DEPREM HASARINININ AZALTILMASINDA FARKLI BİR YAKLAŞIM



Benzer belgeler
AKTİF KAYNAKLI YÜZEY DALGASI (MASW) YÖNTEMINDE FARKLI DOĞRUSAL DIZILIMLERIN SPEKTRAL ÇÖZÜNÜRLÜLÜĞÜ

DALGA YAYILMASI Sonsuz Uzun Bir Çubuktaki Boyuna Dalgalar SıkıĢma modülü M={(1- )/[(1+ )(1-2

SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-2 DOÇ.DR.HÜSEYİN TUR

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

YAPI-YERİ İNCELEMELERİNDE MAKASLAMA DALGASI HIZ KESİTİNİN ReMi YÖNTEMİ İLE SAPTANMASI. Ahmet T. BAŞOKUR 1

İNM Ders 2.2 YER HAREKETİ PARAMETRELERİNİN HESAPLANMASI. Yrd. Doç. Dr. Pelin ÖZENER İnşaat Mühendisliği Bölümü Geoteknik Anabilim Dalı

Profesör, Yrd.Doç.Dr., Jeofizik Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir 2. Uzman, Rektörlük, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir 3

Betonarme Yapılarda Perde Duvar Kullanımının Önemi

İZMİR METROPOL ALANINDA MÜHENDİSLİK ANA KAYASININ JEOFİZİK ÇALIŞMALARLA ARAŞTIRILMASI

3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı Ekim 2015 DEÜ İZMİR

ABSTRACT. Geliş (received) : 30 Temmuz (July) 2009 Kabul (accepted) : 07 Aralık (December) 2009

ELASTİK DALGA YAYINIMI

İZMİR İÇ KÖRFEZİ DOĞUSUNDA SİSMİK-MÜHENDİSLİK ANAKAYASI VE ZEMİN MODELLERİNİN OLUŞTURULMASINA YÖNELİK YAPILAN ÇALIŞMALAR

PASİF SİSMİK YÖNTEMLER İLE ERZİNCAN DA İKİ BOYUTLU HIZ MODELİ

SİSMİK DALGALAR. Doç.Dr. Eşref YALÇINKAYA (4. Ders) Sismogramlar üzerinde gözlenebilen dalgalar sismik dalgalar olarak adlandırılır.

DEPREMLER - 2 İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ. Deprem Nedir?

PERDELĠ BETONARME YAPILAR ĠÇĠN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALĠZ METOTLARI

SİSMİK DALGA GRADYOMETRİ YÖNTEMİ İLE YÜZEY DALGALARININ DİSPERSİYON ANALİZİ

ANKARA VE CİVARINDA YÜZEY DALGALARININ ANALİZİ SURFACE WAVE MEASUREMENTS IN ANKARA AND ITS SURROUNDINGS

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ KAYNAKLAR 1. Steven L. Kramer, Geotechnical Earthquake Engineering (Çeviri; Doç. Dr. Kamil Kayabalı) 2. Yılmaz, I.

ÖN SÖZ... ix BÖLÜM 1: GİRİŞ Kaynaklar...6 BÖLÜM 2: TEMEL KAVRAMLAR... 7

Deprem Mühendisliğine Giriş. Onur ONAT

S-DALGA HIZININ MÜHENDİSLİK SİSMOLOJİSİ ÖLÇEĞİNDE ELDE EDİLMESİ İÇİN AKTİF VE PASİF KAYNAKLI YÜZEY DALGASI ANALİZLERİ

SİSMİK SAHA KARAKTERİZASYONLARINDA BİRLEŞTİRİLMİŞ YÜZEY DALGASI YÖNTEMLERİNİN KULLANILMASI

Çağrı ÇAYLAK, Coşkun SARI Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Jeofizik Mühendisliği Bölümü, Tınaztepe Yerleşkesi, Buca, İZMİR

