7. Self-Potansiyel (SP) Yöntemi Giriş...126

Transkript

1 İÇİNDEKİLER l.giriş Jeofizik Mühendisliği Jeofizik Mühendisliğinin Bilim Alanları Jeofizik Mühendisliği Yöntemleri Jeofizik Mühendisliğinin Uygulama Alanları Mühendislik Jeofiziği Jeofizik Mühendisliğinin Jeoteknik Mühendisliğinde Uygulamaları Jeofizik Yöntemlerin Jeoteknikte Kullanma Nedenleri Zemin Etütlerinde Jeofizik Mühendisliğinin Yeri ve Önemi Yurtdışında Zemin Etütleri ile İlgili Eğitim Türkiye'de Zemin Etütleri ile İlgili Eğitim...18 Kaynaklar Sismik Yöntemlerin Temel tikeleri Giriş Sismik Titreşim Dalgaları Sismik Dalga Türleri Sismik Dalga Yayılmasının Bağlı Olduğu Ortam Faktörleri Sismik Dalgaların Yayılması Snell Yasası Huygens Prensibi Sismik Dalga Yayılımmdaki değişimler Sismik Dalgaların Dispersiyonu Sismik Enerjinin Katman Sınırlarında Bölüşümü Ardışık Yansımalar Sismik Dalgaların Saçılması Sismik Dalga Genliğinin Uzaklıkla Geometrik Değişimi Sismik Dalga Genliğinin Uzaklıkla Soğurulması Sismik Yapay Enerji Kaynakları Boyuna Dalga, P, Elde Edilmesi Kayma Dalgası veya Enine Dalga, S, Elde Edilmesi Sismik Gürültü Sismik Cihaz Takımı Jeofon Sismik Cihaz Sismik Cihaz Kablosu Sismik Kayıtlar Sismik Zaman-Uzaklık Grafiklerinin Elde Edilmesi...47 Kaynaklar Sismik Kırılma Yöntemi Giriş Sismik Kırılma Yönteminde Jeofon Dizilim Şekilleri Sismik Kaynak ve Jeofonların Tek Sıra Dizilimi (in line) Jeofon Diziliminin Bir Ucunda Vuruş...% Çift Taraflı Vuruş Çift Taraflı Dizilim Sismik Kaynak ve Jeofonlar Karşılıklı Dizilim (broad side) Sismik Kırılma Serilim Uzunluğu Sismik Kırılma Yönteminde Değerlendirme Yöntemleri Kesme Zamanı Yöntemi İki Taraflı Yöntem Gecikme Zaman Yöntemi (artı-eksi yöntemi)...55

2 3.4. Kesme Zamanı Yönteminde Yatay Tabakaların Analizi Yatay İki Tabakalı Ortamların Analizi Yatay Üç Tabakalı Ortamların Analizi N adet Yatay Tabakalı Ortamların Analizi Gecikme Zamanı Yöntemi (artı-eksi yöntemi) Düz Yüzeylerde Gecikme Zamanı Düz Olmayan Yüzeylerde Gecikme Zamanı Genelleştirilmiş Karşılıklı Yöntem Eğik Katmanların Analizi Bir Katmanı Eğik Tabakalı Ortamların Analizi Farklı Eğik Tabakalı Ortamların Analizi Fayın Atım Derinliğinin Elde Edilmesi Sismik Düzeltmeler Gizli Kalan Katmanlar Sismik Refraksiyon Verilerinin Yorumu...73 Kaynaklar Sismik Yansıma Yöntemi Giriş Sismik Yansıma Sinyalinin Elde Edilmesi Serilim Uzunluğu Jeofon Seçimi Yansıma Etütlerinde Gürültülerin Azaltılması Sismik Dalgaların Yansıması Yatay Tabakalı Ortamların Sismik Yansıma Analizi Eğik Tabakalı Ortamların Sismik Yansıma Analizi Sismik Yansıma Verilerinin Elde Edilmesi ve Yorumu Sismik Veri İşlem Sismik Yansıma Kesitlerinin Elde Edilmesi... Kaynaklar Sismik Yüzey Dalgaları Spektral Analiz Yöntemleri Giriş Yüzey Dalgası Uygulama Alanları Yüzey Dalgası Yöntemlerin Avantajları Yüzey Dalgası Analizi Yüzey Dalgaların Elde Edilmesi...10: Yüzey Dalgalarının Dispersiyonu Yüzey Dalgası İnversiyonu Yüzey Dalgası tki kanallı Spektral Analizi (SASW) Yüzey Dalgasi Çok Kanallı Spektral Analizi (MASW) MAS W İnversiyonu Kaynaklar Mikrotremor Giriş Mikrotremor Ölçüleri Nakamura Tekniği Taban Kaya Derinliği Saptaması RE-MI Spektral Analizi RE-MI Veri İşlemi Kaynaklar Self-Potansiyel (SP) Yöntemi Giriş...126

