KES-KA ZEMİN YAPI LABORATUVARI VE MÜHENDİSLİK

Transkript

1 1.AMAÇ Kocaeli İli, Gebze İlçesinde tarihinde, Kocaeli Büyükşehir Belediyesi tarafından Gebze Belediyesi sınırlarında, yerleşime açık alanlarda yapı yüksekliği ve kat adetlerinin belirlenmesine yönelik yapılacak imar planlarına esas jeolojik, jeofizik, jeoteknik etüd istenilmiş olup, bu istek daha önce İmar Planına esas olarak düzenlenen ve Afet işleri Genel Müdürlüğü nce tarihinde onaylanan jeolojik, jeofizik ve jeoteknik etüd raporunda C1 ve C2 (Önlemli Alan) olarak değerlendirilen bölgede, Bayındırlık ve İskân İl Müdürlüğü denetiminde Revize İmar Planına Esas Jeolojik-Jeoteknik-Jeofizik Etüd çalışmalarını kapsamaktadır (Şekil:1 Yer bulduru hariatası). 2.İNCELEME ALANININ TANITILMASI VE ÇALIŞMA METOTLARI İnceleme alanı Kocaeli İli, Gebze İlçesinde Gebze Belediyesi sınırları dâhilinde olup, 1/1000 ölçekli G22B(17B3C-17C2B-17C2D-17C2C-17C3B-18A4D-18A3C-18D1A- 18D1B-18D2B-18C1A-18D1D-18D1C-18D2D-18D2C-18C1D-18D4A-18D4B-18D3A- 18D3B-18C4A-18D3D-18D3C-18C4A-18C4B-18C4C-18C2D-18C3A-18C3D-18C3B- 18C3C-19D4D-19B2C-19B3B-19B4C-19B3D-19B3C-19C1A-19C1B-19C2A-19C2B- 19D2C-19C1D-19C1C-19C2D-19D3B-19C4A-19C4B-19C3A-19C3B-19C3D-19C3C- 20A1D-20A1C-20A4A-20A4B-20A3A-20A2D-20A4B-20A4C-20A3C-20B4D-20D1A- 20D2A-20D2B-20C1A-20D1D-20D1C-20D2D-20D4A-20D4B-20D3A-20D4D-20D4C- 20D3D-20D3C-23B1A-23B1B-23B2A-23B2B-23B1C-23B2D-23B2C-23B4B-23B3A- 23B3B-24A1A-24A1B-24A1D-24A1C-24A2D-24A2C-24A4A-24A4B-24A3A-24A3B- 24B4A-24B4B-24A3D-24A3C-24B4D-24B4C-24D2A-24D2B-24C1A-24C1B-24B1B- 24B2A-24B2B-24B1C-24B2D-24B2C-24B3B-25A1A-25A1B-25A2A-25A2B-25A1D- 25A1C-25A2D-25A2C-25A4A) uygulama imar paftalarında, Afet işleri Genel Müdürlüğü nce tarihinde onaylanan jeolojik, jeofizik ve jeoteknik etüd raporunda C1 ve C2 (Önlemli Alan) olarak değerlendirilen alanları kapsamaktadır. Bölgenin jeolojik özelliklerini belirlemek için daha önce yapılmış incelemeler gözden geçirilmiştir. İnceleme alanını da içine alan bölgede değişik amaçlı jeolojik araştırmalar yapılmıştır. Baykal (1942), Erguvanlı(1948), Altınlı (1968), Irtem (1968), Özdemir (1974), Eroskay (1978), Önalan (1980) bu çalışmalardan başlıcalarıdır. Bölgesel jeoloji koşullarının belirlenmesinde, birimlerin stratigrafik ve yapısal ilişkilerinin açıklanmasında, kaya-stratigrafi birimlerinin adlandırılmasında bu çalışmalardan yararlanılmıştır. İnceleme alanı 1/1000 ölçekli 122 adet uygulama imar paftalarını kapsar. Bu paftalardan 11 adedi G22B(24B3B-24B2C-25A1A-25A1B-25A2A-25A2B-25A1D- 25A1C-25A2D-25A2C-25A4A) TÜBITAK arazisinde, 7 pafta G22B(17C2B-17C2C- 17C3B- 20D4A-20D4B-20D4D-20D4C) Askeri alanda yer almaktadır. İnceleme alanında yerleşime açık alanlarda (1708,8 hektar) yapı yüksekliği ve kat adetlerinin belirlenmesine yönelik revize imar planına esas; jeolojik, jeofizik, jeoteknik etüd, sondaj kuyusu açımı, sismik, rezistivite ve mikrotromer ) çalışmaları yapılmıştır ve yapılan çalışmalar 1/1000 ölçekli paftalar üzerine işlenmiştir(ek:cilt 6/6- Yerleşime uygunluk ve jeoloji haritası). İnceleme alanına ait zemin parametrelerini öğrenmek amacıyla 90 m toplam 10 adet mekanik sondaj çalışması, ayrıca zeminin dinamik elastisite parametrelerini belirlemek amacıyla 180 adet sismik kırılma, 70 adet DES, 53 adet mikrotremör çalışması yapılmıştır. Yapılan çalışmalar Jeoteknik araştırmalar kısmında ayrıntılı olarak incelenmiştir. Sondaj çalışması, deney sonuçları, sismik kırılma, des, mikrotromer çalışma föyleri Ek ler kısmında bulunmaktadır. 1

2 Muayene çukur verileri, sondaj kuyu verileri, jeofizik sismik, rezistivite ve mikrotremör ölçüm sonuçları, arazi gözlemleri ile birlikte inceleme alanının 1/1000 ölçekli mühendislik jeolojisi haritalan hazırlanmıştır. Sondaj Çalışmalarında her 1,5 m de bir SPT (Standart Penetrasyon Deneyi) yapılmıştır. Mekanik sondaj çalışmalarından belirli derinliklerde değişen zemin özelliklerine bağlı olarak alınan UD numuneleri üzerinde, tek eksenli basınç deneyi, atterberg limitleri deneyi, elek analizi ve konsolidasyon deneyi yapılması, ayrıca sondaj çalışmasından alınan SPT numuneleri ise zemin gevşekliği, su içeriği vb. durumları öğrenmek amacıyla Çözüm Jeoteknik zemin ve Kaya Mekaniği Laboratuar- İLKE ARAŞTIRMA TEST MERKEZİ Zemin Mekaniği Laboratuarına gönderilerek, Atterberg Limitleri Deneyi ve Elek Analizi Deneyi yapılması istenmiştir. Arazi, laboratuar deneyleri ve gözlemlerimiz raporun iç kısmında değerlendirilmiştir. ŞEKİL 1: Yer Bulduru Haritası (T.C.KARAYOLLARI GENEL MÜDÜRLÜĞÜ BAKIM DAİRESİ BAŞKANLIĞI) 3.COĞRAFİ KONUM VE MORFOLOJİ Ulaşım Gebze bölgesinde ulaşım sorunu bulunmamaktadır, yollar bir örümcek ağı gibi bölgeyi sarmıştır. Bölgede en işlek yolar İstanbul-Ankara karayolu (E-5) ve Otoban (TEM) sahil kesiminde İstanbul-Ankara Demiryolu ve Eskihisar da arabalı vapur iskelesi bulunmaktadır. Doruk Ağı Yüzey şekillerinin litoloji ve yapı ile yakından ilgisi olması nedeniyle bölgede bulunan tepe ve dağların büyük bir kısmı kuvasarenit, arkozik kum taşı, kireçtaşları, grovak, kumtaşları ve çakıltaşlarından oluşmuştur. Morfolojik yükseklikler m. arasında değişmektedir. Bunların en önemlileri: Gaziler Tepesi(314m.), Beylik Dağı (287m.), Kara Bayır Tepe (218m.), Yel Değirmeni Tepe (210m.), Özbek Tepe (152m.), Karlık Tepe (181m.), Mudurnu Tepe (152m.), Küçük Mudurnu Tepe (148 m.), Tembel Ova Tepe, Koca Tepe, Köşklü Tepe, Turgut Tepe, Anibal Tepe, gibi tepeler vardır. Hafif dalgalı düzlükler ve vadiler ise kireçtaşları, grovaklar ve şeyller içerisinde oluşmuşlardır. 2

3 Akarsu Ağı Genellikle Dentritik Drenaj sistemi gösteren dereler; Yumrukaya Dere, Değirmen Dere, Arapçeşme Dere, Çamaşır Dere, Suçıkan Dere, Taşkaldıranalçağı Dere, Arabacı Dere, Pancaroğlu Dere, Korkak Dere, Aşıroğlu Dere, Çakal Dere, Söğütçük Dere, Beylik Dere, Öküz Sıçratan Dere, Yeni Çeşme Dere ve Kalaycı Dereler gibi derelerdir. Ayrıca neojen çökelleriyle vadileri dolduran alüvyonlar yeraltı suyu bakımından iyi akifer özellikleri taşımak tadırlar. İklim ve Meteoroloji Çalışma alanı içerisinde Marmara Bölgesi İklimi hüküm sürmektedir. Yazları sıcak ve az yağışlı, kışları ise soğuk ve yağışlıdır. Yağışlar ilk bahar, yaz sonbahar yağmur; kış aylarında ise kar ve yağmur şeklinde olmaktadır. Gebze Meteoroloji istasyonundan ölçülen 27 yıllık yağış ortalaması 519,8mm dir. En çok yağış 79,1 mm ile Aralık ayında en az yağış ise 15,6 mm ile Ağustos ayında düşer. Fazla su 112 mm eksik su ise 132 mm dir 4. İMAR PLANI DURUMU Kocaeli İli, Gebze Belediyesi sınırları içerisinde, Geos tarafından hazırlanan, Afet İşleri Genel Müdürlüğünce tarihinde onaylanan Revize İmar Planına Esas Jeolojik, Jeoteknik Etüt Raporunda Önlemli Alanlar (C1-C2) olarak belirlenen alanların yapı yüksekliği ve kat adetlerinin belirlenmesine yönelik yapılacak imar planlarına esas jeolojik, jeofizik, jeoteknik etüd çalışmaları firmamız tarafından yürütülmüştür. İnceleme alanı, hektar olup, mevcut imar durumunda Önlemli Alanlar (ÖA) olarak tanımlanmıştır. Bu alanlar harita üzerinde C1-C2 simgesiyle işaretlenmiştir. Geos tarafından hazırlanan Jeolojik, Jeoteknik Etüt Raporda Önlemli Alanlar ; C1 alanlarda Jeolojik olarak 1. Jeolojik ve 2. jeolojik zamana ait kaya birimleri bulunmaktadır. Çok eski jeolojik devirlerde oluşmuş olan özellikle kil ve feldispat içerikli kaya birimlerinde uzun zaman sürecinde atmosferin etkisiyle fiziksel ve kimyasal ayrışma sonucunda kalınlığı 3,00-10,00 m arasında değişen ayrışma zonları oluşmuştur. C2 alanlarda kalınlığı kuzeyden güneye doğru artar. Genel olarak çok katı-sert kıvamlıdır.bu birim genel olarak katı kıvamlı kil özelliğindedir. Seyrek olarak gevşek kum ve sıkı çakıl özelliğindedir. şeklinde tanımlanmıştır. İnceleme alanı Kocaeli İli Gebze İlçesi Gebze Belediyesi sınırları dâhilinde, tasdik tarihli 1/1000 ölçekli G22B(17B3C-17C2B-17C2D-17C2C-17C3B- 18A4D-18A3C-18D1A-18D1B-18D2B-18C1A-18D1D-18D1C-18D2D-18D2C-18C1D- 18D4A-18D4B-18D3A-18D3B-18C4A-18D3D-18D3C-18C4A-18C4B-18C4C-18C2D- 18C3A-18C3D-18C3B-18C3C-19D4D-19B2C-19B3B-19B4C-19B3D-19B3C-19C1A- 19C1B-19C2A-19C2B-19D2C-19C1D-19C1C-19C2D-19D3B-19C4A-19C4B-19C3A- 19C3B-19C3D-19C3C-20A1D-20A1C-20A4A-20A4B-20A3A-20A2D-20A4B-20A4C- 20A3C-20B4D-20D1A-20D2A-20D2B-20C1A-20D1D-20D1C-20D2D-20D4A-20D4B- 20D3A-20D4D-20D4C-20D3D-20D3C-23B1A-23B1B-23B2A-23B2B-23B1C-23B2D- 23B2C-23B4B-23B3A-23B3B-24A1A-24A1B-24A1D-24A1C-24A2D-24A2C-24A4A- 24A4B-24A3A-24A3B-24B4A-24B4B-24A3D-24A3C-24B4D-24B4C-24D2A-24D2B- 24C1A-24C1B-24B1B-24B2A-24B2B-24B1C-24B2D-24B2C-24B3B-25A1A-25A1B- 25A2A-25A2B-25A1D-25A1C-25A2D-25A2C-25A4A) uygulama imar paftaları mevcuttur. 5. JEOLOJİ 3

4 5.1.Genel Jeoloji Bu bölümde Gebze ve civarında gözlemlenen ve Genelleştirilmiş Stratigrafi Kesitinde gösterilen kaya birimlerinin litolojik tanıtım ve dağılımları stratigrafik ilişkiler ve kalınlıkları anlatılacaktır. Gebze civarında Tersiyer-Kuvaterner yaşlı gevşek tortullar tarafından Açısal Uyumsuzluk la örtülen Paleozoyik yaşlı istif Ordovisiyen yaşlı birimlerle başlayıp Silüriyen ve Devoniyen Yaşlı birimlerle devam edip Alt Karbonifer yaşlı Trakya Formasyonu ile son bulur. Bu paleozoyik istifin üzerine açısal diskordansla gelen Üst Kretase (Maastrihtiyen) Killi Kireçtaşından oluşmuş Şemsettin Formasyonu ile son bulur. Kurtköy Formasyonu(Ok) Eski çalışmalarda değişik adlar altında ayırtlanan birimi Önalan(1981) Kurtköy Formasyonu adı altında incelemiş olup formasyonun yaşını Ordovisiyen olarak kabul etmiştir. Genellikle morumsu, pembemsi, grimsi renklerde görülen çakıltaşı (konglomera), Kumtaşı (Arkoz, Feltspatikliteranit, Subarkoz), Çamurtaşı (Şeyl) den oluşan kalın bir çökel istifidir. Gebze nin Kuzey Batı kesiminde geniş bir yayılım gösteren birim en iyi mostralarını Gaziler Tepesinin Doğusunda, Beylik Dağının Batısında, Küçük Beylik Dağı nın Kuzeyinde, Mudurnu Tepesi nin Kuzeyinde, Yumrukaya Deresi ve Sarp Deresi boyunca vermiştir. Tabanı görülemeyen Kurtköy Formasyonunun kalınlığının 1000 m den fazla olduğu sanılmaktadır. (Önalan 1981) Çalışma bölgesinde Paleozoik istifin en altında bulunan ve tabanı görülemeyen birimin üstüne konkordans ilişkili ordovisiyen yaşlı Aydos Formasyonu gelmiştir. Aydos Formasyonu(Oa) Eski çalışmalarda değişik adlar altında çalışılmış bu birimi Önalan(1981) Aydos Formasyonu adı altında incelemiş olup formasyonun yaşı Ordovisiyendir. Genellikle beyazımsı, pembemsi gri, krem renginde gözlenen ve kuvarsarenitlerden oluşan bu çökeller aşınmaya dayanımlı olması nedeniyle bölgenin önemli yükseltilerini oluşturmuştur. Gebze bölgesinde Mudurnu Tepesi, Küçük Beylik Dağı, Gaziler Tepesi ve Baklacık Tepesi hattı boyunca gözlenen birim bu hat boyunca tipik mostralarını vermektedir. Bu çökel biriminin kalınlığının ( m.) Olduğu kabul edilmiştir. Aydos Formasyonun altındaki Ordovisiyen yaşlı Kurtköy Formasyonu ve üstündeki Silirüyen yaşlı Gözdağ Formasyonu ile Konkordan (uyumlu) ilişkilidir. Gözdağ Formasyonu(Sg) Önceki çalışmalarda değişik adlar altında tanımlanan bu birim Önalan(1981) tarafından Gözdağ Formasyonu olarak adlandırılmış olup formasyon Silüriyen yaşındadır. Genellikle grimsi yeşil, boz ve kahve renklerde inceden kalına doğru değişen tabakanın, silisli ve mikalı şeyl ve grovaklardan oluşmuştur. Özellikle üst seviyelere doğru bazı bol fosilli kireçtaşı bant ve mercekleri de kapsar. Formasyon içindeki Şeyl tabakaların kırılgan bir yapı gösterirken grovaklı seviyeler ise aşınmaya karşı daha dayanımlıdır. Birim değişik yönlerde ve birbirini kesen eklem takımları da içermektedir. Gebze bölgesinde Küçük Beylik Dağı nın Güneydoğusunda, Balçık Tepesi nin Doğusunda, Gaziler Tepesi nin Doğusunda tipik mostralar vermektedir. Birim için yaklaşık olarak (250m.) kalınlık kabul edilmiştir. Gebze bölgesinde birim Aydos Formasyonu üzerine Konkordan olarak gelmiştir. Gözdağ Formasyonunun üstünde ise Dolayoba Formasyonu uyumlu (konkordan) olarak görülmektedir. Dolayoba Formasyonu(Sd) 4

5 Önceki çalışmalarda değişik adlar altında ayırtlanmış bu birime Önalan(1981) Dolayoba Formasyonu adını vermiş olup formasyonunun yaşı Silüriyendir. Genellikle sarımsı gri, mavi ve pembe renklerde, bol fosilli, Resifal Kireçtaşlarından oluşmuştur. Biyolit, Biyoklastik Kireçtaşı, Kireçtaşı, Kireçtaşı-Şeyl ardalanması şeklindedir. Gebze bölgesinde Dolayoba Formasyonunun Küçük Beylik Dağının Güney Doğusunda, Gaziler Tepesinin Doğusunda ve Baklacık Tepenin Doğusunda Tipik Mostralar vermektedir. Dolayoba Formasyonu için ( m.) kalınlık kabul edilmiştir. Altta Gözdağ Formasyonu ve Üstte Devoniyen Yaşlı Sedef Adası Formasyonu ile uyumlu (konkordan) dokanaklıdır. Sedefadası Formasyonu(Ds) Önceki çalışmalarda değişik adlar altında tanımlanan bu birim Önalan(1981) tarafından Sedefadası Formasyonu olarak adlandırmış olup formasyonunun yaşı Devoniyendir. Çoğunlukla siyahımsı mavi ve siyahımsı gri renkli, laminalı yer yer Kireçtaşı, Çamurtaşları ve bunlarla bazen ardaşıklanan kırmızımsı pembe renkli, Killi-kireçli Şeyllerden oluşmuştur. Gebze bölgesinde Sedefadası Formasyonu, Beylikdağı Güneyinde, Çakal Deresinde ve Karagüllü Deresinde tipik mostralar vermektedir. Sedefadası Formasyonu için (50 m.) kalınlık kabul edilmiştir. Sedefadası Formasyonu; Dolayoba Formasyonu üzerine İstinye Formasyonu da Sedef adası Formasyonu üzerinde Konkordan olarak durmaktadır. İstinye Formasyonu(Di) Önceki çalışmalarda değişik adlar altında tanımlanan bu birim Önalan(1981) tarafından İstinye Formasyonu olarak adlandırılmış olup, formasyonun yaşı Devoniyendir. Çoğunlukla koyu mavi ve siyahımsı gri renkli, bol sparit damarlı seyrek fosilli bazen çok ince şeylli seviyeler kapsayan Karbonatlı Çamurtaşı (Mikritik kireçtaşı), Karbonatlı Vake taşlarından oluşmuştur. İstinye Formasyonu masifimsi görünümüne rağmen orta kalın tabakalanmalı ve çoğu zaman çatlaklar ikincil (tali) olarak beyaz renkli kalsit dolgu ile doldurulmuştur. Gebze bölgesinde; İstinye Formasyonu Çakal Deresi boyunca, Öküzsıçratan Deresi ve Karagüllü Deresinde yüzeylemektedir. İstinye Formasyonu için yaklaşık (100m) kalınlık kabul edilmektedir. Birim Altta Sedef adası Formasyonu, Üstte Kartal Formasyonu ile Konkordan İlişkilidir. Kartal Formasyonu(Dk) Önceki çalışmalarda değişik adlar altında tanımlanmış bu birimi Kaya (1973) ve Önalan (1981) Kartal Formasyonu olarak adlandırmışlar, formasyonun yaşını Devoniyen olarak belirlemişlerdir. Çoğunlukla grinin muhtelif tonları, sarımsı kahverengi, okside olmuş bölümler pas rengi ile koyu kahverengi, bol fosilli, genellikle grovak ve şeyl ardalanmasından oluşan birim içerisinde bazen ince bantlar ve mercekler halinde kireçtaşları da bulunmaktadır. Şeyl seviyeleri çoğunlukla ince ve orta tabakalanma göstermektedir. Dayanım olarak oldukça sağlam kısımlar gözlendiği gibi yer yer bozuşmuş seviyeler de görülmektedir. İçinde yer yer hematit zenginleşmeleri de görülmektedir. Grovaklar, yeşilimsi sarı ve kahve renkli, orta kalınlıkta, tabakalanmalı bol çatlaklı ve çatlaklar genelde kil dolguludur. Kireçtaşı alt seviyelerde Grovaklar içinde ince bantlar ve mercekler halinde beyaz renkte ve üst seviyelerde tamamen kristalize olmuş, gri siyah renklerde, oldukça sert ve pürüzsüz, düzgün yüzeylidir. Gebze nin Batısında, Öküzsıçratan Deresinde ve Karagüllü Deresinde tipik mostralar vermektedir. 5