DETERMINATION OF S WAVE VELOCITY STRUCTURE USING MICROTREMOR AND SPATIAL AUTOCORRELATION (SPAC) METHOD

MEVZİİ İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

NAKAMURA HASAR ENDEKSİ PARAMETRESİNİN ZEMİN DİNAMİK ANALİZLERİNDE ÖN BİLGİ OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİ

Deprem Mühendisliği 1

SİSMİK GÜRÜLTÜ İLİŞKİSİ KULLANILARAK İZMİR VE ÇEVRESİ YERALTI HIZ YAPISI: İLK SONUÇLAR

TÜRK MÜHENDİS VE MİMAR ODALARI BİRLİĞİ JEOFİZİK MÜHENDİSLERİ ODASI

KUMLUCA YERLEŞİM ALANININ SIVILAŞMA ANALİZİ

MÜHENDİSLİK SİSMOLOJİSİNİN GEOTEKNİK PROJELERDE UYGULAMA ÖRNEKLERİ APPLICATIONS OF ENGINEERING SEISMOLOGY IN GEOTECHNICAL PROJECTS

24 KANALLI DOREMİ SİSMİK CİHAZI

Zemin Gerilmeleri. Zemindeki gerilmelerin: 1- Zeminin kendi ağırlığından (geostatik gerilme),

ZEMĠN SINIFI VE TABAKAġMA NIN ReMi (KIRILMA-MĠKROKIRINIM) TEKNĠĞĠ ĠLE BELĠRLENMESĠ: ISPARTA, ÇÜNÜR ÖRNEĞĠ

UZAK ALAN CİSİM DALGALARININ SOĞRULMASI.

İZMİR KÖRFEZİ DOĞUSUNDA 2B LU ZEMİN-ANAKAYA MODELLERİNİN YÜZEY DALGASI VE MİKROGRAVİTE YÖNTEMLERİ KULLANILARAK OLUŞTURULMASI

Sığ Sismik Yansıma, MASW ve ReMi Yöntemleri ile Sığ Yapıların İncelenmesi: Isparta Yerleşim Merkezi Kuzeyi Pliyo-Kuvaterner Çökel Yapı Örneği

BAÜ Müh-Mim Fak. Geoteknik Deprem Mühendisliği Dersi, B. Yağcı Bölüm-5

İZMİR VE ÇEVRESİNİN ÜST-KABUK HIZ YAPISININ BELİRLENMESİ. Araştırma Görevlisi, Jeofizik Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir 2

Deprem Mühendisliğine Giriş. Yer Hareketinin Karakterizasyonu ve Temel Kavramlar

TÜRKİYE DEPREM VAKFI

İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

Uygulamalı Jeofizik İÇİNDEKİLER

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ (Yer Hareketi Parametreleri)

4.2. EKSENEL VANTİLATÖRLERİN BİLGİSAYARLA BOYUTLANDIRILMASI

Sıvılaşma hangi ortamlarda gerçekleşir? Sıvılaşmaya etki eden faktörler nelerdir? Arazide tahkik; SPT, CPT, Vs çalışmaları

Örgütler bu karmaģada artık daha esnek bir hiyerarģiye sahiptir.

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ YÜKSEK LİSANS TEZİ

Ders. 5 Yer Tepki Analizleri

SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-3

GEOTEKNĠK DEPREM MÜHENDĠSLĠĞĠ KAYNAKLAR; Steven L. Kramer, Geotechnical Earthquake Engineering (Çeviri; Doç. Dr. Kamil Kayabalı)

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

YERLEŞĐM YERLERĐNĐN SEÇĐMĐNDE YERBĐLĐMLERĐNĐN ÖNEMĐ VE KONYA NIN AFET RĐSKĐ

VE TASARIM YER HAREKETLERĠ

Fotoğraf Albümü. Zeliha Kuyumcu. Mesnetlerinden Farklı Yer Hareketlerine Maruz Kablolu Köprülerin Stokastik Analizi

