’ de sunulmuştur.
Düzce çalışma alanında gözlemsel olarak sıvılaşmaya rastlanılmamakla
beraber Afyon Çay çalışma alanında sıvılaşma oluşmuştur (şekil 3.5.).
Dobryvd.,(1981) önerdiği sıvılaşma potansiyeli uygulamasında Düzce’ de
sıvılaşma potansiyelinin düşük olduğu hesaplanmıştır. Aynı yöntem Afyon
Çay bölgesine uygulandığında sıvılaşma potansiyelinin yüksek olduğu
görülmüştür. Bu yöntemde sismik hızlar ve ivme azalım ilişkisinden sonuca
gidilmiştir ve gerçekten gözlemsel verilerle matematiksel veriler üst üste
binmiştir. Şekil 5.1’ de Afyon Çay çalışma alanında yüzeyde sıvılaşma
gözlenmiş(ok ile gösterilmiş noktalar) yerin sismik hız yer kesiti
gösterilmektedir.
Seedvd.,önerdiği sıvılaşma potansiyeli uygulaması yapıldığında
1. sondaj kuyusunda sıvılaşma potansiyeli yüksek .77
olduğu görülmüştür. Bunların dışındaki araştırma yerlerinde sıvılaşma
potansiyelinin düşük olduğu görülmüştür. Hesaplamalar sonunda sıvılaşma
görülen yerlere dikkat edilecek olursa o noktalarda SPT değerlerinin çok
düşük (4-6) olduğu görülmüştür. Buradan bu yöntemin düşük SPT
değerlerinde bile bizi yanıltabileceği göz ardı edilmemelidir.
37
Dobryvd.,(1981)’ nin önerdiği yöntemi ve gözlemselde sıvılaşma
görülmediğini göz önünde bulundurarak, sadece bu çalışma için yapmış
olduğum programa bir ek daha yaparak, SPT değeri 8’ in altında ise
sıvılaşma potansiyelinin, düşük ihtimalli olduğunu söylenebilir.
Iwasaki ve Tokido (1978) önerdiği sıvılaşma potansiyeli emniyet faktörü
uygulaması yapıldığında tüm çalışma alanlarında hesaplama sonucunda
sıvılaşma potansiyeli olduğu ortaya çıkmaktadır. Sıvılaşma endeksi
kriterinde de sıvılaşma potansiyeli yüksek çıkmaktadır. Çünkü Iwasaki ve
Tokido (1978)’ nin önerdiği emniyet faktörü yönteminin sonucu giriş verisi
olarak kullanılmakta ve
sıvılaşma potansiyelini hesaplanmaktadır.
Dolayısıyla bu yöntemde de Iwasaki ve Tokido (1978)’ nin emniyet faktörü
yöntemi gibi tutarsız bir sonuç çıkartmaktadır.
Tokimatsu ve Yoshimi yöntemi gibi Iwasaki vd.’ nin yöntemide SPT ve
D50’ yi kullanarak sıvılaşma analizi yapıyor, sonuçta bu iki yöntemde
tutarsız sonuçlar çıkarmıştır. Bunun nedeni bizce sıvılaşmanın SPT ve D50’
ye duyarlı olmamasından kaynaklanmaktadır. Sadece bu iki parametreye
göre sıvılaşma hesabı yapıldığı takdirde bizi yanıltabilir.
Bu çalışmada Dobryvd.,(1981), Seed ve Idriss (1981) yöntemleri daha
sağlıklı çalıştığı görülmüştür. Çünkü deprem sırasında oluşan sıvılaşma
parametreleri daha iyi örneklenmiştir. Düzce ve Çay depremlerinde
meydana gelen ve arazide belgelenen sıvılaşmaların söz konusu yöntenlerde
de matematiksel olarak belirlenmesi, sismik davranışın sıvılaşma için ne
denli önemli olduğunu ortaya koymuştur. Yerin sismik davranışının önemli
olduğu bu çalışma sonucunda anlaşılmış olmaktadır.
38
(a)
0
Derinlik (m)
3 (G)
-5
3' (K)
-10
-15
0
Derinlik (m)
(b)
10
20
30
40
0
-5
-10
-15
0
Derinlik (m)
(c)
10
20
30
40
1839+
1703 to 1839
1567 to 1703
1432 to 1567
1296 to 1432
1160 to 1296
1024 to 1160
888 to 1024
752 to 888
616 to 752
481 to 616
345 to 481
220+
210 to 220
200 to 210
190 to 200
180 to 190
170 to 180
160 to 170
150 to 160
140 to 150
130 to 140
120 to 130
110 to 120
0
Vp/Vs
5+
4 to 5
3 to 4
2 to 3
1 to 2
-5
-10
-15
0
10
20
30
40
Şekil 5.1 Afyon Çay çalışma alanında yüzeyde sıvılaşma gözlenmiş(ok ile
gösterilmiş noktalar) yerin sismik hız yer kesitleri (a: P dalga hızı
kesiti, b: S dalgası hız kesiti, c: Vp/Vs oranı hız kesiti)
39
KAYNAKLAR
Başokur, A. T., Gökten, E., Varol, B., Seyitoglu, G., Ulugergerli U. E.,
Candansayar, E. M., Işık, V. ve Tokgoz, E. 2002. Jeolojik ve
Jeofizik Çalışmalar ışığında 03.02.2002 Çay(Afyon) Depreminin
Mekanizması, Hasarın nedenleri ve Bölgenin Sismik Riski. Ankara
Üniversitesi Mühendislik Fakültesi.
Çetin, K. Ö., Seed, R. B., Moss, R. E. S., Kammer, A. M., Wu, J., Pestaa, J.
M. and Riemer, M. F., 2000. Recent Advances in Soil Liquefaction
Engineering and Seismic Site Respnse Evaluation. University of
California Berkely. Paper no: SPL-2
Demirkol, C. 1977. Yalvaç- Akşehir dolayının jeolojisi. Doçentlik Tezi,
Selçuk Üniv. Yerbilimleri Böl. Konya (yayımlanmamış).