6 Kartal Formasyonu için ( m.) kalınlık kabul edilmiştir. Kartal Formasyonu altında İstinye Formasyonu, üstünde Tuzla Formasyonu ile konkordan ilişkilidir. Tuzla Formasyonu(Dt) Önceki çalışmalarda değişik adlar altında incelenen birime Önalan (1981) Tuzla Formasyonu adını vermiş ve formasyonun yaşını üst Devoniyen olarak kabul etmişlerdir. Genel olarak mavimsi gri renkli kireçtaşı, kahverengimsi Şeyl, pembemsi alacalı Şeyl ve Yumrulu Bantlı Kireçtaşlarından oluşmuştur. İnce sparit damarları bulunduran kireçtaşı gri ve mavinin muhtelif tonlarındadır. Yumrular ise iri çakıl boyutundadır. Gebze nin Güneyinde E-5 Karayolu yarmalarında, Arapçeşme Deresinde ve Değirmen Deresi boyunca tipik mostralar vermektedir. Tuzla Formasyonu için yaklaşık (100m.) kalınlık kabul edilmektedir. Kaya (1973) Büyükada Formasyonu adı altında incelediği bu birimi üç üyeye ayırmıştır. Gebze de iki tanesi görülen üyeler: 1-Bostancı Üyesi: Mikritik kireçtaşı ve Şeyller(Eyfeliyen- Jivesiyen) 2- Yörükali Üyesi 3- Ayineburnu Üyesi: İnce yumrulu karbonatlı çamurtaşları (fameniyenbaşıturnesiyenbaşı) Önalan(1981) tarafından birim Tuzla Formasyonu olarak adlandırılmış ve Kaya (1973) tarafından kullanılan üye isimleri aynen kullanarak birimin Eyfeliyen-Fameniyen yaşında olduğu belirtilmiştir. Trakya Formasyonu(Kt) Önceki çalışmalarda değişik adlar altında ayırtlanan bu birimi Kaya (1971) Trakya Formasyonu adı altında incelenmiş ve yaşını Alt Karbonifer olarak kabul etmiştir. Genellikle birim, Grovak ve Şeyllerden oluşmuştur. Grovak çoğu orta-kalın tabakada olup bazı kesimlerde Şeyllerle ardalanmalıdır. Çoğunlukla grimsi, kurşuni ve yeşilimsi kahve renkler gösteren Trakya Formasyonu bazen tümüyle şeyllerden oluşmuştur. Birimin ayrışmış yüzeyleri kirli sarı ve koyu kahve renklidir. Çoğunlukla oksidasyon renklerinde görülmektedir. Tektonizma sonucu çok sık çatlak ve eklem takımları içerip, bu çatlak ve eklemlerin arası sert ve beyaz kalsit dolguludur. Gebze bölgesinde; Arp Deresinde, Tombul Deresinde, Yel Değirmeni Tepesinde, Ağaçlı Deresinde tipik mostralar vermektedir. Trakya Formasyonu, için ( m) kalınlık kabul edilmiştir. Gebze bölgesinde Trakya Formasyonu, altındaki Üst Devoniyen yaşlı Tuzla Formasyonu ile Konkordan ilişkilidir. Kapaklı Formasyonu(TRk) Önceki çalışmalarda değişik adlar altında incelenmiş bu birimi Altınlı ve Diğerleri (1970) Kapaklı Formasyonu adı altında incelemişler ve Alt Triyas yaşını kullanmışlardır. Kapaklı Formasyonu; Altta koyu şeyllerle başlar, kırmızı renkli çakıllı kumtaşları ve arkozik konglomeralarla devam eder, en üstte mikalı kumtaşları ile son bulur. Çoğu kesimlerde Kumtaşı-Şeyl ardalanması görülür. Alttaki krem renkli Şeylli seviyeler çok ince katmanlanmalı olup zayıf tutturulmuşlardır. Kırmızı renkli mikalı kumtaşı seviyeleri iyi boylanmış, bol mikalı psammitik bir karaktere sahip olup, bazı yerlerde laminalıdır. Koyu kırmızı renkli polijenik konglomeralar, köşeli, az yuvarlaklaşmış kötü boylanmıştır. Kuvarsit, mağmatik kayaç parçaları, kireçtaşı ve diğer kum taşlarından kopma (Paleozoik yaşlı kayaçlardan oluşma) çakıllar olup; tutturucu madde kum, kil, silt boyutundadır. Ayrıca birim morumsu, yeşilimsi, siyah bademcikli (amigdoloidal) bir dokuya sahip olan, sert sil ve dayk şeklindeki Albitik diyabazlarla kesilmişlerdir. En iyi örnekleri Şemsi Tepenin Eteklerinde görülmektedir. Gebze bölgesinde Ahmet Ağa Pınarı sırtında, Şemsi Tepesinde, Anibal Tepesinde, Arabacı Alçağı Deresinde, Ağaçlı Deresinde tipik mostralar vermektedir. 6

7 Kapaklı Formasyonu çok farklı kalınlıklar göstermekle birlikte ( m.) kalınlık birim için kabul edilmektedir. Gebze bölgesinde Kapaklı Formasyonu, Paleozoik (Alt karbonifer) yaşlı Trakya Formasyonu üzerine açısal diskordansla gelmiştir. Birimin üst sınırı Hereke Formasyonu ile tedrici geçişli olup, sarımsı, kırmızımsı, kumlu, killi, Kireçtaşlarından oluşan geçiş katmanları belirgin bir klavuz seviye oluşturmaktadır. Eroskay (1975) birimi Karstik ve Hidrojeolojik yönden incelemiştir. İnceleme alanı dışında Hereke civarında Kapaklı Formasyonu üzerinde, Orta-Üst Triyas yaşlı Ballıkaya Konglomerası nedeniyle Kapaklı Formasyonunun Alt Triyas yaşlı olduğu kabul edilmektedir. Çimento maddesinde bolca demiroksit ortamda ve demirli karbonatlar gözlenen Kapaklı Formasyonu Karasal bir çevrede ve sonra yavaş yavaş derinleşen Denizel bir ortamda çökelmiş olup; çökelme ortamı çok derin olmayan Neritik Bölge olduğu düşünülmektedir. (Özdemir ve diğerleri.1974) Hereke Formasyonu(TRh) Önceki çalışmalarda İrtem(1968) tarafından Üye bazında ayırtlanmış birimler, Altınlı ve diğerleri(1970) tarafından Hereke Formasyonu adı altında incelenmiştir. İrtem (1968) tarafından ayırtlanmış üyeler şöyledir: Değirmenköy Kireçtaşı üyesi :Kirli Sarı şeyller, kırmızımsı kumlu kireçtaşları (üst skitiyen) Muallimköy Kireçtaşı Üyesi Beyazımsı Açık koyu gri, kısmen koyu renkli dolomitik kireçtaşları dolomitler (Üst Skitiyen ve Alt Anisiyen yaşındadır) Kazmalı Kireçtaşı Üyesi :İnce marn ara katkılı yumrulu mikritik kireçtaşları (Anisiyen - Ladiniyen yaşındadır.) Gebze ve civarında oldukça geniş yer kaplayan üyeler aşağıda tanımlanacaktır. Değirmenköy Kireçtaşı Üyesi(TRhd) Önceki çalışmalarda bir çok araştırmacı tarafından ayırtlanan birimi; İrtem(1968) Değirmenköy Kireçtaşı olarak adlandırmış ve Altınlı ve diğerleri (1970) birimi Hereke Formasyonuna dâhil etmişlerdir. Genellikle kirli sarı Şeyller, kırmızımsı Kumlu Kireçtaşı, siyahımsı gri mikritik kireçtaşı ve sarımsı gri kirli kireçtaşından oluşmuştur. Kumlu kireçtaşı düzeyleri ince katmanlıdır, ara katkı olarak değişik bileşimli kireçtaşları ihtiva etmektedir. Bunun üzerine gelen ince orta katmanlı mikritik kireçtaşı; sert, dayanımlı, bozuşma yüzeyi sarımsı, gri, fosil kalıntıları içermektedir. Daha sonra killi kireçtaşlarına geçen birim, marn ara katkılı olup, ince orta katmanlı, laminalı kum taşları ve silttaşları içermektedir. Gebze civarında; Şemsi Tepe, Kazmalı Tepe ve Özbek Tepe nin yamaçlarında, tipik mostralar vermektedir. Değirmenköy kireçtaşı üyesi için ( m.) kalınlık kabul edilmektedir. Gebze bölgesinde Değirmenköy Kireçtaşı Üyesi; Alttaki Kapaklı Formasyonu üzerine düşey tedrici geçişlidir. Baykal(1942); birimi gri renkli masif karakterli olarak ayırtlamış ve Verfeniyen yaşında olduğunu belirtmiştir. Erguvanlı (1949); Birimi, marnlı plaketli dolomitik kalker olarak tanımlamıştır. İrten (1968) Değirmenköy Kireçtaşı olarak adlandırmıştır. Altınlı ve Diğerleri (1970); Birimi Hereke Formasyonuna dâhil etmiştir. Eroskay(1975); Birimi Karstik ve Hidrojeolojik yönden incelemiştir. Muallimköy Kireçtaşı Üyesi (TRhm) Önceki çalışmalardan Muallimköy Kireçtaşı İrtem (1968) olarak adlandırılan birimi; Altınlı ve diğerleri (1970) Hereke Formasyonu na dâhil etmişler ve formasyonun yaşını Triyas olarak adlandırmışlardır. Genellikle alt düzeylerde yumuşak ve beyazımsı Oosparitli, crinoidli, Üstte açık gri ve kısmen koyu renkli, dayanıklı dolomitlerden oluşmuştur. Birimde tabakalanma 7

8 güçlükle belirlenmesine rağmen orta kalın katmanlı masif görünümlü olduğu belirlenmiştir. Muallimköy Kireçtaşı Sakkaroit dokuludur. Kireçtaşlarının Dolomitizasyonu sonucu Dolomik Kireçtaşları oluşmuştur. Birim iri kristalli dolomitlerden oluşmuştur. Bazı kesimlerde allokem kalıntıları daha küçük, çimento maddesi ise daha iri kristallidir. Birim içerisinde değişen oranlarda çatlaklara bağlı olarak gelişmiş didolomitizasyon ( yeniden kalsite dönüşme) gözlenmektedir. Ayrıca % 5 e varabilen kuvars, feldspat, opak mineraller ve kil mineralleri mevcuttur. Magnezyumoksit oranı % 5 20 arasında değişmektedir. Magnezyumoksit oranının yüksek olduğu kesimlerde kırmızımsı renk gözlenmektedir. Gebze bölgesinde; Şemsi Tepenin, Anibal Tepenin, Kazmalı Tepenin ve Özbek Tepenin Güney yamaçlarında tipik Mostralar vermektedir. Muallimköy Kireçtaşı Üyesi için ( m.) kalınlık kabul edilmiştir. Gebze cbölgesinde Muallimköy Kireçtaşı Üyesi, Değirmenköy Kireçtaşı Üyesi üzerine tedrici geçişli olarak uyumlu bir şeklide gelmiştir. Kazmalı Kireçtaşı Üyesi(TRhk) Önceki çalışmalarda tam olarak ayırtlanan birime İrtem (1968) Kazmalı Kireçtaşı adını vermiş, Altınlı ve diğerleri (1970) de birimi Hereke Formasyonu na dâhil etmişlerdir. Genel olarak ince marn arakatkılı, yumrulu, mikritik kireçtaşlarından oluşmuştur. Birim altta, siyah mikritik kireçtaşı karakterindedir. İçinde 5 7 cm. Kalınlıkta yumrulu seviyeleri kapsar, siyah koyu gri marn arakatkılı olup fosilsizdir. Birim ortada krem rengi veya açık gri renkli (5 15 cm.) çapında yumrulu mikritik kireçtaşı ile 2-7cm. kalınlıkta pembemsi renkli Marnlarla münavebeli, koyu gri renkli mikritik kireçtaşları ve üst seviyeleri gri renkli marnlarla ardalanan gri renkli yumrulu kireçtaşlarından oluşmuştur. Gebze nin bölgesinde; Muallimköyün Güneyinden sahil boyunca tipik Mostralar vermektedir. Kazmalı Kireçtaşı Üyesi için ( m.) kalınlık kabul edilmiştir. Gebze bölgesinde Kazmalı Kireçtaşı Üyesi, Muallimköy Kireçtaşı Üyesi Üzerine tedrici geçişli olarak gelmiştir. Şemseddin Formasyonu(KRş) Altınlı (1968) İzmit, Hereke, Kurucadağ alanında yaptığı çalışmalar sonucu birimin hâkim litolojisinin kireçtaşı olması nedeniyle ve tipik olarak Şemsettin Köyü ve civarında gözlenen birimi Şemsettin Kireçtaşı olarak adlandırmıştır. İrtem (1968) Şemsettin Formasyonu adını vermiş olup, formasyonun yaşı Üst Kretase dir. Genellikle beyaz, kirli beyaz, bej renkli, ince-orta tabakalı, marn ara tabakalı seyrek echinodermata fosilli, bol mikrofosilli ve levhamsı dilinimli, killi kireçtaşlarından oluşmuştur. Şemsettin Kireçtaşı, altta konglomera ve çökelleriyle başlar. Bu seviyede matriksin hemen hemen tümüne yakını demiroksit ile boyandığından kırmızımsı sarı rengiyle dikkat çeker, çakılların çoğunlukla gri, koyu gri renkli Triyas yaşta kireçtaşlarından türediği düşünülmektedir. Çakıllar çok iyi yuvarlaklaşmışlardır. Yani uzun bir sedimantasyon dönemi geçirmişlerdir. Şemsettin Formasyonu için ( m.) kalınlık kabul edilmiştir. Gebze civarında; Şemsettin Formasyonu, Triyas yaşlı çökel birimleri üzerine açısal diskordansla gelmiştir. Tipik olarak Eskihisar ın batısında mostra verir. Belgrad Formasyonu(Tb) Önceki çalışmalarda Belgrad Serisi Packelmann (1938) ve Belgrad Formasyonu Eroskay (1978), Önalan (1981) olarak adlandırılmış olup yaşı Tersiyerdir. Belgrad formasyonu Litolojik olarak çalışma alanında iki ayrı özellikte görülür: Değişik Boyda ( cm), çoğunlukla küt köşeli, polijenik, kötü boylanmış kuvars 8

9 çakılları, kumları ve killerden oluşur. Kızılımsı-sarımsı renkli olan birim bazen düzenli ve belirgin tabakalı, kamalı, mercekli bazen de çapraz tabakalı, masifimsi ve düzensiz bir halde gözlenmektedir. Açık sarımsı boz, bazen beyazımsı, kırmızımsı alacalı renklerden, gevşek tutturulmuş, ince taneli, oldukça killi ve siltli bir birimdir. Gebze civarında geniş alanlar kaplayan Belgrad Formasyonu kil, silt, kum ve çakılın muhtelif karışımlarından oluşmuş olup formasyonda kil içeriği egemendir. Erozyona karşı mukavemet gösterememesinden, kil içeriğinden dolayı, yüzey ve yeraltı sularını bünyesinde absorbe etmesinden dolayı, kitle halinde yer yer küçük ölçekli heyelanlar içermektedir. Bünyesindeki suyu çoğu yerde verebildiğinden dolayı, formasyonda kullanma suyu amaçlı su sondaj kuyuları açılmakta, birim organik minerallerce zengin olmasından dolayı kültür toprağı olarak da kullanılabilmektedir. Gebze civarında özellikle E-5 karayolu güneyinde, Eskihisar ın Kuzeyinde, Kazmalıtepe Özbektepe de değişik büyüklükte ve düzensiz dağılmış yamalar şeklinde tipik mostralarını vermektedir. Belgrad Formasyonu için (1-50 m.) kalınlık kabul edilmektedir. Gebze civarında Belgrad Formasyonu Paleozoyik ve Mesozoyik yaşlı birimler üzerine Açısal Diskordansla gelmiş ve bu birimleri örtmüştür. Alüvyon(Qal) Alüvyonlar akarsuların çevresindeki kumlu, killi ve karbonatlı birimlerin ayrışması, aşınması ve taşınıp akarsular tarafından biriktirilmesi sonucu oluşmuşlardır. Kuvaterner yaşında olan Çakıl - Kum Kil sedimanları için ( 0-10 m.) kalınlık kabul edilmiştir. Çakaldere, Çamaşırderesi, Değirmendere ve Eskihisar Deresinde muhtelif yayılım ve kalınlıklar sunarlar. Mağmatik Kayalar Sancaktepe Granitoyidi (Pgr) :Önceki çalışmalarda Sancaktepe Plütonu Erguvanlı (1949); Gebze Plütonu ; Sancak Tepe Granotoyidi Pehlivan (1987) olarak adlandırılmış olup yaşı Permiyendir. Gebze civarında Gebze nin Kuzey-Kuzeybatısında Akkilise ve Baklacıktepe nin Batısında mostraları yüzeylemektedir. Büyük bir çoğunluğu kırmızımsı, pembemsi, açık turuncu, sarı kirli beyazımsı renklerde, bozuşmuş, kesimlerde yeryer kuvars ve kaolen zenginleşmeleri görülmektedir. Ayrıca feldspatın ayrışması sonucu kuvars taneleri açığa çıkmış ve neticede kaolenli bir kum yığını oluşmuştur. Bu kum yığınının kalınlığı bölgeden bölgeye değişiklik gösterir. Birimin ayrışmasını atmosferik şartlar ile yer altı suyunun sebep olduğu, birimin yüzeyden 1m. kadar derin kesimlerinin ıslak ve nemli olmasından anlaşılmaktadır. Andezit :Eskihisar civarında bazen bozuşmuş, bazende taze damarlar şeklinde gözlenen bu kayaç, Eskihisar ın Kuzeydoğusunda Şemsitepenin Güney eteklerinde en iyi mostralarını vermiştir. Andezitin bozuşmuş olanları açık kahve renkli, taze olanları ise yeşilimsi, siyahımsı, grimsi alacalı renktedir. Kayaç porfirik dokuludur. İçerisinde çoğunlukla idiomorf ve kısmen de hipidiomorf şekilli andezin ve oligoandezinlerden oluşan plajioklaslar içerir. Plajioklaslar ileri derecede arışmış ve kısmen de albitleşmiştir. Kuvars yok denecek kadar azdır ve bileşiminde %5 i geçmez. Taze yüzeylerde Mafitlerden koyu açık yeşil renkli Paleoprizma olan amfiboller gözlenmektedir. Bozuşmuş yüzeylerde ise mafitler hemen hemen tamamı altere olmuş ve idiomorf boşlukları klorit ve epidotla dolmuştur. Çoğunlukla kristalize olan hamur ise plajioklaslar ile kısmen de mafit minerallerden oluşmaktadır. Komşu kayaçlarla olan ilişkisi çok iyi gözlenebilen bu mağmatik kayaç çevresinde killi kumlu kireçtaşlarını etkileyerek, kontak zonunda kireçtaşı tabakaları arasına hidrotermal sularla girmiş hornblend mineralleri gözlenmiştir. 9

