Eskişehir yerleşim yeri zeminin büyütme etkisinin makaslama dalga hızına (Vs) bağlı olarak belirlenmesi

Abstract

Deprem hareketi altında yapı hasarına sebep olan en önemli faktörlerden birisi de yerel zemin koşullarıdır. Bu yüzden sismik riski yüksek Eskişehir’de yerel zemin koşullarındaki değişimin belirlenmesi, oluşabilecek hasarların en aza indirilmesi açısından önem arz etmektedir. Yerleşim alanı içerisinde 32 farklı noktada Sismik Konik Penetrasyon (SCPT) Testi, 247 farklı noktada Standart Penetrasyon Testi (SPT) ve 41 noktada Sismik Kırılma verisi toplanmıştır. Arazi deneylerinden bulunan SPT-N darbe sayısı ve SCPT’den elde edilen uç direnç (qc) gibi zeminlerin rijitliğini ifade eden parametreler ile makaslama dalga hızına bağlı olarak ampirik yaklaşımlarla yerel zemin şartlarındaki değişimin büyütme üzerine etkisi araştırılmıştır. Yine her sondaj noktasında SPT-N sayılarından derinlik boyunca literatürdeki her tür zemin için İyisan (1996), sitli, killi, kumlu birimler için Lee (1999), çakıllı birimler için Ohto ve Goto (1978) bağıntıları kullanılarak 30 m için ortalama makaslama dalgası hızları hesaplanmış; Midorikawa (1987), Joyner & Fumal (1984), Borcherdt vd. (1991) bağıntıları ile de göreceli zemin büyütmeleri hesaplanmıştır. Konik Penetrasyon testinden elde edilen uç mukavemetin kumlarda relatif sıkılığın bir fonksiyonu olması, dane dağılımı, yatay gerilme ve derinliğin uç direncini etkileyen önemli faktörlerden olması, bu tez çalışması kapsamında uç direnci zeminlerin mukavemet parametrelerinin belirlenmesinde kullanıldığı gibi tek başlarına büyütmenin bir fonksiyonu olarak da kullanılabileceği amaçlanmıştır. Bunun için çeşitli derinlikte ölçülen qc’lerin ağırlıklı ortalamaları alınarak, her CPT noktası bir eşdeğer qc değeri ile tanımlanmıştır ve 155 farklı derinlikten bağıl olarak zemin büyütme değerleri hesaplanmıştır. Bununla birlikte zemin büyütme parametrelerinin bölgedeki değişimini 3 Boyutlu Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) teknolojisi kullanılarak modellenmiş, araziden yerinde elde edilen veya darbe sayılarından dönüştürülen makaslama dalgası hızı (Vs) değerleri kullanılarak çalışma alanının National Earthquake Hazards Reduction Program (NEHRP)’ye göre yer sınıflaması yapılmış ve bu sınıflama büyütmeye karşı zemin davranışı gösterebilecek alanlarla çakıştırılmış, zeminin zemin hakim titreşim periyodunun (To) hesaplanmasına çalışılmıştır.

One of the major factors affecting the vulnerability of engineering structures during earthquakes is local site conditions. So, the investigation of the variation of local site conditions within a Eskisehir Region has an important influence in order to mitigate earthquake hazard. Totally 32 different points were selected and Seismic Conic Penetration Tests (SCPT), 247 points Standart Penetration Testing (SPT) and 41 points Seismic Refraction were applied in these locations. Soil sampling (Nvalue) was obtained in-situ penetration tests and conic tip resistance (qc) in seismic conic penetration test, they shows rigidity parameter of soil. This parameters are connected with relative approaches on based shear wave velocity was investigated local site condition variation upon amplification influence. For example; for every type soil yisan (1996), for silty, clay, sandy Lee (1990) and for gravelly soil Ohto & Goto (1978). In this study, properties of the soil transfer function have been investigated for the different parameters, for example depths and S-wave velocities of soil layers by using, 1D modelling method. For study area, relative amplifications has been calculated by Midorikawa (1987), Joyner & Fumal (1984) and Borcherdt et al?s (1991) approaches. The values like conic penetration test tip resistance qc were obtained during the CPT tests. qc; the most important parameter for determining soil type, mean grain size, horizontal pressure and depth. For this reason therefore were accumulated qc mean-value of different depth and for each CPT points were described equivalent qc. Finally were studied 155 different layer and some empirical relations were calculated for estimating the soil amplification. The Shear Wave velocity (Vs) values obtained from the relation were used for the susceptibility of the studied area deposit to ground motion amplification according to the National Earthquake Hazard Reduction Program (NEHRP) and according to soil amplification map, soils are fitted into the soil classification The natural period (To) of the studied area alluvial deposits were calculated. In the end, the all obtained data were interpreted by using geographic information system (GIS) techniques.