3 SP Yönteminin Mühendislikte Başlıca Kullanım Alanları SP Kaynakları Elektrokinetik Potansiyel Difıizyon Potansiyeli Nernst Potansiyeli Mineralizasyon Potansiyeli Doğal Potansiyel Ölçü Cihazı SP Arazi Ölçü Teknikleri SP Yönteminde Değerlendirme ve Yorum Kaynaklar Elektrik Özdirenç Yöntemi Giriş Kayaçların Elektrik Özellikleri Homojen Ortamlarda Elektrik Potansiyel Dağılımı Elektrot Dizilim Çeşitleri Wenner Sisteminde Elektrot Dizilimi Schlumberger Sisteminde Elektrot Dizilişi Dipol-Dipol Sistemi Elektrot Dizilişi Çoklu Elektrot Dizilimi Özdirenç Ölçü Sistemi Özdirenç Yöntemi Ölçüsünde Dikkat Edilecek Hususlar Yatay Katmanlı Ortamların Özdirenç Analizi Schlumberger Elektrot Diziliminde Görünür Özdirenç Bağıntısı Wenner Elektrot Diziliminde Görünür Özdirenç Bağıntısı Dipol-dipol Elektrot Diziliminde Görünür Özdirenç Bağıntısı Görünür Özdirençlerin Entegral İfadeleri Özdirenç Derinlik Sondajı Eğik Katmanların Özdirenç Analizi Düşey Katmanların ve Fayların Özdirenç Analizi Görüntü (image) Teoremi Görüntü Yöntemi Özdirenç Analizi Özdirenç kesitleri Elektrik Özdirenç Verilerinin Değerlendirme ve Yorumu Abak Çakıştırma Bilgisayar Paket Programları ile Yorum Düz Çözüm Ters Çözüm Kaynaklar Etkisel Kutuplaştırma (IP) Yöntemi Giriş Etkisel Kutuplaştırma Çeşitleri Zar Polarizasyonu Elektrot Polarizasyonu IP Etkileri IPÖlçü Sistemi IP Ölçü Teknikleri Zaman Bölgesi Aşırı Voltaj Frekans Bölgesi Karmaşık Özdirenç (Complex Resistivity) veya Spektral IP Faz Açısı IP de Akım Etkisi Görünür Şarjabilite ve Özdirenç İlişkisi Negatif IP...184

4 9.8. IP Uygulamaları IP Yönteminde Düz ve Ters Çözüm Kaynaklar Elektromagnetik Yöntemler Giriş EM İndüksiyon Prensipleri EM Ölçü Teknikleri Frekans Bölgesi Ölçü Tekniği Meyil Açısı Tekniği Slingram Yöntemi EM Derinlik Sondajları Zaman Bölgesi Ölçü Tekniği EM Transiyent Tekniği (TDEM) Kaynaklar...! Jeoradar Yöntemi Giriş Jeoradar Yönteminin Prensibi GPR Arazi Uygulama Tekniği Jeoradar Ölçülerinin Değerlendirme ve Yorumu Kaynaklar Manyetatellürik (Uzak kaynaklı Elektromanyetik) Yöntemler Giriş Manyetotellürik (MT) Yöntem MT Yönteminde Görünür Özdirenç Kontrollü Audiomanyetotellürik (CSAMT) Yöntem CSAMT Yönteminde Görünür Özdirenç ve Faz Farkı CSAMT Yöntemi Uygulaması Kaynaklar Kütle Çekimi (Gravity) Yöntemi Giriş Yerküresinin Fiziksel Özellikleri Gravite Yöntemi Kütle Çekimi Temel İlkeleri Gravimetri Ölçü Cihazları Mikrogravite Gravite Ölçü Alımı Gravite Düzeltmeleri Gravite Yönteminde Yoğunluk Saptaması Gravite Verilerinin İşlemi Gravite Anomalilerinin Yorumu Gravite Yöntemiyle Kütle (Reserve) Saptanması Gravite Yöntemi Uygulamaları Kaynaklar Magnetik Yöntem Giriş Yerkürenin Magnetik Alanı Kayaçların Mıknatıslanma Özellikleri Kalıntı veya Sürekli Mıknatıslanma Magnetik Alanın Temel İlkeleri Magnetometreler...245