10 Andezit; çalışma sahasında en geç Triyas yaşlı çökel kayaçlarını kestiği için Triyastan genç olduğu söylenebilir. Üst sınırı için kesin bir veri bulunmamakla birlikte bölgede oluşmuş andezitleri Kretase yaşında olduğu kabul edilmektedir. Sağıroğllu- Bürküt (1943). 5.2.TEKTONİK Gebze ve çevresinde; çok değişik araştırmacılar tarafından yapılan çok sayıda jeolojik araştırmalara rağmen bölgenin yapısal özellikleri tam anlamıyla ortaya konulamamıştır. İstanbul ve Kocaeli yarımadası üzerinde farklı çökelme ortamlarına bağlı gelişen fasiyeslerin tanımlanamaması, bu çökel kayalarının bazılarının fosilce çok fakir olması bölgenin Marmara, Karadeniz ve İstanbul Boğazı gibi su kütleleri ile çevrelenmiş olması; birimlerin yanal ve düşey korelasyonlarının zor olması, bölgede tektonik olayların etkili olması sonucu olarak birimlerin aşırı derecede faylanma ve kıvrımlanmaya uğraması, yerleşim ve sanayii alanları nın çokluğu bölgenin yapısal özelliklerinin kesin olarak ortaya konulamamasının sebepleridir. Gebze; Paleozoyik, Mesozoyik ve Neojen yaşlı çökerlerden oluşan, çalışma alanı, yapısal bakımdan çok komplekstir. Bölgeyi etkileyen orojenik hareketler Alt Karboniferden sonra oluşan Hersiniyen ve Alpin hareketlerine bağlı olarak gelişmiştir. Morfolojik yapı, litolojiye ve bölgenin tektonik özelliklerine bağlı olarak gelişmiştir. Kuzeydoğu Güneybatı ve Kuzey Güney Doğrultusunca vadi ve sırtlar çoğunlukla Kuzeybatı Güneydoğu doğrultulu faylar tarafından kesilmişlerdir. Bölgenin yapısal jeolojisi tabakalanma kıvrılma faylar ve diskordanslar başlıkları altında tanıtılacaktır. Tabakalanma Çalışma alanındaki birimlere ait tabakalanma doğrultu ve eğimleri sahanın yapısal durumunu ortaya çıkarmak için temel unsurlar olarak ele alınmıştır. Paleozoyik yaşlı tüm birimler ve paleozoiğin üzerine diskordans ilişkiyle geçen Mesozoyik yaşlı tüm birimlerde genel tabakalanma doğrultusu Kuzeydoğu- Güneybatı yönünde; genel tabaka eğimleri ise o Güneydoğu yönünde olduğu saptanmıştır. Kuzeybatı Güneydoğu istikametindeki tektonik kuvvetler etkisiyle güncel tabakalanma konumu oluşmuştur. Kıvrımlar Gebze civarında Neojen yaşlı Belgrad Formasyonunun geniş bir alana yayılması nedeniyle herhangi bir kıvrılma net olarak görülmemektedir. Ancak Arp Deresindeki Mostranın Mesozoyik yaşlı birimleri üzerine diskordans olarak geldikleri, Alt Karbonifer yaşlı Trakya Formasyonu nda, diskordansın olduğu zonlarda küçük çapta kıvrımlanmalar gözlenmiştir. Faylar Gebze bölgesinde; bölgesel tektonizmaya bağlı olarak Kuzey Kompartımanın yükselmiş, Güney Kompartımanın alçalmış olduğu çalışma alının da normal faylardaki morfolojik gözlemlerle belirlenmiştir. Bu fayların Hersiniyen Orojenezine bağlı olarak geliştiği düşünülmektedir. Çalışma alanı Kuzeybatı Güneydoğu doğrultusunda, morfolojide görülen veya örtülü konumda pasif (Hareket kabiliyetini yitirmiş) onlarca düşey faylar içermekte olup, tektonik olarak (Depremsel) tehlike arz edemeyeceği tahmin edilmektedir. Ancak Gebze ye 10 km. uzaklıktaki Kuzey Anadolu Doğrultu Atımlı Fayı nın tarihsel süreç içerisinde sürekli hareket etmesi neticesinde bölge tektonik etkilerle depremlerden etkilenecektir. Deprem şiddetinin istatistiki değerlerinin üzerinde bir harekette inceleme sahasındaki yaşlı ve pasif düşey fayların da hareket etme ihtimali çok az da olsa ihtimal dâhilindedir. 10

11 Diskordanslar Gebze civarında; Paleozoyik istif içerisinde yer alan Kurtköy, Aydos, Gözdağ, Dolayoba, Sedefadası, İstinye, Kartal, Tuzla ve Trakya Formasyonları arasında uyumsuzluk tespit edilmemiştir. Konkordan bir istif sunmaktadırlar. Paleozoyik istifin üzerinde bulunan Alt Karbonifer yaşlı Trakya Formasyonu ile Mesozoyik istifin en altındaki Alt Triyas yaşlı, Kapaklı Formasyonu arasında Açısal Uyumsuzluk (Diskordans) tespit edilmiştir. Paleozoyik ve Mesozoyik yaşlı birimleri bir örtü gibi örten Neojen yaşlı Belgrad Formasyonu arasında Açısal uyumsuzluk (Açısal Diskordans) olması doğal olarak görülmektedir. Kocaeli İlinin Paleotektoniği Batı Anadolu ve Orta Anadolu nun Paleocoğrafyasının iskeletini; en kuzeyde İstanbul Zonu, ortada Sakarya Zonu, güneyde Menderes Masifi, batıda Istranca Masifi, doğuda Kırşehir Masifi teşkil eder. Bu tektonik birlikler Neotetis in kapanması sonucu birbirlerine yaklaşmışlardır. Bu kapanma Eosen-Oligosen dönemini kapsar. Özellikle Sakarya Zonu ile İstanbul Zonu olarak bilinen bu zonlar intra-pontid sütur zonu adı verilen bu kapanma kuşağı boyunca birbirlerine girmişlerdir. Adı geçen sütur zonu sonraki dönemde (KAFZ) Kuzey Anadolu Fay Zonu nu meydana getirmiştir (Şengör ve Yılmaz, 1981; Okan ve Tansel, 1992). İzmit in hemen güneyindeki zon Sakarya Zonunun bir bölümüdür. Sakarya Zonu bir metamorfik temel (Pamukova ve İznik metamorfikleri) ile bu temel birimleri örten ve metamorfizma göstermeyen örtü kayaçlarından oluşur. Bu temel birimler ve örtü kayaçları KAF zonu güneyindeki Armutlu Yarımadasında izlenir. KAF kuzeyindeki İstanbul Zonu (Kocaeli Yarımadasında ) Paleozoyik, Mesozoyik ve Senozoyik birimlerden oluşmakta ve hiç metamorfizma göstermemektedir. İzmit-Sakarya doğusunda yer alan Bolu masifi muhtemelen Sakarya Kıtası zonu birimleridir. İzmit-Adapazarı-Düzce kuzeyinde kalan Ordovisyen- Tersiyer yaşlı birimlerin tümü İstanbul Zonuna aittir. Özetle doğu Marmara yöresinin jeolojik iskeleti Eosen-Oligosen sırasında İntrapondit okyanusunun kapanmasıyla kurulmuştur. Bu sırada oluşan yaygın bir kıtasal volkanizma yörede geniş alanlar kaplayan; doğuda Yığılca ve Armutlu Yarımadasında Sarısu Volkanitleri olarak adlandırılan birimlerin oluşmasını sağlamıştır. Eosen-Oligosen döneminden sonra Paleontolojik dönem sona ermiş ve Neotektonik dönem başlamıştır (Şengör, Yılmaz, 1981). Bu yeni dönemin en belirgin ürünü KAF Zonu dur. KAF Zonu, doğuda Karlıova dan başlayan ve batıda Saros Körfezi ne kadar uzanan çok belirgin, sismik olarak aktif ve önemli bir tektonik yapıdır. Yaklaşık 1200 km uzunluğunda ve 100 m.- 10 km. arasında değişen bir genişliğe sahip bu kuşak (zon) boyunca doğu-batı yönlü Karadeniz Levhası ile Anadolu Levhası arasındaki hareketi karşılayan sağ yönlü doğrultu atımlı bir faydır. Belirgin atımlı, ötelenmiş, set gölleri ve deforme olmuş morfolojik yapılar ile sağ yönü doğrultu atımlı diri fay dır. KAF transform fay özelliğinde ve sağ yönlü doğrultu atımlı fay olma özelliğini Üst Pliyosende kazanmıştır. Toplam atımı km dir. Bu fay çoğu yerlerde bir fay zonu şeklinde ve bağımsız şekilde hareket eden çok sayıda faylar içermektedir(şekil 4). Türkiye nin neotektoniği orta Erken Miyosen den bu yana devam etmektedir. Bitlis Kenet Kuşağında Neotetis in Orta Miyosende kapanması ve Avrasya-Arap kıtalarının çarpışması ile kuzey-güney yönde Anadolu sıkışmaya maruz kalmıştır. Doğudaki bu sıkışma Anadolu Levhasını KAF ve DAF (Doğu Anadolu Fayı) sınırları boyunca batıya kaçmasına sebep olmuştur. Bu sıkışma ile doğrultu atımlı faylar, bindirmeler ve kıvrımlı yapılar oluşmuştur. Olasılıkla Üst Pliyosende KAF ve DAF ın birleşmesi ile batıya kaçan Anadolu Plakası Rodop Masifi ile karşılanınca batıya kaçış yavaşlamış ve Ege de kuzey-güney 11

12 yönünde bir gerilmeye sebep olmuştur. Ege Graben Sistemi bu dönemde oluşmuştur. Konya Ovası ve Tuz Gölü Havzaları da bu gerilmelere bağlı olarak oluşmuşlardır. Bu dönemde; 1-Batıda Ege Graben Sistemi 2- Orta Anadolu da Ovalar Rejimi 3- Doğu Anadolu da Sıkışma Rejimi gibi üç ana Neotektonik rejimler görülmektedir. Batıya kaçan Anadolu Plakası önündeki Rodop Masifi ile durdurulunca güney batı kuzey doğu yönlü Yunan Makaslama Zonuna dönüşüyor. Bu dönemin ilk evresinde doğrultu atımlı fayların etkinliğinde şekillenmiş olan Isparta büklümü tampon bir bölge olarak kalır iken, Adana havzası açılarak gelişmiştir. Neotektonik dönemin başında Türkiye nin büyük bir bölümü peneplen veya peneplene yakın bir morfolojiye sahipti. Anadolu da topoğrafik yükselti, kuzeyden güneye ve batıdan doğuya azalacak şekildeydi. Neotektonik dönemde doğu Anadolu sıkışarak yükselmiş, Orta Anadolu da pull-apart havzalar ve Batı Anadolu da Ege Graben Sistemi oluşarak bugünkü konumlarını kazanmışlardır İNCELEME ALANININ JEOLOJİSİ İnceleme alanında yüzeylenen birimler genel jeolojide belirtilen formasyonlara göre ayrı ayrı açıklanmıştır (Şekil:2 İnceleme Alanının Genelleştirilmiş Stratigrafik Kesiti). C1-Ayrışmış Kaya Zonlu Alanlar: İnceleme alanında jeolojik olarak 1.Jeolik ve 2. Jeolojik zamana ait kaya birimleri bulunmaktadır.çok eski jeolojik devirlerde oluşmuş özellikle kil ve feldispat içerikli kaya birimlerinde uzun zaman içinde atmosfer etkisi ile fiziksel ve kimyasal ayrışma sonucunda kalınlığı 3,00-10,00 m arasında değişen ayrışma zonları oluşmuştur.yüzzeyde yer yer katı, derinlik arttıkça çok katı-sert kıvam sunan bu birimler genellikle çakıllı kil olarak tanımlanmıştır.neojen yaşlı Belgrad formasyonuna benzerler ancak orijinal kalıntı toprak dokusu ve oluştuğu kaya rengi ile ayırtlanırlar. C2-Belgrad Formasyonu : Belgrad formasyonu Gebze Bölgesinde yaşlı jeolojik birimlerin üzerini örter konumdadır.genel olarak E-5 karayolunun güneyinde ve Çayırova da geniş alanlar kaplar.daha çok içerisinde muhtelif boyutlardaki kaya parçaları içeren kil özelliğindedir.kalınlığı kuzeyden güneye doğru artar genel olarak çok katı-sert kıvamlıdır.jeolojik haritalarda Tb simgesi ile gösterilen bu birim genel olarak katı kıvamlı kil özelliğindedir.seyrek olarak gevşek kum veya sıkı çakıl özellğindedir. 12

13 Şekil:2 İnceleme Alanının Genelleştirilmiş Stratigrafik Kesiti 13

14 6. SONDAJ ARAŞTIRMALARI VE ARAZİ DENEYLERİ 6.1. Sondaj Araştırmaları Sondajlar mevcut zemin koşullarını öğrenmek amacıyla rotary yöntem ile yapılmıştır. Sondaj kuyuları içinde zemin tabakalarının kıvamını tespit etmek amacıyla SPT deneyi yapılmıştır. Deney, diş çapı 50,8 mm. iç çapı 34,9 mm., olan yarıklı tüpün 63,5 kg ağırlıkta bir tokmak ile zemine 15 er cm.1ik 3 adet giriş için vurulan darbe sayılarak yapılmıştır. Tokmağın serbest yüksekliği 0.76 m.dir. Son iki 15 cm.1ik giriş için vurulan darbe sayıları toplamı standart Penetrasyon direnci (N) sayısı vermektedir. Vurulan Darbe sayıları ekte sunulan sondaj loglarında belirtilmiştir. Ayrıca zemin koşulları elverdiği oranda, ince cidarlı numune alıcıların (shelby).zemine statik kuvvetle (hidrolik baski) sokulmasiyla örselenmemiş (UD) numuneler alınmıştır. Kaya zeminlerde ise tamamen ayrışmış seviyeler hariç sağlam kayalarda karot alınarak ilerlenmiştir. Sondajlar sırasında kaya zeminde karotiyerler kullanılmış, alınan karotlar sandıkları içerisinde muhafaza edilmiştir. İnceleme alanında G22B(18C1A-18D2C-18C4A-18C3A-18C3D-19C1C-19C4A- 19C1D-19B3C-19C2B-19C2A-19C2D-19C3A-19C3B-19C3-19C3D-20D4A-20D1D- 20D4B-20D2A-20D2B-20A3C-23B1C-23B3B-23B3A-23B2C-23B2D-23B2A-23B2B- 23B1A-23B1B-24A1D-24B2A-24B2D-24A1A-24A3A-24A4B- 24A4A- 24A1C-25A2A- 25A2B) paftalarında 10 adet toplam 90 m sondaj çalışması yapılmıştır. Sondajlar sırasında geçilen zeminler, gözlenen standart penetrasyon değerleri, alınan örselenmiş (SPT) ve örselenmemiş (UD) numuneleri, sondaj loglarında gösterilmiştir (EK:Cilt 4/6: Sondaj Logları). G22B18C1A (SK-17), G22B18D2C, (SK-16), G22B18C4A(SK ).,G22B23B1A (SK-28), G22B23B1B (SK-31), G22B23B1C (SK-2-30), G22B18C3A (SK-22), G22B18C3D(SK ), G22B23B2A (SK-10-23), G22B23B2D (SK-6), G22B23B3A (SK-4-29), G22B18C3C (SK-21), G22B23B2B SK(19-20), G22B23B2C (SK-5), G22B23B3B (SK-1-27), G22B24A1A (SK18), G22B24A1D (SK ), G22B24A4A (SK-32), G22B24A1B (SK-33-38), G22B24A4B (SK-26-34), G22B24A3A (SK-25), G22B19C3D (SK-45), G22B19C3C (SK-64), G22B19C4A (SK-55), G22B19C3A (SK-63), G22B19C3B (SK-66), G22B19C1D (SK-56), G22B19C1C(SK-53-54), G22B19C2D (SK ), G22B19C2A (SK-59-60), G22B19C2B (SK58),G22B19B3C(SK-57), G22B20A3C(SK-52), G22B20D2A(SK-49-50), G22B20D2B(SK-51), G22B20D1D(SK-47), G22B20D4A(SK-44), G22B20D4B(SK-48), G22B24B2A(SK-7), G22B24B2D(SK-8), G22B25A1B(SK-39), G22B25A2A(SK-9-40), G22B25A2B(SK ) paftalarında açılan sondaj kuyularında genel olarak 4 farklı zemin gözlenmiştir. 1. Orta katı -katı kıvamlı kil : G22B24B2A(SK-7),G22B24A1A(SK-18), G22B23B2B(SK-19)-nolu sondajlarda gözlenilmiş olup, bu tabaka içinde yapılan SPT deneylerinde. penetrasyon direnci N =10-20 değerleri arasında değişmektedir. 2. Çok katı, sarı -kahve-yeşil renkli, çakıllı kumlu siltli kil: G22B23B3B(SK-1-27), G22B23B1C(SK-2-30), G22B23B3A(SK-4-29), G22B23B2C(SK-5), G22B23B2D(SK-6), G22B24B2D(SK-8), G22B18C3D(SK ), G22B18C4A(SK ), G22B18D2C(SK-16), G22B18C1A(SK-17), G22B23B2B(SK-20), G22B18C3C(SK-21), G22B18C3A(SK-22), G22B23B2A(SK-10-23), G22B24A3A(SK-25), G22B24A4B(SK ),G22B25A2B(SK ), G22B23B1A(SK-28), G22B23B1A(SK-31), G22B24A4A(SK-32), G22B24A1B(SK-33-38), G22B24A1D(SK ), G22B25A1B(SK-39), G22B25A2A(SK-9-40), G22B19C3D(SK-45), G22B20A3C(SK- 52), G22B19B3C(SK-57), G22B19C2B(SK-58), G22B19C2A(SK-59-60), G22B19C3C(SK-64), nolu sondajlarda gözlenmiş olup,bu tabaka içinde yapılan SPT deneylerinde penetrasyon direnci N = değerleri arasında bulunmuştur. 14

15 3. Çok katı sarı kahve yeşil renkli çakıllı kumlu siltli kil : G22B19C3A (SK-63), G22B20D4A (SK-46), G22B20D4B (SK-48) G22B19C1D (SK-56), G22B19C1C (SK-53-54), G22B19C2D (SK ), G22B20D1D (SK-47), G22B20D2A (SK-49-50), G22B20D2B (SK-51). paftalarında açılan sondaj kuyusunda C1 olarak tanımlanan Ayrışmış kaya zonlu alanlar. 4.Sert,kahve-sarı-yeşil renkli kumlu siltli kil: Çok katı kıvamlı kil tabakasının altında kalınlığı genellikle sondaj derinliği boyunca devam eden sert kıvamlı bu kil tabakası içinde yapılan SPT deneylerinde penetrasyon direnci N =35 refü değerleri arasında değişmektedir. İnceleme alanında jeolojik olarak 1. Jeolojik ve 2. Jeolojik zamana ait kaya birimleri bulunmaktadır. Çok eski jeolojik devirlerde oluşmuş olan özellikle kil ve feldspat içerikli kaya birimlerinde uzun zaman dilimi içinde atmosferik etkenlerle fiziksel parçalanma ve kimyasal ayrışma sonucunda kalınlığı m arasında değişen ayrışma zonları oluşmuştur. Yüzeyde yer yer kati, derinlik arttıkça çok kati-sert kıvam sunan bu birimler genellikle çakıllı kil olarak tanımlanır. Neojen yaşlı Belgrad formasyonuna benzerler ancak orijinal kalıntı toprak dokusu ve oluştuğu kaya rengi ile ayırtlanırlar. Bu birimler üzerinde jeoteknik araştırma yapılması ve bu araştırma kapsamında belirlenen özelliklere göre yapılaşmaya gidilmelidir. Kalınlığı 2,00 m ile 13,00 m arasında değişen ayrışma zonları genellikle kil özelliğinde olup penetrasyon değerlerinin; N~ 30 olduğu yapılan Standart Penetrasyon deneylerinde gözlenmiştir Araştırma Çukuru Çalışmaları Çalışılan bölgede yüzeysel katmanların niteliklerini öğrenmek amacıyla İnceleme alanında 35 adet araştırma çukuru açılmıştır.. Çukurlar genellikle JCB tipi Beko ile açılmıştır. Kohesif zeminlerde muayene çukur derinlikleri 3.00 m dir. Muayene çukur lokasyanlari öngörülen yapılaşmaya göre, alanı tarayacak ve satıh jeolojisini en iyi biçimde belirleyecek şekilde seçilmiştir. Çukurlarda kireçtaşı, kumtaşı ve kuvarsit gibi sert kayalarda ilerleme durdurulmuştur. Ancak şeyi, grovak, ayrışmış kumtaşı gibi nispeten yumuşak kayalarda bir miktar ilerlemeye çalışılmıştır. Muayene çukuru açılma imkanı olmayan yerlerde varsa temel çukuru, yol yarması, kaya mostrası gibi yerlerde çukur logu tanımlaması yapılmış ve logda bu durum belirtilmiştir. İncelenen 15 adet araştırma çukuru 1/ 1000 ölçekli paftada gösterilmiş olup, muayene çukur logları (EK-Cilt:4/6 Araştırma Çukuru Loglarında) sunulmuştur. G22B(19C3D-19C3C-19C2B-19B3C-20A4B-20A1D-19C1C-19C2D-19C3A- 19C3B-19C3C-19B2A-24B1D-20A4A-20A1C) paftalarında açılan araştırma çukurlarına göre 0-0,70 m arası değişkenlik gösteren dolgu-kültür toprağı, 1,50-4,50 m arası sarımsı kahverenkli yer yer iri çakıl taneleri içeren, çoğunlukla kumlu siltli kil tabakalanması gözlenmiştir. G22B(20D4B-19C1B-19C2A-19C2D-19C1A-19C1D) paftalarında açılan araştırma çukurlarında genellikle m arası bitkisel toprak, 0,50 m -3,0 m arası sarımsı kahvemsi renkte çakıl-kum-silt-kil tabakalanması, 3,0-4,00 m arası şeyl-kireçtaşı tabakalanması gözlenmiştir. G22B(20D4A-19B2C-19C2A-19C3B) paftalarında ise genellikle kireçtaşı-şeyl ardalanması gözlenmiştir. Zemin parametrelerini belirlemek aracıyla 15 araştırma çukurundan farklı derinliklerde UD ve torba numuneleri alınarak deneye tabii tutulmuştur(ek-cilt:4/6 Laboratuvar Deney Föyleri). 15