Dobry, R., Powell, D. J.,. Yokel, F. Y. ve Ladd, R. S. 1981. Geotechnical
Aspect. Liquefaction Potansial of Saturated Sand – The Stiffness
Method.. Proceding of the Seventh World Conference on
Earthquake Engineering Istanbul, Turkey.
Emre, Ö., Duman, T., Keçer, M., Ateş, Ş., Erkal, T., Durmaz, S., Karakaya,
F., Osmançelebioğlu, R., Varol, B., Kazancı, N., Gökten, E., Kılıç,
R., Çemen İ., Kayabalı, K., Alçiçek, C., Sözeri, K., İler, Ö.,
Koçbay, A., Blgewhan, R.P, Kırman, E. Ve Ulamış, K., 1999, 17
Ağustos Depremi sonrası Düzce (Bolu) ilçesi alternatif yerleşim
alanlarının jeolojik incelenmesi: MTA Genel Müdürlüğü – Ankara
Üniversitesi ortak Projesi; TÜBİTAK rporu.
Ercan, A. 2001. Kıran (Afet) Bölgelerinde Yer Araştırma Yöntemleri
Bilgiler ve Kurallar TMMOB Jeofizik Mühendisleri Odası.
Erguvanlı, A. Deprem sırasında sıvılaşma ve nedenleri hakkında düşünceler
Deprem araştırma bülteni
Iwasaki, T. ve Tokida, K.-I. 1978. Studies on Soil Liquefaction Observed
During the Miyagi-Ken Oki Earthquake of June 12, 1978.
Proceding of the Seventh World Conference on Earthquake
Engineering Istanbul, Turkey Geotechnical Aspect.
Iwasaki, T. 1986. Soil Liquefaction studies in Japan. Soil Dynamics and
Earthquke Engineering vol:5 no:1 January 1986.
Kayabalı, K., Ulugergerli, E, Tokgöz, E. 2000. Düzce il merkezinde 246
hektarlık alanın imar planına esas jeolojikjeofizik – jeoteknik etüd
raporu.
Koçyiğit, A. 1981. Isparta büklümünde (Batı Toroslar) Toros Karbonat
platformunun evrimi. Türkiye Jeol. Kur. Bül. 24/2, 15-23.
40
Koçyiğit, A. 1984. Güneybatı Türkiye ve yakın dolayında levha içi tektonik
gelişim. Türkiye Jeol. Kur. Bül. 27/1, 1/16.
Koçyiğit, A., Ünay, E., Saraç, G. 2000. Episodic graben formation and
extensional neotectonic regime in West Central Anatolia and
Isparta Angele: acase study in the Afyon-Akşehir graben. Geol.
Soc. London. Spec. Publ. 173, 405-421.
Lade, P. V. ve Yamamuro, J. A.1998. Remedial Measures Against Soil
Liquefaction from Investigation and Design to İmplement, Edited
by
Japanese
Geotechnical
Socity
A.A.
Balkemal/Roterdem/Brookfeild.
Lade, P. V. ve Yamamuro, J. A.1999. Physics and Mechanics of Soil
Liquefaction Poceeding of the International Workshop on the
Physics
and
Mechanics
of
Soil
Liquefaction/Baltimore/Maryland/USA.
Seed, H.B. 1979. Soil Liquefaction and Cyclic Mobility Evaluation for
Ground During Earthquakes, Journal of Geotechnical Engineering
Division, ASCE, Vol. 105, No. GT’ February 1979, pp. 201-255.
Seed, H.B. and Idriss, I.M. 1981. Evaluation of Liquefaction Potensial of
Sand Deposits Based on Observations of performance in previous
Earthquakes, Preprint 81-544, ASCE National Convention, St.
Lois, Missouri, USA, October 27, 1981
Seyitoğlu, G. 1997. The Simav graben: An Example of young E-W trending
Structures in the Late Cenozoic Extension system of western
Turkey. Turkish Journal of earth Sciences, 6, 135-141.
Şaroğlu, F., Emre, Ö. Ve Kuşcu, İ., 1992 Türkiye diri fay haritası: MTA
basımı.
Teri, L, Tezcan, S. S.. 1996. İzmir Konak Meydanı Sıvılşama Kriterinin
Değerlendirmesi. T.C. Boğaziçi Üniversitesi Yapı Teknolojisi
Uygulama ve Araştırma Merkezi.
Tokimitsu, K., ve Yoshimi, Y. 1983. Empirical correlation of soil
liquefaction based on SPT-N value and fines content: Soil
Mechanics and Foundations,23-4, 56-74.
Ulusay, R. 2000. Yerin Sıvılaşması ve Türkiye’deki Sıvılaşma Olgusuyla
İlgili Değerlendirmeler,
41
EKLER
42
EK 1. Sıvılaşma Programı ile ilgili Genel Açıklamalar
Bu program DOBRY vd 1981, SEED vd 1981 ve IWASAKI vd 1984
makalelerini baz alarak sıvılaşma potansiyelini dört yöntem kullanarak
hesaplamaktadır.
Program 6 alt program ve bir ana programdan oluşmaktadır.
Alt programlar
Birincisi verileri giriş dosyasından okur.
İkincisi Dobryvd.,önerdiği sıvılaşma potansiyelini yöntemi uygular,
Üçüncüsü Seed vd önerdiği sıvılaşma potansiyelini yöntemi uygular,
Dördüncüsü Iwasaki vd.önerdiği sıvılaşma potansiyelini yöntemi uygular,
Beşincisi Iwasaki vd.önerdiği sıvılaşma potansiyelini yöntemi uygular ve
Altıncısı bu yöntemlerden hesaplanana değerlerini çıkış dosyasına yazar.