5 Magnetik Alanın Ölçümü Magnetik Ölçülerin Değerlendirilmesi Tek Kutuplu Kütlelerin Anomalisi İki Kutuplu Kütlelerin Anomalisi Çeşitli Magnetik Kütlelerin Anomalileri Kaynaklar Kuyu Jeofiziği İ.Giriş Kuyu Jeofiziğinde Sismik Uygulama Kuyudan Kuyuya (Crosshole) Kuyu Aşağı ve Kuyu Yukarı Sismik-Elektrik Özdirenç Konik Penetrasyon (SCPT - RCPT) Deneyleri Kuyu Jeofiziğinde Elektrik Uygulamalar Kuyu İçi Elektrik Özdirenç Yöntemi Kuyu İçi Doğal Gerilim (SP) Yöntemi Kaynaklar Jeofizik Yöntemlerin Yorum Niteliği Giriş Uygulamalarda En Uygun Jeofizik Yöntem Seçimi Jeofizik Yöntemlerin Kullanımları Doğal Kaynaklarda Yorum Metalik Mineral Yataklarında Yorum Kömür Yataklarında Yorum Hidrokarbon Yataklarında Yorum Radyoaktif Maden Yataklarında Yorum Arkeojeofizik Arkeojeofizik Uygulamalar Jeoteknikte Jeofizik Yöntemlerin Kullanımları Kaynaklar Zeminlerin Yapısal Özelliklerinin Saptanması Giriş Çeşitli Jeolojik Yapıların Karakteristik Anomalileri Sismik Yöntemlerin Aydınlattığı Yapısal Örnekler Elektrik Yöntemlerin Aydınlattığı Yapısal Örnekler Gravite Yönteminin Aydınlattığı Yapısal Örnekler Mağara, Tünel ve Yeraltı Boşluklarının Saptanması Mikrogravite ile Mağara ve Yeraltı Boşlukları Saptanması Sismik Yöntem ile Yeraltı Boşlukları Saptanması Jeoradar (GPR) ile Boşlukların Saptanması Potansiyel Heyelanların Saptanması Kayaçların Sökülebilirliği Kaynaklar Hidrojeofizik Giriş Jeofizik Mühendisliği Yöntemlerinin Uygulamaları Yeraltı Suyu İçeren Kayaçların Elektrik Özdirenç Özelliği Hidrojeofizik Uygulamaları Yeraltı Suyu Taşıyan Alüvyon Ortamların Karakteristik Anomalileri Yeraltı Suyu Taşıyan Kaya Ortamların Karakteristik Anomalileri Yeraltı Suyu Taşıyan Fay ve Kırık Sistemlerinin Karakteristik Anomalileri Su Kaçak Mevkilerinin Karakteristik Anomalileri Yeraltı Suyu Taşıyan Fay ve Kırık Sistemlerinin Karakteristik SP Anomalileri Kuyu Jeofiziği Yeraltı Suyu Uygulamaları Karakteristik Anomalileri Yeraltı Suyu Aramalarında Manyetik Rezonans Sondaj (MRS) Yöntemi Jeotermal Kaynaklara Uygulamalar...333