16 6.3.Standart Penetrasyon Deneyleri SPT deneyi yerinde (in-situ) yapılan bir dinamik kesme deneyidir. Bu deney, penetrometre adı verilen çelikten yapılmış özel bir numune alıcı tüpün standart enerji kullanılarak darbe ile zemine çakılması sırasında oluşan direncin saptanması prensibine dayanır. Dış çapı 50.0 mm, iç çapı 34.9 mm olan standart yarık tüp 63.5 kg ağırlığında bir tokmak ile 76.2 cm yükseklikten serbest olarak düşürülerek, zemine 15 er cm' lik 3 giriş (=45 cm) için vurulması gereken darbe sayıları saptanır. Son iki 15 cm lik ilerleme için darbe sayısının toplamı N 30 şeklinde veya SPT N olarak gösterilir. SPT N deney sonuçlarının killi (kohezif) zeminlerin kıvamlılık ve serbest basınç dayanım değerlerinin korelatif ilişkisi aşağıda verildiği şekildedir. SPT deneyleri özellikle Alüvyonların ve Pliyo-Kuvaterner serinin çakıl içermesi dolayısıyla çok güvenilir olmadıkları bilinmekte olup değerlendirmeler buna göre yapılmıştır. SPT-N(DARBE/30 cm) SERBEST BASINÇ DİRENCİ (qu) KIVAM (Kg/cm 2 ) < 2 < 0.25 Çok yumuşak Yumuşak Orta Katı Çok katı > 30 > 4.00 Sert Tablo 1. Killer için SPT N, serbest basınç direnci ve kıvamlılık İlişkisi (ŞEKERCİOĞLU, E., 2002) Standart Penetrasyon deneylerinin bulguları genelde, daneli zeminlerin relatif sıkılık ve taşıma gücü değerlerini belirlemek için kullanılmaktadır. Daneli zeminler için önerilen SPT-N ve relatif sıkılık ilişkisi aşağıdaki gibidir. SPT- N(darbe/30 cm) RELATİF SIKILIK KURU BİRİM HACİM AĞIRLIK(kN/m 3 ) İÇSELSÜRTÜNME AÇISI ( ) 0-4 Çok gevşek < 14 < Gevşek Orta sıkı Sıkı > 50 Çok sıkı > 20 > 38 Tablo 2. Daneli (Kohezyonsuz) Zeminlerin SPT-N-Relatif Sıkılık İlişkisi İnceleme alanında yapılan SPT-N 30 sonuçlarına göre N 30 değerleri 15-Refü aralığında olup, bu değerler Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelikte (DBYBHY) Tablo 3 teki verilen Zemin Gruplarına girmektedir. Zemin Grubu Zemin Grubu Tanımı Stand. Penetrasyo n. (N/30) Relatif Sıkılık (%) Serbest Basınç Direnci (kpa) Kayma Dalgası Hızı (m/s) 16

17 (A) (B) (C) (D) 1.Masif volkanik kayaçlar ve ayrışmamış sağlam metamorfik kayaçlar, sert çimentolu tortul kayaçlar 2.Çok sıkı kum, çakıl 3.Sert kil ve siltli kil 1.Tüf ve aglomera gibi gevşek volkanik kayaçlar, süreksizlik düzlemi bulunan ayrışmış çimentolu tortul kayaçlar. 2. Sıkı kum, çakıl 3. Çok katı kil ve siltli kil 1.Yumuşak, süreksizlik düzlemleri bulunan çok ayrışmış metamorfik kayaçlar ve çimentolu tortul kayaçlar. 2. Orta sıkı kum, çakıl 3. Katı kil ve siltli kil 1.Yer altı su seviyesinin yüksek olduğu yumuşak, kalın alüvyon tabakaları. 2. Gevşek kum 3. Yumuşak kil, siltli kil Tablo 3. Zemin Grupları (AİGM, DBYBHY, 2006) - >50 > <10 < < > > < <100 >1000 >700 > <200 <200 <200 7.JEOFİZİK ÇALIŞMALAR Dinamik elastisite parametrelerine yönelik olarak 180 serim sismik kırılma ölçüleri, yapı temelini etkileyebilecek yer altı suyu ve tabakalanmaya yönelik ise de 70 adet düşey elektrik sondaj(rezistivite) ve peryot,büyütme tesbitine yönelik 53 adet Mikrotremor uygulanmıştır. 7.1.Sismik Kırılma Sismik kırılma uygulamasında, oniki kanallı Geometrics SmartSeis model sismik kırılma cihazı kullanılmış olup cihaz,12 adet P,12 adet S jeofonu,özel bağlantı üniteleri ile çok kanallı olarak otomatik sinyal grafiği verebilen bir optik ünite,jeofon kabloları,trigerli varyoz ve pad den oluşmaktadır. Sismik serim yerleşimi için;12 adet jeofon kullanılmış olup; offset (grup dışı alıcı) uzaklığı 1,0-2,0-3,0 metre, jeofon (grup içi alıcı) aralıkları 1,0-2,0-3,0 metre olarak tespit edilmiştir. P ve S dalgası hızlarını tespit etmek için atışlar yapılmış ve atışların varış zamanlarından yol-zaman grafiği çizilmiş,buradan da hızlar ve derinlik bulunarak zeminin dinamik elastisite parametrelerin hesaplanmasına geçilmiştir ( EK: Cilt 2/6 sismik Kırılma Sinyalleri, EK: Cilt 3/6 Sisimik Kırılma Değerlendirmeleri ve Çalışma Fotoğrafları) Arazide ölçülen Boyuna (P) ve Enine (S) dalgası hızları ve bunlara bağlı olarak hesaplanan birinci ve ikinci tabaka zemin dinamik elastisite parametreleri eklerde sunulmuştur. Dinamik Hesaplamalar Boyuna dalgası hızları VP 17

18 Boyuna dalgası hızları, malzemenin sıkışma ve genleşmeye karşı direnci varsa oluşurlar. Arazide ölçülen boyuna dalgası sinyal çıktısının alıcılara (jeofon) gelen varış zamanları okunmu, alıcı aralıklarına karşılık gelen grafiği çizilerek hızları hesaplanmıştır. Boyuna dalgası hızlarına göre zemin yada kaya birimlerin sökülebilirlikleri belirlenebilir. BOYUNA DALGA HIZI (VP)(m/s) SÖKÜLEBİLİRLİK Çok kolay Kolay Orta Zor Çok zor Son derece zor Tablo:4 Boyuna dalgası hızı ile zemin yada kayaçların sökülebilirliği (Bilgin,1989). Kayma dalgası hızları VS Kayma dalgası hızları; malzemenin şekil bozumuna veya burulmaya karşı direnci varsa oluşurlar. Arazide ölçülen kayma dalgası sinyal çıktısının alıcılara (jeofon) gelen varış zamanları okunmuş, alıcı aralıklarına karşılık gelen grafiği hızları hesaplanmıştır. Kayma dalgası hızlarına göre belirlenmiş zemin grupları belirlenmelidir. KAYMA DALGA HIZI-VS (m/sn) YERSEL BİRİM TÜRÜ ZEMİN GRUBU <200 Yumuşak kil, siltli kil D <200 Gevşek kum D <200 Yeraltısu seviyesinin yüksek olduğu yumuşak, suya D doygun kalın alüvyon katmanları Katı kil, siltli kil C Orta sıkı kum, çakıl C Yumuşak süreksizlik düzlemleri bulunan çok ayrışmış C metamorfik kayaçlar ve çimentolu tortul kayaçlar Çok katı kil, siltli kil B Çok sıkı kum, çakıl B Tüf ve aglomera gibi gevşek volkanik kayaçlar, B süreksizlik düzlemleri bulunan ayrışmış çimentolu tortul kayaçlar >700 Sert kil, siltli kil A >700 Çok sıkı kum, çakıl A >1000 Masif volkanik kayaçlar ve ayrışmamış sağlam A metamorfik kayaçlar, sert çimentolu tortul kayaçlar Tablo 5: Kayma dalgası hızına göre yersel birim türleri ve zemin grupları (ABYYHY, 1998). Kalınlık - h En üst tabaka kalınlığı, iki yönden (düz-ters atış) üretilen boyuna dalgası hızlarını kullanarak, atış noktalarının altını tanımlayacak biçimde iki tabakalı ortam için dalga yayınım geometrisinden elde edilen 3 formülü kullanılarak hesaplanmıştır (Us, 1993). h1=ti / 2((VP 1 x VP 2 ) / ( Vp 2 2 Vp 2 1 )) (3) 18

19 Zemin Hakim Titreşim Periyodu - T 0 Periyod, doğal yada yapay etkenlerden oluşmuş, periyodu 0,05-2 sn arasında olan yer titreşimleridir (Ercan, 2001). Belli bir mevkide belli bir periyodun tekrarlanma sayısı maksimum olmaktadır. Maksimum tekrarlı olan periyod, hakim periyod olarak tanımlanmaktadır (Kanai,1984). Yumuşak zeminlerde deprem hareketinin hakim titreşimi daha büyük yer değiştirme genliğine, bir başka değişle daha fazla salınıma sahiptir. Sert zeminlerde ise bu durumun tersidir. Zemin hakim titreşim periyodu, dalga boyu (λ), kalınlık (h) ve kayma dalga hızlarına (VS) bağlı olarak aşağıdaki 4 formülü kullanılarak hesaplanmıştır (Ercan,A.,2001). T 0 = 4 h / VS (4) ZEMİN HAKİM T.PERİYODU -T 0 (sn) SPEKTRUM KARAKTERİSTİK PERİYOTLARI T A T B YEREL ZEMİN SINIFI Z Z Z Z 1 Tablo 6:Zemin Hakim Titreşim Periyodu, Spektrum K.P. ve Yerel Zemin Sınıfı ilişkisi. Yoğunluk d Boyuna dalgası hızına göre ampirik olarak Telford (1976) tarafından verilen yoğunluk, 5 formülü kullanılarak hesaplanmıştır. d= 0.31 x VP 0.25 (5) Arazide boyuna dalgası hızlarından elde edilmiş yoğunluk değerleri, zeminlerin yoğunluk değerlerine göre sınıflaması verilmiştir. YOĞUNLUK-d (gr/cm 3 ) TANIMLAMA <1.20 Çok düşük Düşük Orta Yüksek >2.20 Çok yüksek Tablo 7: Zemin birimlerin yoğunluk sınıflaması (Keçeli,1990 dan derlenmiştir). Kayma modülü - G Dalga teorisinden elde edilen kayma modülü, yoğunluk ve kayma dalgası hızlarına bağlı olarak 6 formülü kullanılarak hesaplanmıştır (Ercan,A.,2001). G=d x VS 2 / 100 (6) Kayma modülü kayacın makaslama kuvvetleri altında esnemesini bir başka deyişle yatay kuvvetlere karşı dayanımını gösterir. Arazide ölçülen boyuna ve kayma dalgası hızlarına bağlı dalga denkleminden hesaplan kayma modülü kayma modülüne göre zemin ya da kayaçların dayanımları verilmelidir. Boyuna ve kayma dalgası hızlarına bağlı hesaplanan kayma modülleri. KAYMAMODÜLÜ (G)Kg/cm 2 DAYANIM < 400 Çok zayıf Zayıf 19

20 Orta Sağlam Çok sağlam Tablo 8:Kayma modülü değerlerine göre zemin yada kayaçların dayanımı (Keçeli,1990 dan derlenmiştir). Elastisite Modülü E Elastisite modülü uygulanan düşey basınç yönünde yerin düşey yamulmasını tanımlar. Dalga teorisinden elde edilen elatisite modülü, 7 formülü kullanılarak hesaplanmıştır (Ercan,A.,2001). E=((G(3VP 2 4VS 2 ))/ (VP 2 VS 2 )) (7) Arazide ölçülen boyuna ve kayma dalgası hızları ile kayma modülüne bağlı hesaplan elastisite modülü, elastisite modülüne göre zemin yada kayaçların dayanımları verilmiştir. ELASTİSİTE MODÜLÜ (E) Kg/cm 2 DAYANIM < Çok zayıf Zayıf Orta Sağlam > Çok sağlam Tablo 9: Elastisite modülü değerlerine göre zemin yada kayaçların dayanımı (Keçeli, 1990 dan derlenmiştir). Poisson oranı - Poisson oranı birimlerin katılığını bir başka deyişle gözenekliliğini tanımlar. 0-0,5 arasında değerler alır. 0,5 ortamın sıvı, gözenekli veya çatlaklı, azaldıkça katılığını belirtir. Dalga teorisinden elde edilen poisson oranı, 8 formülü kullanılarak hesaplanmıştır. σ=((vp 2 2VS 2 )/ (2 (VP 2 VS 2 )) (8) Arazide ölçülen boyuna ve kayma dalgası hızlarına bağlı hesaplan poisson oranı değerleri poisson oranına göre sınıflama verilmiştir. POISSON-σ SIKILIK VP/VS 0.5 Cıvık Çok gevşek Gevşek Sıkı-katı Katı Sağlam kaya Tablo 10: Poisson sınıflaması ve hız oranı karşılaştırması(ercan,a.,2001). Bulk (Sıkışmazlık) Modülü k Bulk modülü, bir kütlenin çepeçevre saran basınç altında sıkışmasının ölçüsüdür.dalga teorisinden elde edilen bulk modülü, 9 formülü kullanılarak hesaplanmıştır (Ercan,A.,2001). K=((d(VP 2 4/3VS 2 ))/ (100) (9) Arazide ölçülen boyuna ve kayma dalgası hızları ile yoğunluğa bağlı hesaplan bulk modülü değerleri, bulk modülüne göre zemin ya da kayaçların sıkışması verilmiştir. BULK MODÜLÜ - k SIKIŞMA Kg/cm 2 < 400 Çok az Az Orta Yüksek 20

21 > Çok yüksek Tablo 11: Bulk modülü değerlerine göre zemin yada kayaçların sıkışması(keçeli,1990 dan derlenmiştir). İnceleme alanında ikinci tabaka için hesaplanan bulk modülü az olup saran basınç altında sıkışmalarının az olacağını göstermektedir. Taşıma Gücü qu (Sismik Yöntemle) Yapı yükü olmaksızın, temel tasarımında tetkik edilmek üzere 8 formülü kullanılarak sismik yöntemle hesaplanmıştır. qu=g/vs (8) Arazide ölçülen kayma dalgası hızları ile kayma modülüne bağlı hesaplan taşıma gücü değerleri Tablo 12 de, taşıma gücü değerlerine göre zemin yada kayaçların dayanımı Tablo 12 de verilmiştir. TAŞIMA GÜCÜ-qu Kg/cm 2 DAYANIM < 1,50 Çok düşük 1,50 3,00 Düşük 3,00 6,00 Orta 6,00 15,00 Yüksek > 15,00 Çok yüksek Tablo 12:Zeminlerin taşıma güçlerine göre dayanımları (Keçeli, 1990 dan derlenmiştir). Emniyetli Taşıma Gücü (Zemin Emniyet Gerimesi) qs (Sismik Yöntemle) Yapı yükü olmaksızın, temel tasarımında tetkik edilmek üzere 10 formülü kullanılarak hesaplanmıştır. qs=g/vp (10) Arazide ölçülen boyuna hızları ile kayma modülüne bağlı hesaplan emniyetli taşıma gücü değerleri Tablo 13 de, emniyetli taşıma gücü değerlerine göre zemin yada kayaçların dayanımı Tablo 13 de verilmiştir. TAŞIMA GÜCÜ-qs Kg/cm 2 DAYANIM < 0,50 Çok düşük 0,50 1,00 Düşük 1,00 3,00 Orta 3,00 5,00 Yüksek > 5,00 Çok yüksek Tablo 13: Zeminlerin emniyetli taşıma güçlerine göre dayanımları (Keçeli, 1990 dan derlenmiştir). Amplifikasyon Bölgeleri Zemin hakim titreşim periyotlarına bağlı olarak inceleme alanında yapılacak çok katlı yapıların, yapı periyotlarının yer almaması gerekli aralık eklerde tablo halinde hesaplanmıştır. Sismik kırılma ve mikrotremor verileri kullanılmalıdır.zemin hakim titreşim periyodunun 1/1,5 ve 1,5 katsayıları ile çarparak, yapı doğal periyotları nın yer almaması gereken Amplifikasyon Bölgesi hesaplanır. Örnek; I. Ölçü; To1=0,67 x 0,59=0,40 s. ve To2=1,50 x 0,59=0,89 s. aralığında hesaplanmıştır. Parsel bazındaki etütlerde zemin-yapı peryotları yeniden hesaplanarak proje aşamasında yapının rezonans olayının göz önünde bulundurulması gerekmektedir. 21

22 7.2.Mikrotremor Mikrotremor Çalışması İnceleme alanında toplam 53 ölçü noktasında mikrotremor ölçümleri yapılmıştır. Ölçülerde, örnekleme aralığı 20 saniye olarak alınmıştır. Her ölçüm noktasında yaklaşık 30 dakika kayıt alınmıştır. Ölçümler esnasında sismometre yeryüzüne yerleştirilmiş olup, ölçüler gündüz ve gece saatlerinde alınmıştır. (EK:Cilt5/6 Elektrik Özdirenç(rezistivite)Mikrotremor çalışma ve fotoğrafları) Miktrotremor ölçümünden elde edilen zemin hakim frekansları ve büyütme değerleri, frekans-spektral oran grafikleri). Mikrotremor Çalışmasının Değerlendirilmesi Zemin hakim frekansının ve bu frekanstaki büyütme değerlerinin belirlenmesi için ani alçalma ve yükselme şeklindeki gürültüleri içermeyen pencere aralıkları seçilmiştir. Uzunluğu 37,5 saniye olan toplam 8 zaman penceresi kullanılmış olup, zaman pencereleri ard arda seçilmiştir. DC-offset ve trend düzeltmeleri yapılmıştır, %10 simetrik kosinüs penceresi kullanılarak veri pencereleri her iki uçtan törpülenmiştir. Hızlı Fourier Dönüşüm tekniği kullanılarak 8 pencerede yer alan düşey ve yatay bileşenlerin genlik spektrumları hesaplanmıştır. İnceleme alanında yapılan mikrotremör çalışmaları neticesinde zemin büyütme değerleri 1,04-1,62 ve zemin hakim frekansları 0,31-0,96 değerleri aralığındadır. 7.3.Rezistivite Rezistivite uygulamasında; besleme voltajı 12 volt akü, ma çıkış akımı, volt DC çıkış voltajı,100 watt çıkış gücü ve 0,5 Hz çıkış frekansı olan bir transmitter (verici),2,2 Mega ohm giriş empedansı, Maximum hassasiyeti 0,1 mv tam skala, 0,5 Hz çalışma frekansı ve oktav başına -12 Db frekans cevabı olan, 15 sn okuma zamanı, kalibrasyon direnci 0,5 ohm olan bir receiver ( alıcı ) kullanılmıştır. Uygulama 70 noktada yapılmıştır. Yapı temelini etkileyebilecek yeraltısu seviyesi tespit edilmeye çalışılmıştır. (EK:Cilt5/6 Elektrik Özdirenç(rezistivite)Mikrotremor çalışma ve fotoğrafları) Elde edilen veriler önce elle çizilmiş, iki tabaka yardımcı tagg abakları ile değerlendirilmiştir. Rezistivite Uygulamasının Değerlendirilmesi. Rezistivite uygulamasının değerlendirilmesinde parsel zemininin jeolojik yapısına bakmaksızın özdirenç değerlerinin geçirimlilik özelliklerine göre zeminin yapısı çıkarılmış ve daha sonra jeolojik modellemeler yapılmıştır. REZİSTİVİTE(ohm.m) ρa< <ρa< <ρa< <ρa KOROZYON ETKİSİ YÜKSEK ORTANIN ÜSTÜNDE ORTA AZ 22