Programda kullanılan kısaltmalar aşağıda açıklanmıştır.
seed, fg: periyodik kayma gerilmesi metoduna göre sıvılaşma faktörü
iwasaki, fe:
sıvılaşma endeksi göre sıvılaşma faktörü
dobry, fa:
eşik ivme kriterine göre sıvılaşma faktörü
IL
sıvılaşma endeksi emniyet faktörü
g1:
yer çekimi ivmesi (gal)
qedg:
efektif düşey gerilme (ton/m3)
tdg:
toplam düşey gerilme (ton/m3)
otc:
ortala tane çapı (mm)
Gmax: kayma modülü
B:
tane iriliği ile ilgili bir katsayısıdır
R:
yerinin sıvılaşma anındaki periyodik kayma direnci oranı
L:
şiddetli bir depremde meydana gelebilecek kayma
gerilmesi oranıdır
vp:
p dalga hızı (m/s)
vs:
s dalga hızı (m/s)
z:
derinlik (m)
at:
sıvılaşmanın gerçekleşe bilmesi için gerekli eşik ivme
değeri
amax:
depremin meydana getireceği en büyük ivme (gal)
tos:
eşik şekil değiştirmesi
amaxh: ampirik olarak bulunmuş formülden hesaplanan max ivme
daf:
derinlik azaltma faktörü
dm:
meydana gelen depremin hesaplanan episantr uzaklığı
d:
depremin episantr uzaklığı (km)
om:
magnitüd
43
gama:
birim hacim ağırlık
too:
belli bir zeminde sıvılaşma başlayabilmesi için gerekli
periyodik kayma
gerilmesi
cn:
penetrasyon düzeltme faktörü
n1:
revize edilmiş penetrasyon değerleri
alfa:
periyodik kayma gerilmesi
tos:
sıvılaşma sınır kayma gerilmesi
oko:
kil oranı
co:
çakıl oranı
tbs:
ortamın tabaka sayısı
tod:
tabaka kalınlığının yarısı
h:
tabaka kalınlığı (m)
Giriş dosyasına sırası ile sondaj noktası kodu, ‘no(i)’, s dalgası hızı ‘vs(i)’,
p dalgası hızı ‘vp(i)’, SPT değeri ‘ispt(i)’, kil oranı ‘oko(i)’, çakıl oranı
‘co(i)’, ortalama dane çapı ‘otc(i)’(iwasakivd.,tarafından önerilen sıvılaşma
kriteri d50 yani ortalama dane çapı istiyor, bu değer, her zaman elimizde
olmayabilir bu sebepten bilinmeyen d50 değerleri için -99 girerek iwasaki’
nin, hata vermesi önlenir. -99 vererek iwasaki programı durur), depremin
büyüklüğü (magnitüd) ‘om(i)’, fayın uzaklığı ‘d(i)’, sıvılaşma analizinin
yapılması istenen derinlik ‘z(i)’, yerin en büyük ivme değeri ‘amax(i)’
(Bölgedeki ivme biliniyorsa oku dosyasına ivme değerini giriniz, bilmiyor
iseniz -999 girerek programın kendisinin hesaplamasını sağlayın. eğer
ivmeyi biliyorsanız gal cinsinden giriniz, ivme değeri 0.4g ise 400 değeri
girilmeli gal cinsinden, yer altı suyu derinliği ‘zw(i )’, ortamın tabaka sayısı
‘tbs(i)’, tabaka kalınlığının yarısı ‘tod(i)’ ve tabaka kalınlığı ‘h(i)’
değerlerini girerek dosyayı herhangi bir isimde kaydedin. Program
başlatıldığında kaydetmiş olduğunuz dosya ismini size soracaktır. Dosya
ismini girdikten sonra tüm hesaplamaları yaparak output adındaki dosyaya
yazacaktır.
44
EK 2. Sıvılaşma Programı
parameter (nmax=100)
dimension vp(nmax), vs(nmax), no(nmax), amaxh(nmax), tdg(nmax),
qedg(nmax), amax(nmax)
dimension d(nmax), om(nmax), at(nmax), too(nmax), tos(nmax), n1(nmax),
zw(nmax)
dimension fa(nmax), fe(nmax), fg(nmax), daf(nmax), cn(nmax), dm(nmax),
rl(nmax), gamat(nmax)
dimension z(nmax), r(nmax), l(nmax), oko(nmax), co(nmax), otc(nmax),
rk(nmax), alfa(nmax)
dimension f(nmax),tbs(nmax),tod(nmax),h(nmax)
integer n,ispt(nmax)
real l,n1
open (3,file='oku.log')
open(2,file='output',status='unknown')
call oku(n,nmax,no,ispt,vs,vp,oko,co,om,otc,z,d,amax,zw,tbs,tod,h)
call siviseed (vs, gamat, no, amax, rk, r, alfa, om, n, nmax, vp, g1, too, cn,
n1, tos, daf, tdg, z, amaxh, ispt, qedg, fg, dm, oko, co, d, zw)
write(3,*)'sivı seed'
call sivivme (no, amax, rk, r, n, nmax, gamat, g1, g, gmax, amaxh, vs, daf,
z, d, om, at, fa, dm, oko, co)
write(3,*)'sivı ivme'
call siwasaki (no, amax, rk, r, n, nmax, g1, otc, vp, tdg, daf, qedg, z, amaxh,
om, dm, d, b, rl, l, fe, ispt, oko, co, zw)
write(3,*)'sivı wasaki'
call endeks(no,nmax,n,f,fe,tbs,tod,h)
write(3,*)'endeks'
call
yaz(n,nmax,no,fa,fe,fg,amaxh,dm,d,tdg,qedg,r,rk,amax,gamat,f)
stop
end
!*************OKU*******************************************
subroutine oku (n, nmax, no, ispt, vs, vp, oko, co, om, otc, z, d, amax, zw,
tbs, tod, h)
dimension vp(nmax),vs(nmax),no(nmax),oko(nmax),co(nmax),amax(nmax)
dimension om(nmax), otc(nmax), z(nmax), ispt(nmax), d(nmax), zw(nmax),
tbs(nmax), tod(nmax), h(nmax)
open (1,file='')
45
10
i=0
i=i+1
write (3,*)i
read(1,*,end=90,err=91)no(i),vs(i),vp(i),ispt(i),oko(i),co(i),otc(i),o
m(i),d(i),z(i),amax(i),zw(i),tbs(i),tod(i),h(i)
goto 10
90
write (3,*) ' OKUNAN VERİ SAYISI', i
n=i-1
return
91
write (3,*) ' okuma hatası satır =',i
stop
close(1)
return
end
!*************SEED VD (1978)*********** ********************
subroutine siviseed (vs, gamat, no, amax, rk, r, alfa, om, n, nmax, vp, g1,
too, cn, n1, tos, daf, tdg, z, amaxh, ispt, qedg, fg, dm, oko, co, d, zw)
dimension vp(nmax), amaxh(nmax), tdg(nmax), ispt(nmax), no(nmax),
vs(nmax)
dimension d(nmax), om(nmax), too(nmax), tos(nmax), oko(nmax),
co(nmax), gamat(nmax)
dimension fg(nmax), daf(nmax), cn(nmax), n1(nmax), dm(nmax),
amax(nmax)
dimension z(nmax), qedg(nmax), r(nmax), rk(nmax), zw(nmax), alfa(nmax)
real n1
write (2,*)'Sk
Aciklama
fg
tos too
'
do 13 i=1,n
g1=980.