6 Kaynaklar Çevre Jeofiziği Giriş Tatlı - Tuzlu Su Girişim Mevkilerinin Saptanması Katı ve Sıvı Atık Mevkilerinin Saptanmaları Taş Ocağı ve Maden Ocağı Patlatmalarında Zemin Özelliklerinin Saptanması Kaynaklar Mühendislik Sismolojisi Giriş Yerkabuğunun Yapısı ve Depremlerin Oluşumu Depremlerin Önceden Tahmin Çalışmaları Deprem ile İlgili Temel Tanımlar Deprem Odağı (hypocentre) ve Dış Merkez (epicentre) Saptanması Depremlerin Odak Derinliğine Göre Sınıflandırılması Deprem Şiddeti Tahmini Mercalli Deprem Şiddet Ölçeği Deprem Büyüklüğünün (magnitute) Tahmini Depremin Büyüklüğü (Richter ölçeği) Depremin Müddeti Sismik Moment Deprem İvmesi ve Sismik Katsayı Sismik Tehlike Analizi Deprem Büyüklüğü ile Enerjisi Arasındaki İlişki Sismograflar Deprem Şiddetini Etkileyen Genel Faktörler Deprem Hasarlarını Artıran Zemin Özellikleri Sıvılaşma Tehlikesini Belirleme Yöntemleri Depremde Sıvılaşma Olasılığını Artıran Faktörler Zemin Sıvılaşmasmı Değerlendirme Teknikleri Sıvılaşma Analizi İçin Jeofizik Yöntemlerin Kullanımı Zemin Sıvılaşması Analizinde V Kullanımın Avantajları Eşik İvme Değerleri Kullanarak Sıvılaşma Analizi Çevrimsel Direnç Oranı (CRR) Eşik İvme Kriteri Zemin Davranış Spektrumları Çeyrek Dalga Boyu ile Zemin Hakim Periyodu Saptanması Zeminlerin Tasarım Spektrumları Zemin Periyodu ile Bina Periyodu Arasında Etkileşim Zeminlerin Deprem Şiddeti Büyütmesinin Saptanması Zeminlerin Özelliğinin Deprem Şiddetini Büyütmesinin Saptanması Deprem Dalgalarının Yayılma Yollarının Deprem Şiddetini Büyütmesi Şiddetli Yer Sarsıntısı Lokal Etkileri ve Ağır Hasar Mevkileri Kaynaklar Jeoteknikte Jeofizik Yöntemlerin Uygulanması Giriş Jeofizik Mühendisliğinin Jeoteknikte Uygulama Alanları Jeofizik Yöntemlerle Mühendislik Yapılarının Temel Etütleri Jeoteknik Parametreleri İle Sismik Hızlar Arasındaki İlişkiler Zemin Dinamik Elastik Parametreleri Sismik Hızlar ile Mühendislik Özellikleri Arasındaki Deneysel Bağıntılar Standart Penetrasyon Testi N (SPT (N)) - V Arasında Deneysel Bağıntılar Sismik Yöntem ile Müsade Edilebilir Taşıma Kapasitesinin Kuramsal Saptanması Taşıma Kapasitesinin Elde Edilmesi...407

7 Karşılaştırmalı Uygulama Müsaade Edilebilir Taşıma Kapasitesi Zemin Yatak Katsayısı Zemin Sınıflaması Zemin İyileştirmesinin Jeofizik Yöntemlerle Kontrolü Kaynaklar Zemin Etütleri Giriş...; Türkiye'de Zemin Etütleri Yurtdışında Zemin Etüdü Raporları Hazırlama Usul ve Esasları Makrobölgeleme Mikrobölgeleme Mikrobölgeleme Çalışmalarının Gerektirdiği Mühendislik Ürünleri Mikrobölgeleme Çalışmalarında Jeofizik Mühendisliğinin Hizmetleri Mikrobölgeleme Çalışmalarının Jeoloji Mühendisliğinin Hizmetleri Parsel ve Ada Bazında Zemin Etüdü Zemin Etütlerinde Mühendislik Disiplinlerinin Görev ve Sorumluluk Alanları Deprem-Zemin-Yapı Üçlüsünde Güvenilir Binalar için Zemin Etütleri ile İlgili Etüt Modeli Mikrobölgeleme Bazında Etütlerde Saptanması Önemli Öncelikler Parsel Bazında Etütlerde Saptanması Önemli Öncelikler Kaynaklar Mühendislik Yapılarına Uygulanan Jeofizik Yöntemler (Hasar Vermeksizin Betonarme Testi) Giriş Sismik Test Ultrasonik Puls Hızı Testi Beton Mukavemetinin Sismik Hız İle Saptanması Mikrosismik Tes İvme Ölçer (Accelerometer) Mikrotremor Elektrik Test Korozyon Oluşumu ve Katodik Koruma Doğal Potansiyel Testi Elektrik Özdirenç Testi...\ Elektromagnetik Testi Jeoradar Testi Kaynaklar EK A. Fourier Serisi, Frekans Spektrumu ve Dönüşümü B. Elastik Ortamda Dalga Denklemi C. Homojen Ortamlarda Elektrik Potansiyeli Dağılımı D. Düz ve Ters Çözüm veya Direkt ve Endirekt Çözüm Prensibi E. EM Dalga Denklemi F. Radyoaktif Yarı Ömür G. Uluslararası Birim Sistemleri (SI) H. Özdirenç ve IP Ölçü Karnesi Örneği Kaynaklar...473