23 REZİSTİVİTE(ohm.m) KOROZYON ETKİSİ ρa<500 ÇOK KOROZİF 500<ρa<2000 KOROZİF 2000<ρa<10000 ORTA KOROZİF 10000<ρa KOROZİF DEĞİL Tablo 14: Rezistivite ile Korozyon İlişkisi Aşağıdaki tablolardan yararlanarak bulunan rezistivite değerlerinden yorum yapmak mümkün olmaktadır.(elektrik ve Elektromagnetik Prospeksiyon Yöntemleri- Prof.Dr.Kurultay Öztürk- 1995) Rezistivite(Ωm) Element Genişlik Ortalama Bakır 1.7*10-8 Altın 1.7*10-8 Grafit 5* Demir 10-7 Kurşun 2,2*10-7 Civa 9,6*10-7 Platin 10-7 Gümüş 1.6*10-8 Sülfür Uranyum 3*10-7 Çinko 5.8*10-8 Tablo 15: Bazı Metal ve Elementlerin Rezistiviteleri Rezistivite(Ωm) Mineral Formül Genişlik Ortalama Kalkopirit CuFeS 2 1.2* *10-3 Pirit FeS 2 2.9* *10-1 Pirotin(pirotit) Fe n S m 6.5* * Galenit PbS 3* *10-2 2*10-3 Sfalerit ZnS Zinobar Hgs 2*10 7 Nikolit NiAs *10-3 2*10-5 Boksit Al 2 O 3. Nh 2 O 2*10 2-6*10 3 Kalkosit Cu 2 S 3* Kuprit Cu 2 O Kromit FeCr 2 O Wolframit Fe,Mn,WO Hematit Fe 2 O 3 3.5* Magnetit Fe 2 O 4 5* *10 3 Mangenez MnO(OH) Kuvars SiO 2 4* *10 14 Kalsit CaCO 3 2*10 12 Kayatuzu NaCl Elmas C Serpantin 2*10 2-3*10 3 Mika 9*

24 Çeşitli Kömürler Linyit Meteorik sular Yüzey Suları(magmatik) 0.1-3*10 3 YüzeySuları(sedimentler içinde) Toprak Suları 100 Doğal Sular(mağmatik kayaçlarda) Dogal Sular(sedimentlerde) Deniz Suyu 0.2 Tuzlu Sular,3 % 0.15 Tuzlu Sular,10 % 0.05 Tablo 16: Bazı Minerallerin Rezistiviteleri Kayaç Tipi Rezistivite Genişliği(Ωm) Granit 3* Siyenit Diorit Kuvars Porfir 3*10 2-9*10 5 Kuvars Diorit 2*10 4-2*10 6 (ıslak)- 1.8*10 5 (kuru) Porfir(çeşitli) Dasit 2*10 4 Andezit 4.5*10 4 (ıslak) -1.7*10 2 (kuru) Diyabaz 20-5*10 7 Lavlar *10 4 Gabro Bazalt *10 7 (kuru) Peridotit 3*10 3 (ıslak)-6.5*10 3 (kuru) Şistler(kalkerli ve mikalı) Tüfler 2*10 3 (ıslak) 10 5 (kuru) Grafitşist Gnays(çeşitli) 6.8*10 4 (ıslak)- 3*10 6 (kuru) Mermer *10 8 (kuru) Kuvarsitler(çeşitli) 10-2*10 8 Tablo 17: Bazı Mağmatik ve metamorfik kayaçların rezistiviteleri Kayaç Tipi Rezistivite Genişliği(Ωm) Konglomeralar 2* Kumtaşları 1-6.4*10 8 Kireçtaşları Dolomit 3.5*10 2-5*10 3 Marn 3-70 Killer Alüvyon ve Kumlar Petrol Kumları Tablo 18: Bazı sedimentlerin rezistiviteleri Kayaç %H 2 O Ρ(Ωm) Kayaç %H 2 O Ρ(Ωm) Silttaşı *10 4 Dolomit 2 5.3*10 3 Silttaşı *10 6 Dolomit 1.3 6*

25 Silttaşı *10 8 Peridotit 0.1 3*10 3 Kabataneli Peridotit *10 4 Kumtaşı *10 5 Granit *10 3 Kumtaşı Granit *10 6 Orta taneli Kumtaşı *10 3 Diğorit *10 5 Orta taneli Kumtaşı *10 6 Diorit 0 6*10 6 Arkozik Kumtaşı Bazalt *10 4 Arkozik Kumtaşı *10 3 Bazalt *10 5 Organik Kireçtaşı *10 3 Bazalt 0 1.3*10 8 Tablo 19: Kayaç rezistivitelerinin su içeriği ile değişimi 8. LABORATUVAR DENEYLERİ İnceleme alanında yapılan sondajlardan ve araştırma çukurlarından alınan örselenmiş ve örselenmemiş numuneler üzerinde birimlerin indeks ve fiziksel özelliklerini belirlemek amacıyla ile Bakanlık onaylı Çözüm (Ankara) ve İlke (Kocaeli) Laboratuvar şirketlerine gönderilmiştir (Ek-Cilt:4/6: Laboratuar Deney Föyleri). Örselenmemiş ve örselenmiş numuneler üzerinden, Doğal su içeriği tayini (W), Atterberg limitleri (LL, PL, PI), Elek analizi,doğal birim hacim ağırlığı, Tek eksenli Basınç Deneyleri, Konsolidasyon, Üç Eksenli Basınç Deneyleri ve kaya birimler üzerinde Nokta Yükleme deneyleri yapılmıştır. Deneyler, ASTM ve TS 1900 İnşaat Mühendisliği Zemin Mekaniği nde Zemin Deneyleri Standartlarına uygun olarak yapılmıştır. 8.1.İnce Taneli Zeminler Elek Analizi İnceleme alanından alınan örselenmiş ve örselenmemiş numuneler üzerinden yapılan elek analizi deneylerine göre zeminlerin tane boyuna göre sınıflaması yapılmıştır. İnceleme alanından alınan örselenmiş ve örselenmemiş numuneler üzerinden yapılan elek analizi deneyi sonuçları Tablo 20 de, zeminlerin tane boyuna göre sınıflaması Tablo 21 de verilmiştir. Sondaj No Numune No Derinlik (m) No:4 kalan % No:200 geçen % Tane Boyu Dağılımı (mm) SK-1 SPT İnce taneli SK-2 SPT 4, Orta taneli SK-3 SPT 3, İnce taneli SK-4 UD 4, Orta taneli SK-4 SPT 4, Orta taneli SK-6 SPT 6, İri taneli SK-7 UD 3, İnce taneli SK-8 SPT 4, İnce taneli AÇ-1 AÇIK 1, ince taneli AÇ-2 AÇIK 1, İnce taneli AÇ-8 AÇIK 1, ince taneli AÇ-9 AÇIK 1, İri taneli AÇ-10 AÇIK 1, İri taneli AÇ-12 AÇIK 1, İri taneli Tablo 20: Elek analizi deneyi sonuçları 25

26 Tane Boyu Dağılımı (mm) Tanımlama >60 Çok iri taneli 60 2 İri taneli Orta taneli İnce taneli >0.002 Çok ince taneli Tablo 21: Zeminlerin tane boyuna göre sınıflaması (Yılmaz.I, 2000) Elek analizi değerlendirmelerine göre; sondaj kuyularında ve araştırma çukurlarında zemin birimleri iri taneli, orta taneli,ince taneli ve çok ince taneli zemin sınıflamasına girmektedir Atterberg Limitleri İnceleme alanında açılan 67 adet sondaj çukurundan ve 35 adet araştırma çukurlarından alınan numuneler ve üzerinde yapılan deneyler ve sonuçları aşağıda tablo halinde verilmiştir. Sondaj/A.Ç. No Derinlik (m) W n (%) TEK EKSENLİ Likit Limit (LL) (%) Plastik Limit (PL) (%) Plastisite İndisi (PI) (%) Zemin sınıfı Sk-1/ SPT , CL Sk-2/ SPT ,95 13, CI Sk-3/ SPT , CI Sk-4/ UD ,13 1, CI Sk-5/ SPT 4,50-4,95 16, CI Sk-6/SPT 6,00-6,45 12, CI Sk-7/ UD 3,00-3,5 9,16 1, CI Sk-8/ SPT 4,50-4, CI Sk-9/ KAROT 4,50-5,5 IS(50) 0,52 AÇ-1/UD 1, ,56 1, CI AÇ-2/UD 1, ,25 1, CI AÇ-3/BLOK 1,00 IS(50) 0,72 AÇ-4/BLOK 1,00 IS(50) 0,56 AÇ-5/BLOK 1,00 IS(50) 0,65 AÇ-6/BLOK 1,00 IS(50) 0,84 AÇ-7/BLOK 1,00 IS(50) 0,52 AÇ-8/TORBA 1,50 17, CI AÇ-9/UD 1,50 18,35 - NON PLASTİK SC AÇ-10/UD 1,50 21,16 - NON PLASTİK SC AÇ-12/TORBA 1,50 18, CI AÇ-15/BLOK 1,00 IS(50) 0,42 Tablo 22: Araştırma Çukurlarından ve sondajlardan alınan numuneler üzerinde yapılan deneyler ve sonuçları Plastisite İndeksi (%) Tanımlama >1 Plastik olmayan 1 7 Zayıf plastisite 26

27 7 17 Orta plastisite Yüksek plastisite >35 Aşırı plastisite Tablo 23: Zeminlerin plastiklik sınıflaması (Yılmaz.I, 2000) Atterberg deneyi sonuçlarının değerlendirmesine göre; inceleme alanındaki zemin birimleri; yapılan sondaj kuyularında ve araştırma çukurlarında genelde orta, yüksek plastisiteli ve aşırı plastik zemin sınıflamasına girmektedir. İnceleme alanında araştırma çukurundan ve araştırma sondajlarından alınan numune üzerinde yapılan deneylerin sonuçları aşağıda çeşitli araştırmacılar tarafından oluşturulan tablolarla yorumlanarak değerlendirilmiştir. İnceleme alanı Kuvaterner yaşlı karasal-akarsu ortamı özelliğinden dolayı farklı zemin karakteristikleri sunmaktadır. İnceleme alanında ince taneli zeminler (malzemenin yarıdan fazlası 200 no.lu elek açıklığından daha düşük) hakim çoğunlukta olup, bunlar arasında ince bantlar halinde iri-taneli zeminler (malzemenin yarıdan fazlası 200 no.lu elek açıklığından daha büyük) gözlenmektedir. İnceleme alanında yapılan sondaj çalışmalarına bağlı olarak, yukarıda tablo halinde belirtilen(bkz Tablo. 7) derinliklerde alınan UD ve SPT numunelerinden edilen laboratuar deney sonuçlarına göre zemin sınıfı birleşik mühendislik zemin sınıfında CI grubu hakim çoğunluktadır. Yer yer bunların arasında ince bantlar halinde SC, CL grubu zeminlere de rastlanılmıştır. İnceleme alanında Orta plastisiteli kil(ci) hakim olup, bunların arasında değişik derinliklerde ince bantlar halinde killi kum(sc), düşük plastisiteli kil(cl) gözlenmektedir. İnceleme alanında hakim bulunan zeminler ince taneli zeminler olup orta sağlamlıktadır.bunlar arasında iri taneli zeminler ince bantlar halinde bulunmaktadır. Zemin 1. Sembol Zemin Alt Grubu 2.Sembol Çakıl G İyi derecelenmiş W Kum S Kötü derecelenmiş P Plastik olmayan ince taneli M Plastik ince taneli C Silt M Likit Limit <50 L Kil C Likit Limit >50 H Organik O Turba Pt Tablo 24: Birleşik Zemin Sınıflamasında Kullanılan Semboller Zemin Kuru Dayanım Genleşme Sağlamlık Grubu (Ezilme özelliği) (Sallamaya karşı (Katılık) Reaksiyon) (Plastik limit) (Yakınında. kıvam) ML Yok-çok az Hızlı yavaş Yok CL Orta-yüksek Yok-çok yavaş Orta CI Orta- yüksek Yavaş Orta OL Yüksek-çok yüksek Yavaş Çok az MH Yüksek-çok yüksek Yavaş-yok Çok az-orta CH Yüksek-çok yüksek Yavaş-yok Çok az-yüksek OH Orta- yüksek Yavaş-çok yavaş Çok az-orta Tablo 25: Birleşik zemin sınıflaması (USBR, 1963 Earth Manuel) 27

28 Zeminlerin Şişme Özellikleri Bazı killi veya suya doygun olmayan zeminlerin su emerek hacminin artması veya su emdiği halde hacminin artmasının engellenmesi durumunda basınç artışı oluşturmasına şişme özelliği denir Bu tür zeminler su içeriği azaldığında da hacim azalmasına uğrarlar. İnceleme alanında hakim zemin grubu CI olup, LL değerleri arası değişkenlik göstermektedir. İnceleme alanında gözlenen zeminler yüksek derecede şişme özelliğine sahiptir. 200 no. lu Likit limit SPT darbe Şişme yüzdesi Şişme basıncı Şişme elekten % sayısı (KN/m 2 ) derecesi geçen % Yüksek Orta Tablo 26: Şişen killerde muhtemel hacim değişiklikleri (Chen, 1975). Zeminlerin Sıkışabilirliği Sıkışma İndeksi : Normal Konsolide olmuş killerde, sıkışma indeksi (C c ) ile likit limit (LL) arasında aşağıdaki ilişki vardır. İnceleme alanındaki CI grubu zeminlerde ortalama LL oranı ortalama LL= 40 dır. O halde C c = 0,7599(LL-0,1)/100=0,7599(40-0,1)/100= 0,303 Tanım Sıkışma İndisi (C c ) Likit limit ( % ) Düşük sıkışabilirlik Orta sıkışabilirlik 0,20-0, Yüksek sıkışabilirlik > 0,40 >51 Tablo 27: Zeminin Sıkışabilirliği (Sowers, 1979) İnceleme alanındaki zeminler çoğunlukla CI grubu zeminler olduğu için orta sıkışabilirlik özelliğine sahiptir. Zeminlerin Plastisitesi Plastisite Yuvarlandığında Plastisite Tanımlama İndeksi, PI en küçük çap Derecesi (%) (mm) Orta plastisiteli KİL ve SİLT Yüksek plastisiteli SİLTLİ KİL > Çok yüksek plastisiteli KİL Tablo 28: Kohezyonlu zeminlerin plastisite indisine göre sınıflandırılması(burmıster, 1951). İnceleme alanında alınan numuneler üzerinde yapılan deneyler sonucunda elde edilen plastisite derecesine göre orta plastisiteli kil ve silt sınıfına girmektedir. Plastisite indisi, PI ( % ) Plastisite derecesi Kuru dayanaım 5 15 Az plastik Düşük Plastik Orta > 40 Çok plastik. Yüksek Tablo 29: Plastisite derecesinin plastisite indisine göre belirlenmesi (Leonards, 1962) İnceleme alanındaki numuneler üzerinde yapılan deney sonuçlarına göre Leonards, 1962 sınıflamasına göre plastisite derecesi plastik olup kuru dayanımı orta seviyededir. Zeminlerin Kıvamlılık İndisi (I C ) 28

29 İnceleme alanında hakim CI grubu zeminler için ortalama LLort= 40, su içeriği ise Wort= 16,18 PIort= 19 dur. O halde ; Kıvamlık İndisi(I c ) = LL-W/PI = 40-16,18/19 =1,25 Kıvamlılık İndeksi, I c Tanım sıkı sert > 1.00 yarı katı (çok sert) Tablo 30: Zeminlerin kıvamlılık indeksine göre sınıflama İnceleme alanında bulunan zeminlerin kıvamlılık indeksi değerine göre sıkı özelliktedir Kaya Zeminler İnceleme alanında yer alan Belgrad(C2) ve ayrışmış kaya zonları(c1) Formasyonlarının kaya birimlerinde yapılan temel sondajlarından ve araştırma çukurlarından karot numuneleri alınmıştır. Alınan karot örneklerinin boyları 8 cm.den küçük olduğundan dolayı, Kaya Kütle Kalitesi sınıflaması (RQD), Tek ve Üç Eksenli basınç deneyleri yapılamamıştır. Fakat Nokta yükleme deneyleri yapılmıştır 9. ZEMİN VE KAYA TÜRLERİNİN JEOTEKNİK ÖZELLİKLERİ 9.1. Zemin Türleri İnceleme alanında yapılan temel sondajları, arazi ve laboratuar deneyleri sonucunda zemin birimlerinin jeoteknik özellikleri belirlenmiştir.inceleme alanında, Belgrad Formasyonu ve Ayrışmış Kaya Zonları gözlenmiştir. Düzeltilmiş SPT-N 30 sonuçlara göre, inceleme alanında yapılan sondaj noktalarında zemin, katı, çok katı ve sert kıvamdadır. Yapılan SPT-N 30 sonuçlarına göre N 30 değerleri 15- R aralığında olup, bu değerler Tablo 3 e göre Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkındaki Yönetmelikte (DBYBHY) Tablo 4 teki verilen Zemin Gruplarına girmektedir. İnceleme alanında zemin türlerinden alınan örselenmiş ve örselenmemiş numuneler üzerinde yapılan laboratuvar sonuçlarına göre; az çakıllı kumlu, siltli kil CI (yüksek pltastisiteli), çok az çakıllı, kumlu, siltli kil SC (orta-yüksek plastisiteli), çok az kumlu, siltli kil SM (plastik olmayan), az kumlu, siltli kil CH (aşırı plastisiteli) ve az çakıllı, kumlu, siltli kil GC (orta plastiseli) olarak tanımlanmıştır. Elek analizi değerlendirmelerine göre; sondaj kuyularında ve araştırma çukurlarında zemin birimleri iri taneli, orta taneli,ince taneli ve çok ince taneli zemin sınıflamasına girmektedir. Atterberg deneyi sonuçlarının değerlendirmesine göre; inceleme alanındaki zemin birimleri; yapılan sondaj kuyularında ve araştırma çukurlarında genelde orta, yüksek, aşırı plastisiteli ve plastik zemin sınıflamasına girmektedir. 29

30 Tablo 31: Birleştirilmiş zemin sınıflaması ve plastisite abağı (US. Army Engineer Experiment Stationb 1960 ve Howard 1977) 30

31 31

32 9.2. Jeoteknik Hesaplar Nokta Yükü Deneyi Yardımıyla Taşıma Gücü Hesabı Nokta Yükleme İndisi(Is) ve tek eksenli sıkışma dayanımı arasında; Q c = C x Is(50) şeklinde ampirik bir ilişki olup, C katsayısı genel olarak 12 ile 24 arasında değişir ve pratik amaçlar için 24 alınabilinir. Bu değer kayacın tipine, anizotropinin derecesine vb. gibi faktörlere bağlıdır. Bazı durumlarda C, bu aralığın dışında değerler de alabilmektedir. SK-9 da alınan Karot için ; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,52MPa = 5,2 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 5,2 qall = 12,48 kg / cm 2 AÇ-3 de 1 m de alınan Blok Numune için ; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,72MPa = 7,2 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) 32

33 qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 7,2 qall = 17,28 kg / cm 2 AÇ-4 de 1 m de alınan Blok Numune için; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,56MPa = 5,6 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 5,6 qall = 13,44 kg / cm 2 AÇ-5 de 1 m de alınan Blok Numune için; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,65MPa = 6,5 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 6,5 qall = 15,6 kg / cm 2 AÇ-6 da 1 m de alınan Blok Numune için; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,84MPa = 8,4 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 8,4 qall = 20,16kg / cm 2 AÇ-7 de 1 m de alınan Blok Numune için; okta yükleme indisi = Is(50)=0,52MPa = 5,2 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 5,2 qall = 12,48kg / cm 2 AÇ-15 de 1 m de alınan Blok Numune için; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,42MPa = 4,2 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 4,2 qall = 10,08kg / cm 2 Üç Eksenli Basınç Deneyi Yardımıyla Taşıma Gücü Laboratuar sonuçlarına göre Kohezyon (C), İçsel Sürtünme Açısı (ø), Doğal Birim Hacim Ağırlığı ( ) değerleri alınıp Terzaghi nin şerit bir temel için taşıma gücü formülü kullanılarak taşıma gücü örnek hesap olarak aşağıda verilmiştir(ek- Cilt 4/6 Laboratuvar Deney Föyleri). 33