tdg(i)=0.
daf(i)=0.
dm(i)=0.
qedg(i)=0.
n1(i)=0.
cn(i)=0.
too(i)=0.
gamat(i)=0.
tos(i)=0.
!
qedg ton/m2
qedg(i)=2.1*z(i)
tdg(i)=qedg(i)+((62.4*(35.31/(2205.)))*(z(i)-zw(i)))
!
ton/m2
46
daf(i)=(1-(0.015*z(i)))
!
dm(i)=10**(.77*om(i)-1.6)
dm(i)=(0.812*10**(0.87*(om(i)-5)))
if(amax(i).eq.-999.)goto 33
goto 44
!bu tanim 5.5 ve 7.5 depremler arası gercerli olup a yı gal cinsinden verir
! g 980mgal d=km
33
amax(i)=((18.4*(10**(0.302*om(i)))*(d(i)**(-0.8))))
44
continue
r(i)=((d(i)**2)+53.3)**0.5
rk(i)=log10(r(i))
amaxh(i)=(-1.02+(0.249*om(i))-(rk(i)+0.00255*r(i)-0.26))*(-1)
too(i)=0.65*((amax(i)/(1.6*980.))*tdg(i)*daf(i))
cn(i)=(0.85*(log(145./qedg(i))))
n1(i)=cn(i)*ispt(i)
alfa(i)=0.0117*n1(i)
tos(i)=alfa(i)*qedg(i)
!
tos(i)=(amax(i)/981.)*tdg(i)*daf(i)
gamat(i)=(amax(i)*tdg(i)*daf(i))/(2*(vs(i)**2)*980.)
fg(i)=tos(i)/too(i)
if(dm(i).gt.d(i).and.amax(i).gt.amaxh(i)) then
if(oko(i).gt.0.35.or.co(i).gt.0.45)then
write(2,16)no(i),'Seed e gore sıvılasma potansiyeli dusuk, kil veya
cakıl oranı yuksek'
else
if(ispt(i).lt.8)then
write(2,11)no(i),'Seed e gore sıvılasma potansiyeli dusuk, spt
değeri cok dusuk',fg(i)
else
if(fg(i).le.1.)then
write(2,14)no(i),'Seed e gore sıvılasma potansiyeli yuksek',fg(i)
else
write(2,16)no(i),'Seed
e
gore
sıvılasma
potansiyeli
dusuk',fg(i),tos(i),too(i)
endif
endif
endif
else
write(2,16)no(i),'Seed e gore sıvılasma potansiyeli dusuk, DM VE
IVME YETERSIZ'
endif
47
11
format(I2,A66,F7.2)
14 FORMAT(I2,A60,4X,F7.2)
16
format(I2,A44,22x,F7.2,F7.2,F7.2)
13 continue
return
end
!**************IWASAKI VD (1981)***************************
subroutine siwasaki (no, amax, rk, r, n, nmax, g1, otc, vp, tdg, daf, qedg, z,
amaxh, om, dm, d, b, rl, l, fe, ispt, oko, co, zw)
dimension vp(nmax), amaxh(nmax), tdg(nmax), qedg(nmax), no(nmax)
dimension d(nmax), om(nmax), otc(nmax), ispt(nmax), dm(nmax)
dimension fe(nmax), daf(nmax), oko(nmax), co(nmax), zw(nmax)
dimension z(nmax), rl(nmax), l(nmax), r(nmax), rk(nmax), amax(nmax)
real l
write (2,*)'Sk
Aciklama
fe
rl l '
do 11 i=1,n
g1=980.
qedg(i)=0.
tdg(i)=0.
daf(i)=0.
r(i)=0.
rl(i)=0.
dm(i)=0.
l(i)=0.
fe(i)=0.
qedg(i)=2.1*z(i)
tdg(i)=(qedg(i)+(((62.4*(35.31/(2205))))*(z(i)-zw(i))))
!
ton/m2 tdg ve edg
daf(i)=1-(0.015*z(i))
dm(i)=(0.812*10**(0.87*(om(i)-5)))
if(amax(i).eq.-999)goto 77
goto 88
!
bu tanim 5.5 ve 7.5 depremler arası gercerli olup a yı gal cinsinden
verir
!
g 980gal d=km
77
amax(i)=((18.4*10.**(0.302*om(i)))*(d(i)**(-0.8)))
88 continue
r(i)=((d(i)**2)+53.3)**0.5
rk(i)=log10(r(i))
if(otc(i).eq.-99.)then
48
write(2,10)no(i), ' otc belirsiz (D50) Iwasaki sonuc veremez'
else
if(otc(i).gt.0.02.or.otc(i).lt.0.6)then
!
b=0.225*(log10(0.35/otc(i)))
rl(i)=(0.0882*(sqrt((ispt(i)/((0.1*qedg(i))+0.7)))))+0.225*(log10(0.