34 Taşıma Gücü (qult) = C.Nc + 1.Df.Nq + 0,5.B. 2.N SK-1 nolu Araştırma Sondajından 3,0 m de alınan UD numunesi üzerinde yapılan üç eksenli basınç deneyine göre ; C(kohezyon)= 19,8kN/m 2 =0,198 kg/cm 2 dir. Doğal birim hacim ağırlığı; 1 = 2 =19,92kN/m 3 = 0, kg/cm 3 İçsel sürtünme açısı : 6 derece ise Nc= 6,81; Nq = 1,72; N =0,14 dir. Buna göre; Temel genişliği=1,0 m=100 cm ve temel derinliği = 1,0 m= 100 cm kabul edilirse; Taşıma Gücü = c.nc + 1.Nq.Df +0,5.B. 2.N (B: Temel Genişliği, L:Temel uzunluğu, Df: Temel derinliği) = 0,198.6,81+0, , ,5.0, ,14 = 1,35+ 0,34+0,01 = 1,7 kg/cm 2 dir. SK-4 nolu Araştırma Sondajından 3,0 m de alınan UD numunesi üzerinde yapılan üç eksenli basınç deneyine göre ; = 1,71kg/cm 2 dir. C(kohezyon)= 24,20kN/m 2 =0,2420 kg/cm 2 dir. Doğal birim hacim ağırlığı; 1 = 2 =14,7 kn/m 3 = 0,00147 kg/cm 3 İçsel sürtünme açısı : 4 derece ise Nc= 6,19; Nq = 1,43; N =0,05 dir. Buna göre; Temel genişliği=1,0 m=100 cm ve temel derinliği = 1,0 m= 100 cm kabul edilirse; Taşıma Gücü = c.nc + 1.Nq.Df +0,5.B. 2.N (B: Temel Genişliği, L:Temel uzunluğu, Df: Temel derinliği) = 0,2420.6,19+0, , ,5.0, ,05 = 1,50+ 0,21+0,00 = 1,71kg/cm 2 dir. SK-6 nolu Araştırma Sondajından 3,0 m de alınan UD numunesi üzerinde yapılan üç eksenli basınç deneyine göre ; C(kohezyon)= 20,76kN/m 2 =0,2076 kg/cm 2 dir. Doğal birim hacim ağırlığı; 1 = 2 =21,46 kn/m 3 = 0, kg/cm 3 İçsel sürtünme açısı : 3 derece ise Nc= 5,9; Nq = 1,31; N =0,03 dir. Buna göre; Temel genişliği=1,0 m=100 cm ve temel derinliği = 1,0 m= 100 cm kabul edilirse; Taşıma Gücü = c.nc + 1.Nq.Df +0,5.B. 2.N (B: Temel Genişliği, L:Temel uzunluğu, Df: Temel derinliği) = 0,2076.5,9+0, , ,5.0, ,03 = 1,22+ 0,28+0,00 = 1,50 kg/cm 2 dir. SK-7 nolu Araştırma Sondajından 3,0 m de alınan UD numunesi üzerinde yapılan üç eksenli basınç deneyine göre ; C(kohezyon)= 25,51kN/m 2 =0,2551 kg/cm 2 dir. Doğal birim hacim ağırlığı; 1 = 2 =20,02 kn/m 3 = 0, kg/cm 3 İçsel sürtünme açısı : 3 derece ise Nc= 5,9; Nq = 1,31; N =0,03 dir. Buna göre; Temel genişliği=1,0 m=100 cm ve temel derinliği = 1,0 m= 100 cm kabul edilirse; Taşıma Gücü = c.nc + 1.Nq.Df +0,5.B. 2.N (B: Temel Genişliği, L:Temel uzunluğu, Df: Temel derinliği) 34

35 = 0,2551.5,9+0, , ,5.0, ,03 = 1,51+ 0,26+0,00 = 1,77 kg/cm 2 dir. SK-8 nolu Araştırma Sondajından 3,0 m de alınan UD numunesi üzerinde yapılan üç eksenli basınç deneyine göre ; C(kohezyon)= 39,58kN/m 2 =0,3958 kg/cm 2 dir. Doğal birim hacim ağırlığı; 1 = 2 =20,09 kn/m 3 = 0, kg/cm 3 İçsel sürtünme açısı : 3 derece ise Nc= 5,9; Nq = 1,31; N =0,03 dir. Buna göre; Temel genişliği=1,0 m=100 cm ve temel derinliği = 1,0 m= 100 cm kabul edilirse; Taşıma Gücü = c.nc + 1.Nq.Df +0,5.B. 2.N (B: Temel Genişliği, L:Temel uzunluğu, Df: Temel derinliği) = 0,3958.5,9+0, , ,5.0, ,03 = 2,34+ 0,26+0,00 = 2,60 kg/cm 2 dir. Tek Eksenli Basınç Deneyi Yardımıyla Taşıma Gücü SK-4 te 4,50 m den alınan UD numunesi üzerinde yapılan serbest basınç deneyine göre ; Serbest Basınç dayanımı qu : 1,56 kg/cm2 çıkmaktadır. Buna göre; C (Kohezyon)= qu/2 =1,56/2 = 0,78 kg/cm2 dir. Taşıma Gücü = C.Nc + 1.Nq.Df (B; Temel Genişliği L;Temel uzunluğu) Taşıma Gücü = C x Nc den = 0,78 x 5.14 (İçsel sürtünme açısı 0 0 dir. ) = 4,00 kg/cm 2 dir SK-7 de 3,00 m den alınan UD numunesi üzerinde yapılan serbest basınç deneyine göre ; Serbest Basınç dayanımı qu : 1,64 kg/cm2 çıkmaktadır. Buna göre; C (Kohezyon)= qu/2 =1,64/2 = 0,82 kg/cm2 dir. Taşıma Gücü = C.Nc + 1.Nq.Df (B; Temel Genişliği L;Temel uzunluğu) Taşıma Gücü = C x Nc den = 0,82 x 5.14 (İçsel sürtünme açısı 0 0 dir. ) = 4,22 kg/cm 2 dir AÇ-1 de 1,50 m den alınan UD numunesi üzerinde yapılan serbest basınç deneyine göre ; Serbest Basınç dayanımı qu : 1,58 kg/cm2 çıkmaktadır. Buna göre; C (Kohezyon)= qu/2 =1,58/2 = 0,79 kg/cm2 dir. Taşıma Gücü = C.Nc + 1.Nq.Df (B; Temel Genişliği L;Temel uzunluğu) Taşıma Gücü = C x Nc den = 0,79 x 5.14 (İçsel sürtünme açısı 0 0 dir. ) = 4,06 kg/cm 2 dir 35

36 AÇ-2 de 1,50 m den alınan UD numunesi üzerinde yapılan serbest basınç deneyine göre ; Serbest Basınç dayanımı qu : 1,84 kg/cm2 çıkmaktadır. Buna göre; C (Kohezyon)= qu/2 =1,84/2 = 0,92 kg/cm2 dir. Taşıma Gücü = C.Nc + 1.Nq.Df (B; Temel Genişliği L;Temel uzunluğu) Taşıma Gücü = C x Nc den = 0,92 x 5.14 (İçsel sürtünme açısı 0 0 dir. ) = 4,73 kg/cm 2 dir İnceleme alanında alınan UD numuneler üzerinde yapılan tek eksenli basınç deneyine bağlı olarak ve standart penetrasyon deneylerine bağlı olarak taşıma gücü değeri düşüktür. Nokta Yükü Deneyi Yardımıyla Taşıma Gücü Hesabı Nokta Yükleme İndisi(Is) ve tek eksenli sıkışma dayanımı arasında; Q c = C x Is(50) şeklinde ampirik bir ilişki olup, C katsayısı genel olarak 12 ile 24 arasında değişir ve pratik amaçlar için 24 alınabilinir. Bu değer kayacın tipine, anizotropinin derecesine vb. gibi faktörlere bağlıdır. Bazı durumlarda C, bu aralığın dışında değerler de alabilmektedir. SK-9 da alınan Karot için ; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,52MPa = 5,2 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 5,2 qall = 12,48 kg / cm 2 AÇ-3 de 1 m de alınan Blok Numune için ; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,72MPa = 7,2 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 7,2 qall = 17,28 kg / cm 2 AÇ-4 de 1 m de alınan Blok Numune için; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,56MPa = 5,6 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 5,6 qall = 13,44 kg / cm 2 AÇ-5 de 1 m de alınan Blok Numune için; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,65MPa = 6,5 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 6,5 qall = 15,6 kg / cm 2 36

37 AÇ-6 da 1 m de alınan Blok Numune için; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,84MPa = 8,4 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 8,4 qall = 20,16kg / cm 2 AÇ-7 de 1 m de alınan Blok Numune için; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,52MPa = 5,2 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 5,2 qall = 12,48kg / cm 2 AÇ-15 de 1 m de alınan Blok Numune için; Nokta yükleme indisi = Is(50)=0,42MPa = 4,2 kg/cm 2 Nokta Yükleme indisi ile serbest basınç değeri arasında aşağıda verilen bağıntıdan; Qu = 12 xis(50) qall = C x qu formulünden C= 0,2-0,3 (katsayı) q all = 0,2 x 12 x 4,2 qall = 10,08kg / cm 2 Üç Eksenli Basınç Deneyi Yardımıyla Taşıma Gücü Laboratuar sonuçlarına göre Kohezyon (C), İçsel Sürtünme Açısı (ø), Doğal Birim Hacim Ağırlığı ( ) değerleri alınıp Terzaghi nin şerit bir temel için taşıma gücü formülü kullanılarak taşıma gücü örnek hesap olarak aşağıda verilmiştir(ek- Cilt 4/6 Laboratuvar Deney Föyleri). Taşıma Gücü (qult) = C.Nc + 1.Df.Nq + 0,5.B. 2.N SK-1 nolu Araştırma Sondajından 3,0 m de alınan UD numunesi üzerinde yapılan üç eksenli basınç deneyine göre ; C(kohezyon)= 19,8kN/m 2 =0,198 kg/cm 2 dir. Doğal birim hacim ağırlığı; 1 = 2 =19,92kN/m 3 = 0, kg/cm 3 İçsel sürtünme açısı : 6 derece ise Nc= 6,81; Nq = 1,72; N =0,14 dir. Buna göre; Temel genişliği=1,0 m=100 cm ve temel derinliği = 1,0 m= 100 cm kabul edilirse; Taşıma Gücü = c.nc + 1.Nq.Df +0,5.B. 2.N (B: Temel Genişliği, L:Temel uzunluğu, Df: Temel derinliği) = 0,198.6,81+0, , ,5.0, ,14 = 1,35+ 0,34+0,01 = 1,7 kg/cm 2 dir. SK-4 nolu Araştırma Sondajından 3,0 m de alınan UD numunesi üzerinde yapılan üç eksenli basınç deneyine göre ; = 1,71kg/cm 2 dir. C(kohezyon)= 24,20kN/m 2 =0,2420 kg/cm 2 dir. Doğal birim hacim ağırlığı; 1 = 2 =14,7 kn/m 3 = 0,00147 kg/cm 3 37

38 İçsel sürtünme açısı : 4 derece ise Nc= 6,19; Nq = 1,43; N =0,05 dir. Buna göre; Temel genişliği=1,0 m=100 cm ve temel derinliği = 1,0 m= 100 cm kabul edilirse; Taşıma Gücü = c.nc + 1.Nq.Df +0,5.B. 2.N (B: Temel Genişliği, L:Temel uzunluğu, Df: Temel derinliği) = 0,2420.6,19+0, , ,5.0, ,05 = 1,50+ 0,21+0,00 = 1,71kg/cm 2 dir. SK-6 nolu Araştırma Sondajından 3,0 m de alınan UD numunesi üzerinde yapılan üç eksenli basınç deneyine göre ; C(kohezyon)= 20,76kN/m 2 =0,2076 kg/cm 2 dir. Doğal birim hacim ağırlığı; 1 = 2 =21,46 kn/m 3 = 0, kg/cm 3 İçsel sürtünme açısı : 3 derece ise Nc= 5,9; Nq = 1,31; N =0,03 dir. Buna göre; Temel genişliği=1,0 m=100 cm ve temel derinliği = 1,0 m= 100 cm kabul edilirse; Taşıma Gücü = c.nc + 1.Nq.Df +0,5.B. 2.N (B: Temel Genişliği, L:Temel uzunluğu, Df: Temel derinliği) = 0,2076.5,9+0, , ,5.0, ,03 = 1,22+ 0,28+0,00 = 1,50 kg/cm 2 dir. SK-7 nolu Araştırma Sondajından 3,0 m de alınan UD numunesi üzerinde yapılan üç eksenli basınç deneyine göre ; C(kohezyon)= 25,51kN/m 2 =0,2551 kg/cm 2 dir. Doğal birim hacim ağırlığı; 1 = 2 =20,02 kn/m 3 = 0, kg/cm 3 İçsel sürtünme açısı : 3 derece ise Nc= 5,9; Nq = 1,31; N =0,03 dir. Buna göre; Temel genişliği=1,0 m=100 cm ve temel derinliği = 1,0 m= 100 cm kabul edilirse; Taşıma Gücü = c.nc + 1.Nq.Df +0,5.B. 2.N (B: Temel Genişliği, L:Temel uzunluğu, Df: Temel derinliği) = 0,2551.5,9+0, , ,5.0, ,03 = 1,51+ 0,26+0,00 = 1,77 kg/cm 2 dir. SK-8 nolu Araştırma Sondajından 3,0 m de alınan UD numunesi üzerinde yapılan üç eksenli basınç deneyine göre ; C(kohezyon)= 39,58kN/m 2 =0,3958 kg/cm 2 dir. Doğal birim hacim ağırlığı; 1 = 2 =20,09 kn/m 3 = 0, kg/cm 3 İçsel sürtünme açısı : 3 derece ise Nc= 5,9; Nq = 1,31; N =0,03 dir. Buna göre; Temel genişliği=1,0 m=100 cm ve temel derinliği = 1,0 m= 100 cm kabul edilirse; 38

39 Taşıma Gücü = c.nc + 1.Nq.Df +0,5.B. 2.N (B: Temel Genişliği, L:Temel uzunluğu, Df: Temel derinliği) = 0,3958.5,9+0, , ,5.0, ,03 = 2,34+ 0,26+0,00 = 2,60 kg/cm 2 dir Temel Zemin Oturma Analizi Bir temel sisteminden taşıma gücü şartını sağlanması yanında oturma koşulunu da sağlaması beklenmesine rağmen temelimizin oturacağı kısımda konsolidasyon deneyi yapılmamasına rağmen mevcut birimlerin jeoteknik özellikleri açısından da oturma analizi SPT deney sonuçlarına göre yapılmıştır. SPT Deneyi Sonuçlarına Göre Oturmaların Hesaplanması Meyerhof, Terzaghi-Peck tarafından verilen formüller; B>12 m için H=20,8.qnet.B/N B<12 m için H=31,2.qnet/Nx(B/B+0,3) 2 Radye jeneral temeller için H=31,2.qnet/N olarak hesaplanır. qnet bina yükü olup, bina toplam yükünün birim alana tekabül eden miktarı alınacaktır. B= Temel genişliği N=Ortalama SPT darbe sayısı (Nort) Temel genişliği 4 m, 4x4 m 2 (kolon alanı) alana gelen yük miktarı 400 ton ise, qnet bina(kolon) yükü olup, bina toplam yükünün birim alana oranıdır. qnet= 400/4x4 = 25t/m 2 = 2,5kg/cm 2 olur. Temellerdeki oturmaların önlenmesi veya azaltılması için aşağıdaki yöntemler önerilebilir. a- Sıkışabilir zemin tabakalarının uzaklaştırılması : Yumuşak tabakaların sıkışması sonucunda oluşan oturmalar temeldeki yumuşak tabakanın kazılarak kaldırılması sonucunda önlenebilmektedir. Ancak maliyetin fazla olması yüzünden her zaman uygulanan bir yöntem değildir. b- Kazıklı temeller : Kazıklar yumuşak tabakaları geçerek sıkı bir zemin tabakasına oturuyorsa ve bu sıkı tabakanın altında tekrar bir yumuşak tabakaya rastlanıyorsa oturmaların oluşmasını önlerler. c- Göçmeye karşı emniyet almak: Yapının altında bulunan yumuşak tabakaların yanlara kaçması nedeniyle oluşan oturmalar yapıyı tehlikeye sokarlar. Bu duruma karşı emniyet olarak temeli çepeçevre bir palplanş perde ile çevirmek yararlı olur. d-taban basıncının küçük seçilmesi : Yapının altındaki taban basıncını küçük tutmak oturmalara karşı alınabilecek etkili bir önlemdir. Bu nedenle yapıyı hafif seçmek mümkün olduğunca ağır projelerden kaçmak gerekir. e- Sıkışabilir zemin tabakalarının sıkıştırılması : Kum ve çakıl temeller için, çimento ve kimyasal maddelerle enjeksiyon, vibratörlü sıkıştırcılarla sıkıştırma v.b yöntemler uygulanabilir. Kum, silt, lös v.b temeller için, sadece kurutmak veya ön basınca maruz bırakılarak sıkıştırmak yöntemleri uygulanabilir. f- Yükü temele erken koymak ve yapının inşaatı bitmeden önce uzun süre etki ettirmek. g- Temel zeminin ileride etkileyecek olan yükten daha fazla bir yüke maruz bırakmak. h- Yapıyı yavaş inşa etmek. 39

40 Yukarıda belirtilen önlemler inşa edilecek yapının temel boyutları, yükü v.b özelliklerine bağlı olarak ilgili inşaat mühendisi tarafından değerlendirilerek gerekli önlem ve/veya önlemlerin alınmasını önermekteyiz. Güçlendirmeye yönelik hesaplar söz konusu olduğu için mevcut yapının zaman içerisinde oturmaları sağladığı düşünülmelidir.yukardaki hesaplar yeni yapılacak binalar ve halen oturmaları devam eden yapılar için geçerlidir Sıvılaşma Potansiyeli Sıvılaşma olayı, suya doygun ince taneli kum ve silt gibi tabakaların, deprem titreşimleri sırasında boşluk suyu basıncı değerinin artması ile efektif yanal gerilmenin sıfır olması sonucu, tabakanın bir sıvı haline dönüşmesi olarak tanımlanabilir. Depremlerin yarattığı ani gerilim artışları suya doygun gevşek zeminlerde dayanımın yok olmasına neden olabilmektedir. Kısaca sıvılaşma için gerekli ortam koşulları şöyle sıralanabilir. i-sığ yeraltı su seviyesi ( İnceleme alanında görülmektedir.) ii-kumlu veya kumlu-siltli gevşek zemin iii-yeterli büyüklükte bir deprem. Tane çapı dağılımın incelenmesi sıvılaşma potansiyeli için bazı ipuçları vermektedir. Sıvılaşmış zeminlerin elek analizlerinden bulunan sonuçlar esas alınarak tane çapı eğrilerinin sıvılaşma bakımından kritik bölgeleri Tablo 32 de iki yönlü taralı alanla gösterilmiştir. Zeminin tane çapı eğrisi bu taralı alan içine düşerse, sıvılaşma riskinin yüksek olduğu varsayılır. SPT numunelerinden alınan elek analizi sonuçlarına göre 200 nolu elekten geçen ince taneli malzemeler Şekil.4 te işaretlenmiştir. Buna göre; Sondajlarda yapılan elek analizi sonuçları inceleme alanında bu kesimde sıvılaşma riskinin düşük olduğu alana denk gelmektedir. Pratik olarak, suya doygun granüler bir zeminde sıvılaşma potansiyelinin bulunup bulunmadığı, standart penetrasyon değeri N ve maksimum zemin ivme değeri a max den yararlanılarak da belirlenebilir (Tablo 33). Standart penetrasyon değerinin yüzeye yakın yerlerde N<10 ve 20 metre derinlikte N<20 olduğu kumlu zeminler sıvılaşma potansiyelinin yüksek olduğu zeminlerdir. İnceleme alanında yapılan sondajlarda elde edilen SPT değerlerine bağlı olarak 20 m derinlikte çoğunlukla N >20 olduğu için sıvılaşma riskinin düşük olduğu anlaşılmaktadır. Sıvılaşma potansiyeli yüksek olan bir zeminde, sıvılaşma riskini azaltabilmek için, yerine ve durumuna göre, aşağıdaki önlemlerden biri veya bir kaçı bir arada uygulanabilir: a- Çimento ve kireç ile stabilizasyon, b- Kazık çakılarak, temel yüklerinin sıvılaşma potansiyeli olmayan zemin tabakalarına aktarılması c- Taş ve kum kazıklarla stabilizasyon, d- Vibroflatasyon e- Yüzeysel veya dinamik kompaksiyon gibi önlemlerinin alınmasında yarar vardır 40

41 Tablo 32: Sıvılaşmış zeminlerin elek analizlerinden bulunan sonuçlar esas alınarak tane çapı eğrilerinin sıvılaşma bakımından kritik bölgeleri(şekercioğlu, E., s.62), Tablo 33: Standart Penetrasyon ve maksimum ivme değerleri(şekercioğlu, E., s.62) 10. SU DURUMU 10.1.Yeraltı ve Yerüstü Suları Yeraltı Suyu : Etüt alanının genelinde yapılmış olan sondaj çalışmlarına göre yer altı su seviyesi 3,00-10,00 metre arasında değişmekte olup bir çok kuyuda yer altı suyuna rastlanmamıştır. Yer altı su seviyesinin yüksekliği taşıma gücünü olumsuz yönde etkilemektedir. Yeraltı suyu mevsimsel olarak değişmektedir. 41

42 Yüzey Suları : Topoğrafya eğiminden dolayı yağmur ve kar suları rahatça drene edilebilmektedir. Zemin taneli ve geçirgen olduğundan yer altı ve yer üstü sularının drenajı iyi yapılmalıdır İçme Ve Kullanma Suyu İçme ve kullanma suyu belediye şebekesinden karşılanmaktadır. 11.DEPREM DURUMU Türkiye, güneyde Arap Levhası ile kuzeyde Avrasya Levhası arasında sıkıştırılıp yükselmiş genç bir dağ kuşağı içinde yer almaktadır. "Alp-Himalaya Kuşağı" olarak tanımlanan bu dağ sırası morfo tektonik konumunu oldukça genç jeolojik dönemlerde (günümüzden yaklaşık 10 milyon yıl önce) kazanmaya başlamıştır. Güneyindeki Arap Levhasının kuzeye Avrasya Levhasına doğru yakınsaması ile bu iki levha arasında yer alan Anadolu bloğu sıkıştırılıp yükselmiştir. Günümüzde bu morfolojik karakter Doğu Anadolu ve İran yüksek platoları ile belirgindir. Sıkışmanın sonucu olarak, Erken Miyosen sonlarına (yaklaşık 15 milyon yıl önce) doğru Bitlis Kenet Kuşağı gelişmiş, böylece Arap Levhası Anadolu Bloğuna kenetlenmiştir. Daha sonraki dönemlerde, kıtasal litosfer sıkışmayı kısalıp kalınlaşma ile karşılayamaz hale gelince birbirleriyle verevine kesişe bir çift yanal atımlı fay oluşmuştur. Bunların kuzeyde olanı "Kuzey Anadolu Fayı" diğeri ise "Doğu Anadolu Fayı" adı ile tanınır. Bu iki fay Doğu Anadolu Karlıova civarında kesişirler ve Türkiye'nin en önemli genç yapısal unsurlarını oluştururlar. Kuzey Anadolu Fayı sağ, Doğu Anadolu Fayı ise sol yanal atımlı faylardır. Bu iki fayın arasında kalan Anadolu Bloğu, fayın gelişimi ile koşut olarak batıya doğru kaçmaya başlamış ve batıya doğru kaçış, Batı Anadolu'da K-G yönlü gerilmeye ve gelişmeye neden olmuştur. Bu gerilme genişleme rejimi altında, Batı Anadolu D-B yönünde uzanan 10 kadar büyük graben gelişmiştir. Neojenden günümüze Türkiye'nin tektonik evrimini denetlemiş olan diğer bir genç yapısal unsur, Girit adasının hemen güneyinde yer alan " Yunan Dalma Batma Zonu" dur. Bu zonda, günümüzde Akdeniz tabanı kuzey yönünde dalıp batarak tüketilmektedir. Yukarıda ana hatlarıyla özetlenen Türkiye'nin genç yapısal unsurları varlıklarını yüksek sismiziteleri ile belli etmektedir. Türkiye'de oluşan depremlerin tümü yukarıda tanıtılan genç tektonik hatlar boyunca gelişmiştir. Marmara Bölgesi ve İstanbul dolayları, içinde ve civarında aktif tektonik fayların ve sismik aktivitelerin çok yoğun olduğu bir alandır. Buradan çıkartılacak sonuç "Marmara bölgesinin yüksek sismisiteye sahip olduğu" yani "yüksek deprem riski taşıdığı"dır. 17 Ağustos 1999 Gölcük depreminde olduğu gibi bu bölgede meydana gelen depremler İstanbul'da etkilemektedir. Tarihsel dönemdeki deprem kayıtları da bu sonucu desteklemektedir. Yakın zamanda İstanbul depremlerden etkilenmiş ve bunun sonucu Avcılar, Sefaköy, Çekmece gibi İlçelerde çok sayıda bina yıkılmıştır, 2000 kadar insan hayatını kaybetmiştir. Yapılmış olan araştırmalarda, bu depremlerden sonra Marmara Denizi nde deprem riski artığı ortaya çıkmıştır. Büyükçekmece İlçesi Marmara Denizi kıyısına yerleşmiş bir metropoldür. Marmara Denizi yaklaşık olarak 275 km. uzunluğunda 80 km. genişliğinde, derinliği orta kesimlerde yer alan çukurlarda 1250 metreye ulaşan bir iç denizdir. Dünyanın en büyük aktif kırık sistemlerinden biri olan Kuzey Anadolu Fayı üzerinde yer alan Marmara Denizinin bu fayın etkisi ile oluştuğu ve bugünkü şeklini kazandığı bilinmektedir. Bu konumu nedeniyle Marmara Denizi yaklaşık 4 milyon yıldan bu yana deprem aktivitesinin en yoğun olduğu bölgelerden biridir. Marmara Denizi içerisinde Kuzey Anadolu Fayının geometrisi karasal bölgelerde gözlendiği gibi iyi bilinmektedir. Doğuda genellikle dar zon içerisinde yer alan Kuzey Anadolu Fayı batıya doğru geniş bir alana yayılır ve çeşitli kollarla 42

43 ayrılır. Bu kolların bir kısmı da Marmara Denizi içerisine girmektedir. Marmara Denizi ve çevresinde gözlenen sismik aktivitenin kaynağı bu kollardır. Marmara Denizini oluşturan faylar ve bunların hakkında bugünkü bilgiler kara alanlarında yürütülen jeolojik, jeofizik, jeomorfolojik çalışmaların yanı sıra uydu yardımı ile yapılan uzaktan algılama GPS (Coğrafi pozisyon Sistemi) gibi verilere dayanmaktadır. Marmara Denizi ve çevresinde tüm depremler bir haritaya yerleştirildiğinde, Marmara Bölgesinin bugün olduğu gibi geçmişte de ne kadar büyük bir deprem riski ile iç içe yaşadığı açıkça görülmektedir. Nitekim 17 Ağustos ve 12 Kasım 1999 depremleri Marmara Bölgesinin ağır hasara ve on binlerce can kaybına yol açmıştır. Bir bölgede deprem esnasında oluşan hasarların miktarını ve dağılımını başlıca yapısal ve jeolojik faktörler kontrol ederler. Yapısal faktör deyimi ile anlatılmak istenen, binaların ya da mühendislik yapılarının kalitesidir. Jeolojik faktörler ise çeşitlidir. Depremin büyüklüğü, kırılan faya uzaklık ve zemin koşulları bunların başlıcalarıdır. Depremde hasar dağılımını kontrol eden en önemli faktörlerden biride zemin kalitesidir. Zemin kalitesine yeraltı suyu ile yakından alakalıdır. Kum, silt ve kil türü birimlerden oluşan zeminler önemli oranda kayma, burulma, oturma ve şişme gibi olaylar meydana gelmektedir. Ülkemiz genç bir tektonik kuşak üzerinde bulunmaktadır. Bu kuşak üzerinden oluşmuş önemli kırık hatları depremleri üretmektedir. Bu kırık hatları boyunca oluşan depremler, şiddetlerine ve sayılarına göre, sınıflandırılarak değişik deprem bölgeleri ayırt edilmiştir. 17 Ağustos 1999 Depremi Kuzey Anadolu Fayı nın İzmit Körfezi-Gölyaka kolu üzerinde yaklaşık 150 yıldır yırtılmayan bir parçanın yırtılması ile meydana gelmiş olup, Kandilli Rasathanesi bulgularına göre odak derinliği 18 km, büyüklüğü ise 7.4 olan depremdir. Depremi oluşturan fayın üzerinde izlenen izi, bu çalışmada Aktif Yüzey Kırığı olarak tanıtılacaktır. Yüzey kırığı, çalışma alanında doğudan batıya aşağıdaki yerleşim merkezlerinden geçerek ilerlemektedir; Arifiye güneyi, Adapazarı güneyinden Sapanca gölüne giren kırık, gölün tam batı ucunda, Seka Su Pompası yüzeye çıkıp, Acısu Köyü, Tepetarla Köyü, Sarımeşe Köyü ile Rahmiye Köyü arası, Arslanbey Kuzeyi Aşağı Yuvacık Köyü ve Kullar Beldesini izleyerek Sefa Sirmen Bulvarı ile Bahçecik yolunun birleştiği noktadan İzmit Körfezine dalmakta, Başiskele Mahallesinde, Depo Komutanlığı iskelesini kesip öteleyerek yaklaşık 12 derece kuzey enlemini izleyerek Seka Kavaklığı Mahallesinde Ford Fabrikasının hemen güneyinden geçerek, Gölcük Kız Lisesi, Astsubay Orduevi ve Donanma Komutanlığı Batı Nizamiye duvarını sağ yanal öteleyerek Değirmendere den tekrar denize dalmaktadır. Batıda Hersek Burnu nu kestiğine dair yüzey verisi bulunmayışı, aktif yüzey kırığının Karamürsel kuzeyinde bir yerde deniz içinde sona erdiğini göstermektedir Depremi Aktif Yüzey Kırığı batıdan doğuya doğru; Karamürsel açıklarında deniz içinde yaklaşık D-B devam ederek, Yüzbaşılardan karaya girmekte olup ve Gölcük Donanma Komutanlığının batı duvarını sağ yanal 3.5 metre ötelemiştir. Donanmanın doğusuna doğru D-B denizden ilerleyen kırık, Kavaklı sahilinin 250 metre doğusundan karaya girmekte olup; Ford Fabrikası ve Kavaklı Kapalı Spor salonunun KD ucunu kesmektedir. Sonuç olarak Aktif Yüzey Kırığı, izlendiği hat boyunca tamamen doğrultu atımlı fay kinematiği göstermeyip, sıçramalı segmentler şeklinde yaklaşık D-B yönlü devam ederken, düşey bileşenin de görüldüğü bir potansiyel baseni ortaya çıkarmıştır. İnceleme alanı, Türkiye nin büyük depremlerini oluşturan Kuzey Anadolu Fay Zonu nun (KAFZ) kuzeyinde yer almaktadır. 43

44 İnceleme alanı; Bakanlar Kurulunun 18/04/1996 tarih ve 96/8109 sayılı kararı ile geçerli kılınan Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası nda proje alanı I. Derecede Tehlikeli Deprem Bölgesi içinde kalmaktadır. Projelendirmelerde Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik te belirtilen esaslara uyulması gerekmektedir YILLARI ARASINDAKİ KOCAELİ ve ÇEVRESİNDEKİ DEPREMLER MS 5.0 TARİH ZAMAN ENLEM BOYLAM DERİNLİK (GÜN/AY/YIL) (SA.DK.SN) (N) (E) (KM) MAGNİTÜD : : :13: :42: :34: :13: :54: :36: : :40: :06: :32: :53: :16: :32: :56: :47: :08: :33: :40: :40: :28: :44: :28: :53: :52: :05: :04: :54: :14: :01: :27: :14: :01: :44: :29: :48: :09: :31: :02: Tablo 34: yılları arasındaki Kocaeli ve çevresindeki MS 5.0 büyüklüğündeki aletsel depremler 44

45 İH TAR ZAMAN (GMT) ENLEM (K) BOYLAM (D) :39: :12: :51: :03: :44: :01: :45: :01: :02: :46: :17: :30: :45: :06: :30: :11: :37: :16: :24: :17: :26: :38: :00: :03: :10: :33: :28: :34: :14: DERİNLİK (Km) MS d R M IST. SAY YER İzmit-Gölcük İzmit İzmit Kocaeli Kocaeli Gölcük-İzmit Hereke-İzmit Adalarİstanbul Gebze-İzmit Gölcük-İzmit Gölcük-Izmit GemlikCinarci Gemlik-Bursa Gemlik-Bursa Gemlik-Bursa Gemlik-Bursa Gemlik-Bursa GemlikCinarcik Körfez-Kocaeli Gölcük-Izmit Gölcük-Izmit Yalova Yalova Yalova 45

46 :23: :57: :31: :33: :32: :00: :21: :48: :13: :38: :38: :41: :15: :33: :30: YalovaCınarcık Gölcük-Izmit Gölcük-Izmit Gölcük-Izmit YalovaCinarcık GemlikCinarcik Gölcük-Izmit Cinarcik-Yalova Cinarcik Yalova Cinarcik-Yalova Gebze Aciklari Gölcük-Kocaeli Adalarİstanbul Kartal-Adalar Arası Yalova-Açıkları Tablo 35: Tarihleri ve ( ) N-( ) E Koordinatları İle Sınırlanan Bölgede Meydana Gelen Magnitüdleri 4.0<=Md<=9.0/ 4.0<=Mb<=9.0 /4.0<=Ml<=9.0 /4.0<=Mw <=9.0 Arasında Değişen Depremler 11. AFET DURUMU Etüt alanında şu ana kadar deprem dışında Afet İşleri Genel Müdürlüğünün 7269 sayılı yasası kapsamına girebilecek herhangi bir afet heyelan, kaya düşmesi, çığ, sel gibi doğal afetler beklenmemektedir. Çığ, sel gibi doğal afetlere karşı Jeolojik ve jeomorfolojik açıdan önlemler alındıktan sonra sorun yaşanmayacağı gözlenmiştir. Ancak inceleme alanı; Bakanlar Kurulunun 18.04/1996 tarih ve 96/8109 sayılı kararı ile geçerli kılınan Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası nda proje alanı I. Derecede Tehlikeli Deprem Bölgesi içinde kalmaktadır. Projelendirmelerde Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik-2007 de belirtilen esaslara uyulması gerekli görülmektedir. 12.İNCELEME ALANININ YERLEŞİME UYGUNLUK AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ Kocaeli İli, Gebze İlçesinde tarihinde, Kocaeli Büyükşehir Belediyesi tarafından Gebze Belediyesi sınırlarında, yerleşime açık alanlarda ( hektar) yapı yüksekliği ve kat adetlerinin belirlenmesine yönelik yapılacak imar planlarına esas jeolojik, jeofizik, jeoteknik etüd istenilmiş olup, bu istek daha önce İmar Planına esas olarak düzenlenen ve Afet işleri Genel Müdürlüğü nce tarihinde onaylanan jeolojik, jeofizik ve jeoteknik etüd raporunda C1 ve C2 (Önlemli Alan) olarak değerlendirilen bölgede, Bayındırlık ve İskan İl Müdürlüğü denetiminde Revize İmar Planına Esas Jeolojik- Jeoteknik-Jeofizik Etüd çalışmalarını kapsamaktadır. 46

47 İnceleme alanında yapılacak mühendislik yapıların, doğal afetlerde zarar görmemesi hususunda yapılacak yapının özelliklerine göre raporda belirtilen önlemlerden bir veya bir kaçı uygulanmalıdır. (kazık temel, enjeksiyon,dolgu v.b).. İlgili İnşaat Mühendisi tarafından tüm dezavantajların yorumlanılarak çözüm getirilmesini önermekteyiz. Yapılacak yapının özelliklerine göre, temellerdeki olasi ani ve nihai oturmaların önlenmesi ve/veya azaltılması için % 95 proktor sağlanıncaya kadar, çimento ve kimyasal maddelerle enjeksiyon, vibratörlü sıkıştırcılarla sıkıştırma, kazıklı temeller vb. yapılmalıdır. Yeri ve durumuna göre çimento ve kireç ile stabilizasyon, kazık çakılması, taş ve kum kazıklarla stabilizasyon, vibroflatasyon, yüzeysel veya dinamik kompaksiyon vb. önlemlerden biri veya bir kaçı bir arada uygulanmalıdır. Yapı temelinde yüzey ve yüzey altına sızabilecek sular için drenaj sistemi oluşturulmalıdır. Yeraltı suyu inceleme alanında yer alan zeminlerde her zaman taşımayı etkilemekte olup dezavantajlar doğurduğundan yeraltı drenaj sistemi oluşturulmalıdır. Hareketlilik durumda mühendislik yapılar için bu ve benzeri zeminler dezavantajlılık sunduklarından, büyük parçacıklar taşıma oranını artırsa dahi sulu ortamda olduklarından taşıma oranını yarıdan yarıya indirmektedir. Yalnız bu gibi zeminlerin taşıma oranını yükseltmek ve hareket peryodunu düşürmek istenilirse koşulsuz zemin sağlamlaştırılmalıdır. İnceleme alanında yapılan çalışmalar neticesinde yeraltı su seviyesinin bulunduğu kesimlerde çevresel drenaj önlemleri alınmalı ve suyun uygun yere drenajını sağlayacak drenaj sistemi oluşturulmalıdır. İnceleme alanında yapılacak olan yapılarda Afet bölgelerinde yapılacak yapılar hakkındaki yönetmelik-2007 esaslarına uyulmalıdır. Arazi topoğrafyası eğimi % 2-3 dereceden az olup eğim yönünden problem bulunmamaktadır. Bazı özel durumlarda topoğrafik eğimden kaynaklanan olumsuzluklar giderilmelidir (istinat duvarı v.b). Üst seviyedeki bitkisel toprak kaldırılmalıdır. Yapı temelleri farklı zeminlere oturtulmamalıdır. Kontrolsüz kazı yapılmamalı, yapılacak derin kazılarda, kazı çukurları uzun süre açıkta bırakılmamalıdır. Derin kazılarda konusunda uzman geoteknik mühendisinin uygun gördüğü iksa yöntemlerden bir veya bir kaçı uygulanmalıdır. Yeraltı suyu birimlerin taşıma gücünü ve kayma mukavemetini olumsuz yönde etkilemektedir. İnceleme alanında inşa edilecek yapıların temel tipi, temel derinliği ve zemin özellikleri göz önüne alınarak, temel hesaplarında kullanılacak taşıma gücü zemin emniyet gerilmesi, zemin hakim titreşim periyodu, düşey yatak katsayısı, zemin grubu, yerel zemin sınıfı ve diğer zemin parametreleri parsel bazında yapılacak ayrıntılı zemin etütler sonrasında ayrıca belirlenmelidir. Bu rapora bağlı olarak önlemler alınması dahilinde inceleme alanı üzerinde yapılaşma hususunda kat yüksekliği ve/veya kat adedi yüksekliği ile ilgili tadilat yapılması için herhangi bir sakınca bulunmamaktadır. Temellerdeki oturmaların önlenmesi veya azaltılması için aşağıdaki yöntemler önerilebilir. a-sıkışabilir zemin tabakalrının uzaklaştırılması:yumuşak tabakalrın sıkışması sonucunda oluşan oturmalar,temeldeki yumuşak tabakanın kazılarak kaldırılması sonucunda önlenebilmektedir.ancak maliyetin fazla olması yüzünden her zaman uygulanan bir yöntem değildir. b-kazıklı Temeller: Kazıklar yumuşak tabakaları geçerek sıkı bir zemin tabakasına oturuyorsa ve bu sıkı tabakanın altında tekrar bir yumuşak tabakaya rastlanıyorsa oturmaların oluşmasını önlerler 47

48 c-göçmeye Karşı Emniyet Almak: Yapının altında bulunan yumuşak tabakaların yanlara kaçması nedeni ile oluşan oturmalar yapıyı tehlikeye sokarlar.bu duruma karşı emniyet alarak temeli çepe çevre bir palplanj perde ile çevirmek yararlı olur. d-taban Basıncının Küçük Seçilmesi: Yapının altındaki taban basıncını küçük tutmak oturmalara karşı alınabilecek etkili bir önlemdir.bu nedenle yapıyı hafif seçmek mümkün olduğunca ağır projelerden kaçmak gerekir. e-sıkışabilir Zemin Tabakalarını sıkıştırılması: Kum ve çakıl temeller için çimento ve kimyasal maddelerle enjeksiyon,vibratörlü sıkıştırıcılarla sıkıştırma v.b yöntemler uygulanabilir.kum silt lös v.b temeller için sadece kurutmak veya ön basınca maruz bırakılarak sıkıştırmak yöntemleri uygulanabilir. f-yükü temele erken koymak ve yapının inşaatı bitmeden önce uzun süre etki ettirmek. g-temel zeminini ilerde etkileyecek olan yükten daha fazla bir yüke maruz bırakmak. h-yapıyı yavaş inşa etmek Yukarda belirtilen önlemler inşa edilecek yapının temel boyutları,yükü v.b özelliklerine bağlı olarak ilgili inşaat mühendisi tarafından değerlendirilerek gerekli önlem ve/veya önlemlerin alınmasını önermeliyiz. 48