35/otc(i)))
else
rl(i)=(0.0882*(sqrt((ispt(i)/((0.1*qedg(i))+0.7)))))-0.05
!
b=-0.05
endif
! iwasaki soil dynamics and earthquakes e 1986 22
dm(i)=(0.812*10**(0.87*(om(i)-5)))
amaxh(i)=(-1.02+(0.249*om(i))-rk(i)-(0.00255*r(i))+0.26)*(-1)
!
l(i)=((amax(i)/g1)*((tdg(i)+qedg(i))*(daf(i))))
! leon teri dokora tezi?????
l(i)=((amax(i)/g1)*((tdg(i)/qedg(i))*(daf(i))))
!
l(i)=((amax(i)/g1)*((tdg(i))*(daf(i))))
! iwasaki soil dynamics and earthquakes e 1986 23
fe(i)=(rl(i)/l(i))
write(2,18)no(i),' Iwasaki ye gore sıvılasma potansiyeli dusuk, kil
veya cakıl oranı yuksek'
else
if(fe(i).le.1.)then
write(2,19)no(i),' Iwasaki ye gore sıvılasma potansiyeli yuksek',
fe(i),rl(i),l(i)
else
write(2,18)no(i),'Iwasaki ye gore sıvılasma potansiyeli dusuk'
,fe(i),rl(i),l(i)
endif
endif
else
write(2,18)no(i),'Iwasaki ye gore sıvılasma potansiyeli dusuk, DM
VE IVME YETERSIZ'
endif
endif
19 FORMAT(I2,A46,2X,F7.2,F7.2,F7.2)
!19 FORMAT(A40,2X,I3,2X,F7.2,2X,I2)
49
10
format(I2,A46)
18
format(I2,A60,F7.2,F7.2,F7.2)
11 continue
return
end
!**************DOBRY VD (1981)*****************************
subroutine sivivme (no, amax, rk, r, n, nmax, gamat, g1, g, gmax, amaxh,
vs, daf, z, d, om, at, fa, dm, oko, co)
dimension vs(nmax),amaxh(nmax),dm(nmax),no(nmax),gamat(nmax)
dimension d(nmax),om(nmax),at(nmax),co(nmax),oko(nmax)
dimension fa(nmax),daf(nmax),r(nmax),rk(nmax),amax(nmax)
dimension z(nmax)
write (2,*)'Sk
Aciklama
fi
at
'
do 12 i=1,n
g1=980.
g=6.
gmax=10.
daf(i)=0.
dm(i)=0.
at(i)=0.
fa(i)=0.
daf(i)=(1-(0.015*z(i)))
!
dm(i)=10**(.77*om(i)-1.6)
dm(i)=(0.812*10**(0.87*(om(i)-5)))
if(amax(i).eq.-999)goto 66
goto 55
!bu tanim 5.5 ve 7.5 depremler arası gercerli olup a yı gal cinsinden verir
! g 980mgal d=km
66
amax(i)=((18.4*10**(0.302*om(i)))*(d(i)**(-0.8)))
55
continue
r(i)=((d(i)**2)+53.3)**0.5
rk(i)=log10(r(i))
!
write(2,*) r(i),rk(i)
amaxh(i)=(-1.02+(0.249*om(i))-(rk(i)+0.00255*r(i)-0.26))*(-1)
!amax gal oldugundan at yide 1000 ile carptık:)
at(i)=(((gamat(i)*(0.8*(vs(i)**2)))/(z(i)*daf(i))))*1000
fa(i)=((1.6*at(i))/amax(i))
write(2,22)no(i),'Dobryye gore sıvılasma potansiyeli dusuk, kil
veya cakıl oranı yuksek'
50
else
if(fa(i).le.1.)then
write(2,21)no(i),'Dobry ye gore sıvılasma potansiyeli yuksek',fa(i)
else
write(2,22)no(i),'Dobry
ye
gore
sıvılasma
potansiyeli
dusuk',fa(i),at(i)
endif
endif
else
write(2,22)no(i),'Dobry ye gore sıvılasma potansiyeli dusuk, DM
VE IVME YETERSIZ'
endif
21 FORMAT(I2,A70,3X,F7.2)
22
format(I2,A46,F7.2,F6.2)
12 continue
return
end
!***************IWASAKIvd.,(1981)*************************
subroutine endeks(no,nmax,n,f,fe,tbs,tod,h)
dimension f(nmax),tbs(nmax),tod(nmax),h(nmax),fe(nmax),no(nmax)
f(i)=0.
write (2,*)'Sk
Aciklama
f
'
do 76 i=1,n
if(fe(i).lt.1.)then
f(i)=(1-fe(i))*(10-0.5*tod(i))*h(i)
else
f(i)=0*(10-0.5*tod(i))*h(i)
endif
if(f(i).gt.15.)then
write(2,121)no(i),' Iwasaki ye gore sıvılasma riski cok yuksek',f(i)
elseif(f(i).gt.5..or.f(i).le.15.) then
write(2,121)no(i),' Iwasaki ye gore sıvılasma riski yuksek',f(i)
elseif(f(i).gt.0..or.f(i).le.5.)then
write(2,121)no(i),' Iwasaki ye gore sıvılasma riski dusuk',f(i)
elseif (f(i).lt.0.) then
write(2,121)no(i),' Iwasaki ye gore sıvılasma riski cok dusuk',f(i)
endif
121 FORMAT(I2,A46,3X,F7.2)
76 continue
return
51
end
!*************YAZ****************************************subr
outine yaz(n,nmax,no,fa,fe,fg,amaxh,dm,d,tdg,qedg,r,rk,amax,gamat,f)
dimension no(nmax), fa(nmax), fe(nmax), fg(nmax), amaxh(nmax),
dm(nmax), gamat(nmax)
dimension d(nmax), tdg(nmax), qedg(nmax), r(nmax), rk(nmax),
amax(nmax), f(nmax)
write(2,*) ' no gamat faD feI fgS f amax
dm d tdg
qedg r rk amaxh'
do 20 i=1,n
write(2,41)no(i),gamat(i),fa(i),fe(i),fg(i),f(i),amax(i),dm(i),d(i),tdg(i),
qedg(i),r(i),rk(i),amaxh(i)
41 format ('',I3,(F7.5),10(F7.2))
20
continue
close (2)
return
end
!************************************************************
52
EK 3. Düzce Giriş Dosyası
no, vs, vp, ispt, oko, co,
1 180. 1450. 7 .34 0.22
1 210. 1500. 13 .14 0.22
2 156. 841. 15 .19 0.30
2 157. 400. 11 .14 0.22
3 169. 500. 39 .16 0.18
4 200. 490. 13 .14 0.22
4 200. 1000. 35 .14 0.22
5 200. 490. 19 .14 0.22
5 200. 1100. 3 .14 0.22
7 175. 1120. 5 .14 0.22
7 180. 1300. 6 .14 0.22
10 180. 400. 21 .14 0.22
10 220. 460. 36 .14 0.45
10 240. 800. 45 .14 0.45
16 250. 700. 36 .14 0.22
16 280. 400. 6 .14 0.22
16 290. 300. 13 .14 0.22
16 300. 1450. 30 .14 0.22
17 228. 817. 31 .14 0.22
19 240. 500. 30 .14 0.22
19 260. 1300. 23 .14 0.22
20 210. 600. 50 .14 0.45
22 190. 500. 13 .14 0.22
22 250. 1150. 18 .14 0.22
22 317. 1500. 17 .14 0.22
24 260. 600. 27 .14 0.22
24 320. 920. 4 .14 0.22
24 433. 1100. 70 .14 0.45
24 600. 1600. 41 .14 0.45
25 240. 800. 34 .14 0.22
27 205. 1900. 85 .14 0.45
28 200. 650. 5 .14 0.22
28 222. 1980. 75 .14 0.45
29 225. 880. 14 .14 0.22
30 180. 720. 18 .14 0.22
31 200. 720. 19 .14 0.22
31 233. 1000. 11 .14 0.22
32 249. 1150. 10 .14 0.22
33 180. 720. 5 .14 0.22
33 233. 1100. 9 .14 0.22
33 250. 1200. 11 .14 0.22
35 250. 1150. 56 .14 0.45
otc, om, d, z,
-99.
7.2 10 6.25
-99.
7.2 10 9.25
0.18 7.2 10 3.25
1.3 7.2 10 6.25
2. 7.2 10 3.25
1.8 7.2 10 3.25
0.4 7.2 10 4.75
1. 7.2 10 3.25
1.8 7.2 10 6.25
.15 7.2 10 6.25
-99. 7.2 10 7.75
1.5 7.2 10 3.25
1.8 7.2 10 4.75
1.8 7.2 10 6.25
0.22 7.2 10 4.75
1.1 7.2 10 6.25
-99.
7.2 10 7.75
-99.
7.2 10 9.25
-99.
7.2 10 6.25
-99.
7.2 10 4.75
-99.
7.2 10 6.25
0.9 7.2 10 6.25
0.18 7.2 10 4.75
-99.
7.2 10 7.75
-99.
7.2 10 9.25
-99.
7.2 10 3.25
1.8 7.2 10 6.25
2.1 7.2 10 7.75
-99.
7.2 10 9.25
1.1 7.2 10 4.75
-99.
7.2 10 9.25
1.1 7.2 10 4.75
-99. 7.2 10 9.25
3.2 7.2 10 4.75
-99. 7.2 10 4.75
2. 7.2 10 6.25
-99. 7.2 10 7.75
-99. 7.2 10 9.25
0.3 7.2 10 4.75
-99. 7.2 10 7.75
-99. 7.2 10 9.25
-99. 7.2 10 7.75
53
amax,
-999
-999
-999
-999
-999
-999
-999
-999
-999
-999
-999
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
zw, tbs, tod, h
2. 1. 2. 4.
2. 1. 2. 4.
2.50 1. 2 4.
2.50 1. 2. 4.
3. 1. 2. 4.
2. 1. 2. 4.
2. 1. 2. 4.
3. 1. 2. 4.
3. 1. 2. 4.
2. 1. 2.5 5.
2. 1. 2.5 5.
3. 1. 2.5 5.
3. 1. 1.5 3.
3. 1. 1.5 3.
2. 1. 1.5 3.
2. 1. 1.5 3.
2. 1. 1.5 3.
2. 1. 5. 10.
3. 1. 4. 8.
3. 1. 2. 4.
3. 1. 4. 8.
3. 1. 4. 8.
3.5 1. 1. 2.
3.5 1. 2. 4.
3. 2. 4. 8.
3.5 1. 1.5 3.
3.5 1.
3. 6.
3.5 1.
3. 6.
3.5 2.
3. 6.
3.5 2.
4. 8.
4. 1.
3. 6.
4.5 1.
2. 4.
4.5 2.
4. 8.
4. 1.
3. 6.
4.1 1.
3. 6.
3.8 1. 1.5 3.
3.8 2. 3. 6.
4. 1. 3.
6.
4. 1. 1.5 3.
4. 2. 3.
6.
4. 3. 6. 12.
4.2 1. 5. 10.
no, vs, vp, ispt, oko, co, otc,
36 250. 1200. 34 .14 0.22 -99.
37 200. 700 27 .14 0.22 -99.
37 230. 1255 2 . 14 0.22 2.
37 230. 1255 42 . 14 0.45 -99
38 214. 1050. 28 . 14 0.22 0.31
38 230. 1255. 25 . 14 0.22 0.25
38 260. 1680. 40 . 14 0.45 -99
39 180. 720. 11 . 14 0.22 1.3
39 200. 720. 10 . 14 0.22 3.5
39 233. 1000. 74 . 14 0.45 -99
om, d,
z, amax, zw, tbs, tod,
7.2 10 9.25
400
4. 1. 3.