49 49

50 50

51 51

52 52

53 53

54 13.SONUÇ VE ÖNERİLER 1. Kocaeli İli, Gebze İlçesinde tarihinde, Kocaeli Büyükşehir Belediyesi tarafından Gebze Belediyesi sınırlarında, yerleşime açık alanlarda yapı yüksekliği ve kat adetlerinin belirlenmesine yönelik yapılacak imar planlarına esas jeolojik, jeofizik, jeoteknik etüd istenilmiş olup, bu istek daha önce İmar Planına esas olarak düzenlenen ve Afet işleri Genel Müdürlüğü nce tarihinde onaylanan jeolojik, jeofizik ve jeoteknik etüd raporunda C1 ve C2 (Önlemli Alan) olarak değerlendirilen bölgede, Bayındırlık ve İskan İl Müdürlüğü denetiminde Revize İmar Planına Esas Jeolojik-Jeoteknik-Jeofizik Etüd çalışmalarını kapsamaktadır. İnceleme alanında Tersiyer yaşlı Belgrad Formasyonu gözlenmiştir. 2. İnceleme alanında toplam metrajı 90 m olan 10 adet temel sondaj kuyusu ile 15 adet araştırma çukuru açılmış, sondajlarda yerinde deneyler yapılmış(spt), sondajlardan ve araştırma çukurlarından örselenmemiş UD numuneleri, araştırma çukurundan alınan torba numuneler, blok kayalar, sondajlardan alınan karotiyerler İlke Araştırma Test Merkezi Zemin Mekaniği Laboratuarı ve Çözüm Jeoteknik Zemin ve Kaya mekaniği laboratuarında deneye tabii tutturulmuştur ve logları hazırlanmıştır. Geos tarafından hazırlanan Jeolojik, Jeoteknik Etüt Raporda Önlemli Alanlar ; C1 alanlarda Jeolojik olarak 1. Jeolojik ve 2. jeolojik zamana ait kaya birimleri bulunmaktadır. Çok eski jeolojik devirlerde oluşmuş olan özellikle kil ve feldispat içerikli kaya birimlerinde uzun zaman sürecinde atmosferin etkisiyle fiziksel ve kimyasal ayrışma sonucunda kalınlığı 3,00-10,00 m arasında değişen ayrışma zonları oluşmuştur. C2 alanlarda kalınlığı kuzeyden güneye doğru artar. Genel olarak çok katı-sert kıvamlıdır.bu birim genel olarak katı kıvamlı kil özelliğindedir. Seyrek olarak gevşek kum ve sıkı çakıl özelliğindedir. şeklinde tanımlanmıştır. 3. 1/1000 ölçekli jeoloji haritası ve sahayı kapsayan 1/1000 ölçekli topoğrafik harita yardımıyla 1 adet 1/1000 ölçekli yerleşime uygunluk haritası hazırlanmıştır. Zeminin dinamik elastisite parametrelerini,su durumunu ve tabakalanmayı tayin etmek amacıyla arazide, Jeofizik yöntemlerden sismik kırılma,mikrotremor ve rezistivite çalışmaları yapılmıştır. Yapılan çalışmalar sonucunda elde edilen bulgular ve bunlarla ilgili öneriler aşağıdaki gibi sıralanmıştır. 54

55 4. Söz konusu alanlar rapor ekindeki yerleşime uygunluk haritasında Önlemli Alanlarda (ÖA) olarak gösterilmiştir. Bu alanlarda alınacak önlemler; drenaj, yamaç duraylılığı, istinat yapılarına ilişkin önlemler, şev düzenlemesi ve benzeri önlemlerdir. 5. Tüm bu önlemlere ilişkin detaylar parsel bazında yapılacak zemin Jeolojik Jeotektonik Etüd raporları esnasında ayrıntılı Jeolojik Jeotektonik zemin etüdleri ile belirlenmelidir. Bu zemin etüdlerinde stabilite sorunları irdelendiğinde gerekmesi halinde şev stabilize analizleri yapılmalıdır. 6. İnceleme alanında yapılacak mühendislik yapıların, doğal afetlerde zarar görmemesi hususunda yapılacak yapının özelliklerine göre raporda belirtilen önlemlerden bir veya bir kaçı uygulanmalıdır. (kazık temel, enjeksiyon v.b). İlgili İnşaat Mühendisi tarafından tüm dezavantajların yorumlanılarak çözüm getirilmesini önermekteyiz. 7. Yapılacak yapının özelliklerine göre, temellerdeki olasi ani ve nihai oturmaların önlenmesi ve/veya azaltılması için % 95 proktor sağlanıncaya kadar, çimento ve kimyasal maddelerle enjeksiyon, vibratörlü sıkıştırcılarla sıkıştırma, kazıklı temeller vb. yapılmalıdır. 8. İnceleme alanında yer alan Tersiyer yaşlı Belgrad Formasyonunda standart penetrasyon deneyine ve elek analizi sonuçlarına bağlı olarak hakim çoğunluk sıvılaşma için kritik bölgede kalmaktadır. Yeri ve durumuna göre çimento ve kireç ile stabilizasyon, kazık çakılması, taş ve kum kazıklarla stabilizasyon, vibroflatasyon, yüzeysel veya dinamik kompaksiyon vb. önlemlerden biri veya bir kaçı bir arada uygulanmalıdır. 9. İnceleme alanında yapılan sondajlarda yer altı su seviyesi ortalama 2-10 m olarak değişkenlik göstermektedir. Yer altı su seviyesi sondaj loglarında belirtilmiştir. Yapı temelinde yüzey ve yüzey altına sızabilecek sular için drenaj sistemi oluşturulmalıdır. Yeraltı suyu inceleme alanında yer alan zeminlerde her zaman taşımayı etkilemekte olup olumsuzluklar doğurduğundan yeraltı drenaj sistemi oluşturulmalıdır. Deprem durumunda mühendislik yapıları için bu ve benzeri zeminler olumsuzluk sunduklarından, büyük parçacıklar taşıma oranını artırsa dahi sulu ortamda olduklarından taşıma gücünü düşürmektedir. Yalnız bu gibi zeminlerin taşıma oranını yükseltmek ve hareket peryodunu düşürmek istenilirse koşulsuz zemin sağlamlaştırılmalıdır. İnceleme alanında yapılan çalışmalar neticesinde yeraltı su seviyesinin bulunduğu kesimlerde çevresel drenaj önlemleri alınmalı ve suyun uygun yere drenajını sağlayacak drenaj sistemi oluşturulmalıdır. 10. Arazi topoğrafyası eğimli durumlarda topoğrafik eğimden kaynaklanan olumsuzluklar giderilmelidir (istinat duvarı v.b). 11. Üst seviyedeki bitkisel toprak kaldırılmalıdır. Yapı temelleri farklı zeminlere oturtulmamalıdır. 12. Kontrolsüz kazı yapılmamalı, yapılacak derin kazılarda, kazı çukurları uzun süre açıkta bırakılmamalıdır. Derin kazılarda konusunda uzman geoteknik mühendisinin uygun gördüğü iksa yöntemlerden bir veya bir kaçı uygulanmalıdır. 55

56 13. Zeminde yapılacak yapının cinsine ve özelliklerine bağlı olarak 2007 Deprem Yönetmeliği ne ve Bayındırlık İskân Bakanlığı Afet İşleri tarafından hazırlanan Afet Bölgelerinde yapılacak yapılar hakkında yönetmeliklere göre yerel zemin sınıfı, zemin grubu, zemin hâkim titreşim peryodu ve zemin tabakalarının spektrum karakteristik periyotları değişkenlik göstermektedir. Yeraltı suyu birimlerin taşıma gücünü ve kayma mukavemetini olumsuz yönde etkilemektedir. İnceleme alanında inşa edilecek yapıların temel tipi, temel derinliği ve zemin özellikleri göz önüne alınarak, temel hesaplarında kullanılacak taşıma gücü zemin emniyet gerilmesi, zemin hakim titreşim periyodu, düşey yatak katsayısı, zemin grubu, yerel zemin sınıfı ve diğer zemin parametreleri parsel bazında yapılacak ayrıntılı zemin etütler sonrasında ayrıca belirlenmelidir. İncelemesi yapılan alanlarda, Afet bölgelerinde yapılacak yapılar hakkındaki yönetmenlik esaslarında, Tablo tanımlanan Zemin Gurupları, Standart Penetrasyon N30 ve Kayma Dalgası hız değerine göre İncelemesi yapılan C1 alanlarda B-C grubu, C2 alanlarda C-D grubu zeminlere ve yine aynı yönetmeliğin Tablo Yerel Zemin Sınıflarına göre C1 alanlarda Z3; C2 alanlarda Z3-Z4 Yerel Zemin Sınıfına girmektedir. Zemin hakim titreşim periyodu C1 alanlarda 0,17-0,53 saniye, C2 alanlarda 0,45-0,96 saniye olarak hesaplanmıştır. Bu değerler Afet bölgelerinde yapılacak yapılar hakkındaki yönetmelik esaslarına göre Tablo 6.4. Spektrum Karakteristik Periyotları C1 de ( T A,T B ) Z3 Yerel zemin Sınıflarına göre T A = 0.15 saniye, T B = 0.60 saniye C2 de ( T A,T B ) Z3 e göre Yerel zemin Sınıflarına göre T A = 0.15 saniye, T B = 0.60, Z4 Yerel zemin Sınıflarına göre T A = 0.20 saniye, T B = 0.90 saniye olarak belirlenmiştir. İnceleme alanında Araştırma Sondajlarında ; üç eksenli basınç deneyine göre taşıma gücü değeri SK-3 de 1,16, SK-7 de 3,20 kg/cm 2 dir. Serbest basınç deneyine göre taşıma gücü değeri SK-2 te 3,19 kg/cm 2, SK-10 de 4,42 kg/cm 2 dir. İnceleme alanında Araştırma Çukurlarında; Serbest basınç deneyine göre taşıma gücü değeri AÇ1 de 4,06 kg/cm 2, AÇ2 de 4,73 kg/cm 2 dir. Numuneler üzerinde yapılan nokta yükleme deneyine göre taşıma gücü değeri AÇ- 3 da 9,12 kg/cm 2, AÇ-6 da 20,16 kg/cm 2 dir. 14. Bu rapora bağlı olarak rapor içeriğinin detayları doğrultusunda, gerekli ve belirtilen önlemler alınması dahilinde yerleşime açık alanlarda ( hektar) yapılaşma hususunda tadilat yapılması için herhangi bir sakınca bulunmamaktadır. 56

57 15. İnceleme alanı Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Afet İşleri Genel Müdürlüğü tarafından hazırlanan Afet Bölgelerinde yapılacak yapılar hakkındaki yönetmelik esaslarına ve Bakanlar Kurulunun tarih ve 96 / 8109 sayılı kararı ile yürürlüğe giren Deprem Bölgeleri Haritasına göre 1. Derece Deprem Bölgesinde kalmaktadır. Parsel civarında 7269 sayılı yasa kapsamına giren heyelan, su baskını, kaya ve çığ düşmesi gibi doğal afet riski beklenmemektedir. 16. İnceleme alanında yapılacak olan yapılarda Afet bölgelerinde yapılacak yapılar hakkındaki yönetmelik-2007 esaslarına uyulmalıdır. 17. Birinci derece deprem bölgesi için en büyük zemin ivme değeri; A 0 >=0.40 alınmalıdır. 18. İnceleme alanı birinci derece deprem kuşağında bulunmaktadır ve aktif Kuzey Anadolu Fay zonunda etkilenmektedir. 19. İnceleme alanı için hazırlanan İmar Planına Esas Teşkil edecek Jeolojik Jeoteknik Etüd Raporu, parsel bazında yapılacak zemin etüdü çalışmalarında kullanılamaz. 20. İnceleme alanı yakınında bulunan kuru dere yatakları hakkında D.S.İ. nin görüşü alınmalıdır. 21. Bu Rapor Kocaeli İli, Gebze İlçesinde tarihinde, Kocaeli Büyükşehir Belediyesi tarafından Gebze Belediyesi sınırlarında, yerleşime açık alanlarda ( hektar) yapı yüksekliği ve kat adetlerinin belirlenmesine yönelik C1 ve C2 (Önlemli Alan) olarak değerlendirilen bölgede, revize imar planlarına esas jeolojik, jeofizik, jeoteknik etüd raporu olarak hazırlanmıştır. 57

58 15.YARARLANILAN KAYNAKLAR 1. Kocaeli İli nin Jeolojisi ve Doğal Kaynakları, MTA Marmara Bölge Müdürlüğü Kocaeli Akartuna M., 1963, Şile Şaryajının İstanbul Boğazı Kuzey yakalarınada devamı, MTA dergisi Sayı 60, Kocaeli İli, Gebze İlçesi, Gebze Belediyesi Yerleşim Esaslı Mühendislik Jeolojisi Etüt Raporu, Geos Geoteknik ve Sondajcılık Ticaret Ltd.Şti., Afet İşleri Genel Müdürlüğünce tarihli onaylı etüt raporu 4. Altınlı İ.E., 1968, İzmit-Hereke-Kurucadağ alanın Jeolojisi, MTA Dergisi sayı 71, Baykal A.F., 1942, Şile mıntıkasının jeolojisi, İ.Ü.F.F. Dergisi Seri B, Cilt 8, sayı 4, Bentz, A. ve Martini H.J., 1970, Lehrbuch der Angewandten Geologie Erguvanlı, K., 1949, Hereke pudingleriyle Gebze taşlarının inşaat bakımından etüdü ve civarının jeolojisi, İTÜ İnşaat Fak. Doktora tezi, Eroskay S.D., 1975, Kocaeli yarımadası güneyindeki kireçtaşlarının hidrojeolojisi ve karst parametrelerinin analizi, TÜBİTAK 124. projesi Uzuner B.A., 2001, Çözümlü Problemlerle Temel Zemin Mekaniği KTÜ İnşaat Mühendisliği Bölümü, Teknik Yayınevi, Ankara 10. Ercan A., Prof. Dr, 2001, (Kıran) Afet Bölgelerinde Yeraraştırma Yöntemleri Bilgiler ve Kurallar, Kardeşler Grup Matbaacılık Ltd. Şti, İstanbul 11. Kayabalı K., Kasım 2002, Geoteknik Mühendiliğine Giriş Çeviri, R.D.Holtz, W.D. Kovacs, Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Gazi Kitabevi, Ankara 12. Özçep F., Yrd. Doc. Dr., 2005, Statik ve Dinamik (Deprem) Etkiler Altında Zemin Davranışı ve Mühendislik Uygulamaları Kurs Notları-3, TMMOB Jeofizik Mühendisleri Odası, Ankara 13. Folk R.L. ve Land L.S., 1975, Mg/Ca ratio and salinty: two controls over crystallization of dolomite: AAPG Bull., C.59, Yılmaz, I.2000, Mühendislik Jeolojisinde Alan Araştırmaları, Teknik Yayınevi, Ankara 58

59 15. İrkeç T., Evin E., Erkılınç M., 1987, Kocaeli-Gebze Dolomit sahalarına ait Maden Jeolojisi Ara raporu MTA Özdemir Ü., Yurtsever A. ve Talay G., 1973, Kocaeli Triyası Projesi, T.C 50. yıl Yerbilimleri Kongresi MTA Yurtsever A., 1982, Gebze-Hereke-Tepecik alanında Mesozoik-Senozoik kayalarının jeolojisi, MTA Derleme No: Tabban, A., 2000, Kentlerin Jeolojisi ve Deprem Durumu, s.263., Ankara 19. İstanbul Büyükşehir Belediyesi Zemin Deprem Şube Müdürlüğü, İstanbul un Jeolojik yapısı zemin etüt raporu 20. Zemin Ve Temel Etütü Raporu Genel Formatı tarihli ve 815 sayılı genelge ile "Zemin ve Temel Etüdü Raporunun Hazırlanmasına İlişkin Esaslar 21. Afet İşleri Genel Müdürlüğü, 2006, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Ankara 22. Afet İşleri Genel Müdürlüğü 1996, Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası 23. Keçeli, A.2000, Sismik Yöntemlerle Kabul Edilebilir Veya Güvenli Taşıma Kapasitesi Saptanması, JFMO Jeofizik Dergisi. 14-1,2, Ankara. 24. MTA-1987, 1/ Ölçekli Jeoloji Haritası, Zonguldak Paftası 25. Meteoroloji Müdürlüğü, Meteoroloji Bülteni 26. Şekercioğlu, Erdal Mühendislik Jeolojisi 27. Telford, W.M., Geldart, L.P., Sherff, R.E.& Keys, D.A.1976, Yoğunluk formülleri, Applied Geophysics, Cambridge University Press 28. Ternek, Z. Erentöz, C. Pamir, N. Akyürek, B. 1987, Türkiye Jeoloji Haritası, İstanbul Paftası, Deprem Bölgeleri Haritası, M.T.A, Ankara. 29. Ulusoy Reşat, Uygulamalı Jeoteknik Bilgiler, Ansal, A. M., R. Iyisan, and H. Gullu, 2001, Microtremor measurements for the microzonation of Dinar, Pure appl. geophys. 158, Aytun, A., Olası deprem hasarını en aza indirmek amacıyla yapıların doğal periyotlarının yerin baskın periyodundan uzak tutulması, TMMOB Jeofizik 32. Mühendisleri odası, 33. Uşak ili ve Dolayı (Frigya) Depremleri Jeofizik Toplantısı, ss , Uşak, 30 Mart, Bodin, P., K. Smith, S. Horton, H. Hwang, Microtremor observations of deep sediment resonance in metropolitan Memphis, Tennessee, Engineering Geology, 62, Bour, M., D. Fouissac, P. Dominique, and C. Martin, 1998, On the use of microtremor recordings in seismic microzonation, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 17, Delgado, J., C.L. Casado, J. Giner, A. Estevez, A. Cuenca, and S. Molina, 2000a. Microtremors as a geophysical exploration tool: applications and limitations, Pure appl. geophys., 157, Delgado, J., C.L. Casado, A. Estevez, J. Giner, A. Cuenca, S. Molina, 2000b, Mapping soft soils in the Segura river valley (SE Spain): a case study of microtremors as an exploration tool, Journal of Applied Geophysics, 45, Fırtana, K. 2005, Mikrotremor ölçülerine etki eden parametrelerin belirlenmesi, Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü. 39. Hays, W. W., 1996, Site amplification of earthquake ground motion, in Proceeding of the third U.S. National Conference on Earthquake Engineering, Vol. 1, pp Ibsvon, M., and J. Wohlenberg, 1999, Microtremor measurements used to map thickness of soft sediments, Bull. seism. Soc. Am., 89,

60 40. Nakamura, Y., A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on ground surface, Quarterly Report of the Railway Technical Research Institute, 30, Parolai, S., P. Bormann, and C. Milkereit, 2002, New relationship between Vs, thickness of sediments, and resonance frequency calculated by the H/V ratio of seismic noise for the Cologne area (Germany), Bull. seism. Soc. Am., 92, İÇİNDEKİLER SAYFA NO 1.AMAÇ 1 2.İNCELEME ALANININ TANITILMASI VE ÇALIŞMA METOTLARI 1 3.COĞRAFİ KONUM VE MORFOLOJİ 2 4.İMAR PLANI DURUMU 3 5.JEOLOJİ Genel Jeoloji ve Tektonik Tektonik İnceleme Alanının Jeolojisi 12 6.SONDAJ ARAŞTIRMALARI VE ARAZİ DENEYLERİ Sondaj Araştırmaları Araştırma Çukuru Çalışmaları Standart Penatrasyon Deneyleri 16 7.JEOFİZİK ÇALIŞMALAR Sismik Kırılma Mikrotremor Rezistivite 22 8.LABORATUVAR DENEYLERİ İnce Taneli Zeminler Kaya Zeminler 31 9.ZEMİN VE KAYA TÜRLERİNİN JEOTEKNİK ÖZELLİKLERİ Zemin Türleri 31 60

61 9.2.Jeoteknik Hesaplar Temel Zemin OturmaAnalizi Sıvılaşma Potansiyeli SU DURUMU Yeraltı ve Yerüstü Suları İçme ve Kullanma Suyu DEPREM DURUMU AFET DURUMU İNCELEME ALANININ YERLEŞİME UYGUNLUK AÇISINDAN DEĞERLENDİRİLMESİ SONUÇ VE ÖNERİLER KAYNAKLAR 53 RAPOR İÇİ EKLER 1. SİSMİK KIRILMA ÇALIŞMALARI VE ÖZET TABLOLARI 2. MİKROTREMOR ÇALIŞMA ÖZET TABLOLARI 3. REZİSTİVİTE ÇALIŞMALARI ÖZET TABLOLARI 4. SONDAJ VE ARAŞTIRMA ÇUKURU ÇALIŞMALARI ÖZET TABLOLARI 5. GENEL JEOLOJİ HARİTASI 6. DİRİ FAY HARİTASI 7. KOCAELİ DEPREM BÖLGELERİ HARİTASI RAPOR CİLT EKLER CİLT 2/6 : SİSMİK KIRILMA SİNYALLERİ CİLT 3/6 : SİSMİK KIRILMA DEĞERLENDİRMELERİ VE ÇALIŞMA FOTOĞRAFLARI 61

62 CİLT 4/6 : SONDAJ LOĞLARI,ARAŞTIRMA ÇUKURU LOĞLARI,LABORATUVAR DENEY FÖYLERİ VE FOTOĞRAFLAR CİLT 5/6 : ELEKTRİK ÖZDİRENÇ(REZİSTİVİTE) VE MİKROTREMOR ÇALIŞMALARI VE FOTOĞRAFLARI CİLT 6/6 : 1/1000 YERLEŞİME UYGUNLUK VE JEOLOJİ HARİTASI (TOPLAM 122 PAFTA-3 KAPAKLI MAVİ KLASÖR) 62