7.2 10 4.75 400 3.5 1. 2.
7.2 10 6.25 400 3.5 2. 4.
7.2 10 7.75 400 3.5 2. 8.
7.2 10 6.25 400 5. 1. 2.
7.2 10 7.75 400 5. 2. 4.
7.2 10 9.25 400 5. 2. 5.
7.2 10 4.75 400 4. 1. 1.5
7.2 10 6.25
400 4. 2. 3.
7.2
10 7.75
400 4. 3. 6.
Afyon Giriş Dosyası
no, vs, vp,
1 400. 1400
om,
5.9
d,
0.9
z,
5.
amax, zw
600. 4.
54
h
6.
4.
8.
16.
4.
8.
10.
3.
6.
12.
EK4. Düzce Çıkış Dosyası
Sk
1
1
2
2
3
4
4
5
5
7
7
10
10
10
16
16
16
16
17
19
19
20
22
22
22
24
24
24
24
25
27
28
28
29
30
31
31
32
33
33
33
35
36
Aciklama
fg
tos too
Seed e gore sıvılasma potansiyeli dusuk, spt değeri cok dusuk .77
Seed e gore sıvılasma potansiyeli dusuk
1.22 5.05 4.15
2.39 3.11 1.30
1.25 3.45 2.76
6.66 8.09 1.22
1.94 2.70 1.39
4.35 9.29 2.13
3.24 3.94 1.22
3.90 4.36 1.12
5.29 9.56 1.81
5.74 14.11 2.46
4.88 9.56 1.96
1.43 4.60 3.23
3.06 11.65 3.81
3.95 9.72 2.46
4.41 7.97 1.81
2.93 7.21 2.46
6.37 15.68 2.46
2.00 3.45 1.73
2.12 6.37 3.01
1.80 6.60 3.67
5.40 5.60 1.04
8.24 24.78 3.01
4.43 15.92 3.59
5.22 9.03 1.73
9.37 33.01 3.52
8.44 29.12 3.45
2.25 3.72 1.65
2.92 4.78 1.64
2.55 5.96 2.34
1.31 3.89 2.96
1.10 3.88 3.52
1.09 3.19 2.93
1.21 4.27 3.52
6.82 19.82 2.90
3.75 13.20 3.52
55
Sk
37
37
37
38
38
38
39
39
39
Sk
1
1
2
2
3
4
4
5
5
7
7
10
10
10
16
16
16
16
17
19
19
20
22
22
22
24
24
24
24
25
27
28
28
29
30
Aciklama
fg
4.15
4.94
4.06
3.17
4.59
1.77
1.36
8.93
Aciklama
fi
at
Dobry ye gore sıvılasma potansiyeli dusuk 1.82
494.33
512.77
414.49
480.11
387.15
441.84
476.37
387.15
465.90
494.33
505.34
355.41
402.96
427.69
437.31
453.79
463.90
470.73
427.69
402.96
427.69
427.69
385.79
432.32
453.09
330.31
414.64
432.32
444.27
385.79
435.45
351.44
426.63
368.62
365.18
56
tos too
7.17 1.73
14.87
8.78
8.85
15.53
2.92
3.14
26.20
3.01
2.16
2.79
3.38
1.65
2.31
2.93
Sk
31
31
32
33
33
33
35
36
37
37
37
38
38
38
39
39
39
Sk
1
1
2
2
3
4
4
5
5
7
7
10
10
10
16
16
16
16
17
19
19
20
22
22
22
24
24
Aciklama
fi
Aciklama
otc belirsiz (D50) Iwasaki sonuc veremez
Iwasaki ye gore sıvılasma potansiyeli yuksek
57
at
406.81
426.01
435.45
368.62
421.80
435.45
417.59
435.45
385.79
414.64
432.32
375.49
400.75
417.81
368.62
401.59
421.80
fe rl
l
.76
.15
.68
.22
.74
.51
-.10
.42
.36
.08
.30
.11
.39
.22
-.05
.22
.47
.52
.44
.50
.53
.44
.50
.53
.50
.55
.56
.93
.08
.20
.25
.26
.45
.04
.40
.45
.46
.48
.49
.75 .35 .46
.72 .31 .43
-.08 -.04 .45
Sk
Aciklama
24
24 otc belirsiz (D50) Iwasaki sonuc veremez
25
28
29
31
33
37
38
38
39
39
Sk
Aciklama
f
1 Iwasaki ye gore sıvılasma riski cok yuksek 36.00
2 Iwasaki ye gore sıvılasma riski yuksek
8.73
11.52
9.52
12.42
12.29
1.83
58
fe rl
l
.68 .31 .45
.66 .28 .43
.10 .04 .39
.09 .04 .41
.23 .10 .44
.41 .17 .41
-.18 -.08 .45
.84 .34 .41
.76 .32 .42
.24 .10 .41
-.07 -.03 .43
Sk
19
19
20
22
22
22
24
24
24
24
25
27
28
28
29
30
31
31
32
33
33
33
35
36
37
37
37
38
38
38
39
39
39
Aciklama
Iwasaki ye gore sıvılasma riski cok yuksek
Iwasaki ye gore sıvılasma riski yuksek
Iwasaki ye gore sıvılasma riski yuksek
59
f
36.00
64.00
15.82
5.23
36.00
64.00
27.75
55.07
16.40
51.00
21.56
51.00
32.34
64.00
46.36
51.00
21.38
51.00
51.00
16.42
51.00
84.00
75.00
51.00
36.00
75.79
96.00
5.71
15.13
75.00
21.19
54.34
84.00
no
1
1
2
2
3
4
4
5
5
7
7
10
10
10
16
16
16
16
17
19
19
20
22
22
22
24
24
24
gamat
.00011
.00012
.00007
.00014
.00005
.00004
.00007
.00004
.00008
.00011
.00013
.00004
.00005
.00005
.00004
.00004
.00005
.00005
.00006
.00004
.00004
.00007
.00006
.00006
.00004
.00002
.00003
.00002
faD
1.82
1.88
1.52
1.76
1.42
1.62
1.75
1.42
1.71
1.82
1.86
1.42
1.61
1.71
1.75
1.82
1.86
1.88
1.71
1.61
1.71
1.71
1.54
1.73
1.81
1.32
1.66
1.73
feI
.00
.00
.76
.15
.68
.22
.74
.51
-.10
.42
.00
.50
.55
.56
.93
.08
.00
.00
.00
.00
.00
.75
.72
.00
.00
.00
-.08
.68
fgS
.77
1.22
2.39
1.25
6.66
1.94
4.35
3.24
.35
.55
.60
3.90
5.29
5.74
4.88
.72
1.43
3.06
3.95
4.41
2.93
6.37
2.00
2.12
1.80
5.40
.53
8.24
f
36.00
36.00
8.73
30.58
11.52
28.05
9.52
17.58
39.75
25.55
43.75
21.84
12.42
12.29
1.83
25.46
27.75
75.00
64.00
36.00
64.00
15.82
5.23
36.00
64.00
27.75
55.07
16.40
amax
435.73
435.73
435.73
435.73
435.73
435.73
435.73
435.73
435.73
435.73
435.73
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
dm
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
66.61
60
d
tdg
qedg
10.00 17.37
13.12
10.00 26.67
19.42
10.00
7.57
6.82
10.00 16.87
13.12
10.00
7.07
6.82
10.00
8.07
6.82
10.00 12.72
9.97
10.00
7.07
6.82
10.00 16.37
13.12
10.00 17.37
13.12
10.00 22.02
16.27
10.00
7.07
6.82
10.00 11.72
9.97
10.00 16.37
13.12
10.00 12.72
9.97
10.00 17.37
13.12
10.00 22.02
16.27
10.00 26.67
19.42
10.00 16.37
13.12
10.00 11.72
9.97
10.00 16.37
13.12
10.00 16.37
13.12
10.00 11.22
9.97
10.00
20.52
16.27
10.00
25.67
19.42
10.00
6.58
6.82
10.00
15.87
13.12
10.00
20.52 16.27
r
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
rk amaxh
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
no
24
25
27
28
28
29
30
31
31
32
33
33
33
35
36
37
37
37
38
38
38
39
39
39
gamat
.00001
.00004
.00010
.00005
.00009
.00004
.00006
.00007
.00007
.00007
.00006
.00007
.00007
.00006
.00007
.00005
.00006
.00007
.00006
.00006
.00006
.00006
.00007
.00007
faD
feI fgS
f
1.78
.00 4.43 51.00
1.54
.66 5.22 21.56
1.74
.00 9.37
51.00
1.41
.10
.84
32.34
1.71
.00 8.44
64.00
1.47
.09 2.25
46.36
1.46
.00 2.92
51.00
1.63
.23 2.55
21.38
1.70
.00 1.31 51.00
1.74
.00 1.10 51.00
1.47 .41 .80
16.42
1.69 .00 1.09 51.00
1.74 .00 1.21 84.00
1.67 .00 6.82 75.00
1.74 .00 3.75 51.00
1.54 .00 4.15 36.00
1.66 .18 .26 75.79
1.73 .00 4.94 96.00
1.50 .84 4.06
5.71
1.60 .76 3.17 15.13
1.67 .00 4.59 75.00
1.47 .24 1.77
21.19
1.61 -.07 1.36 54.34
1.69 .00 8.93 84.00
amax
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
400.00
dm
d
66.61 10.00
66.61 10.00
66.61 10.00
66.61 10.00
66.61 10.00
66.61 10.00
66.61 10.00
66.61 10.00
66.61 10.00
66.61 10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
66.61
10.00
61
tdg
25.17
11.22
24.67
10.22
24.17
10.72
10.62
15.57
20.22
24.67
10.72
20.02
24.67
19.82
24.67
11.22
15.87
20.52
14.37
19.02
23.67
10.72
15.37
20.02
qedg
19.42
9.97
19.42
9.97
19.42
9.97
9.97
13.12
16.27
19.42
9.97
16.27
19.42
16.27
19.42
9.97
13.12
16.27
13.12
16.27
19.42
9.97
13.12
16.27
r
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
12.38
rk amaxh
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
1.09 .09
Afyon Çay Çıkış Dosyası
1 Dobry ye gore sıvılasma potansiyeli yuksek 0.84
no
gamat
faD amax
dm
d
amaxh
1
.000016
0.84 600.00 4.93 0.9
0.18
62
ÖZGEÇMİŞ
Ankara’ da 1976 yılında doğdu. İlk, orta, lise öğrenimini Ankara’da
tamamladı. 1995 yılında girdiği Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Jeofizik
Mühendisliği Bölümü’nden 1999 yılında Jeofizik Mühendisi unvanıyla
mezun oldu.
Tezcür Uluslararası Teknolojik Ürünler ve Savunma Sanayi Ticaret Limited
Şirketinde Jeofizik Mühendisi olarak görev yapmaktadır.
63

yerin sıvılaşma potansiyelinin sismik verilerle analizi

Transkript

Benzer belgeler

SIVILAŞMAYA KARŞI GÜVENLİK KATSAYISININ YAPAY SİNİR

Türkçe Perikard Rekonstrüksiyon veya Tamiri

Türkçe Kardiyovasküler Yama Koyma

zeminlerde sıvılaşmaya ve faylanmaya bağlı yer değiştirmelerin yön

elektra devremülk satış sistemi

Başa çorap örmek veya çorap söküğü

1 II. Dünya Savaşı Sonrasında Amerika`daki Çevre Politikaları

Modül-7 - Erciyes Üniversitesi | Gıda Mühendisliği Bölümü

Türkçe GORE® BIO-A® Fistül Tapası, Anal Fistüller

endoprotez ve - Gore Medical