İTME ANALİZİ KULLANILARAK YÜKSEK RİSKLİ DEPREM BÖLGESİNDEKİ BİR PREFABRİK YAPININ SİSMİK KAPASİTESİNİN İNCELENMESİ

YAPI ZEMİN ETKİLEŞİMİ. Yrd. Doç. Dr Mehmet Alpaslan KÖROĞLU

ARAŞTIRMALARINDA ARAZİ DENEYLERİ KAPSAMINDA YAPILACAK JEOFİZİK ARAŞTIRMALAR

SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-5 DOÇ.DR. HÜSEYİN TUR

DEPREMLER - 1 İNM 102: İNŞAAT MÜHENDİSLERİ İÇİN JEOLOJİ. Deprem Nedir? Oluşum Şekillerine Göre Depremler

DETERMINATION OF SOIL PARAMETERS FOR TURKISH NATIONAL STRONG- GROUND MOTION STATIONS

İstanbul-Atakent bölgesi (batı kısmının) yeraltı yapısının araştırılması ve modellenmesi

INS13204 GENEL JEOFİZİK VE JEOLOJİ

EN BÜYÜK OLASILIK YÖNTEMİ KULLANILARAK BATI ANADOLU NUN FARKLI BÖLGELERİNDE ALETSEL DÖNEM İÇİN DEPREM TEHLİKE ANALİZİ

jeolojik özelliklerin yýkýmlar üzerindeki etkisi van depreminde

EGE DENİZİ DEPREMİ

1.2. Aktif Özellikli (Her An Deprem Üretebilir) Tektonik Bölge İçinde Yer Alıyor (Şekil 2).

KENTSEL ALANLAR İÇİN BÜTÜNLEŞİK SİSMİK KAYIP TAHMİN YÖNTEMİ: ERZİNCAN PİLOT UYGULAMASI

1. Giriş. 2. Model Parametreleri

Sismik ve Geoteknik Parametrelerin Yapılaşmaya Etkisi: Denizli Örneği.

Bilin bakalım hangisi dolu?

Deprem Riski nde Yumuşak Kat Etkisi

DEPREM BİLİMİNE GİRİŞ. Yrd. Doç. Dr. Berna TUNÇ

MÜHENDİSLİK JEOFİZİĞİ UYGULAMALARI

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ DEPREM KAYIT İSTASYONUNUNA AİT SÜREYE BAĞLI BÜYÜKLÜK HESABI

İNM Ders 9.2 TÜRKİYE DEPREM YÖNETMELİĞİ

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

TMMOB JEOFİZİK MÜHENDİSLERİ ODASI

10.SINIF FİZİK PROJE KONU: DEPREM DALGALARI

ÖLÇÜLEN ZEMİN PARAMETRELERİNDEN KAYMA DALGA HIZ (V s ) HESABINDA BULANIK MANTIK YAKLAŞIMI

TDY 2007 YE GÖRE DEPREM ELASTİK TASARIM İVME SPEKTRUMU

DALGALAR. Dalgalar titreşim doğrultusuna ve Taşıdığı enerjiye göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılır.

Geçmiş depremlerde gözlenen hasarlar Güncellenen deprem yönetmelikleri Tipik bir binada depremsellik incelemesi

2.2. Deprem Dr. Murat UTKUCU, SAÜ-Jeofizik 1

GİRİŞ BÖLÜM: SES İLE İLGİLİ BÜYÜKLÜKLER...3

4. ÜNĠTE : SES. Ses, bir noktadan baģka bir noktaya doğru dalgalar halinde yayılır. Bu dalgalar titreģimler sonucunda meydana gelir.

Ders 11: Sismik Fazlar ve Hareket Zamanları

MALZEME BİLİMİ. Mekanik Özellikler ve Davranışlar. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR. (DERS NOTLARı) Bölüm 5.

27 Şubat 2009 Uzaktan Algılama ve CBS ile Afet Yönetimi Đstanbul Teknik Üniversitesi. Çalışmanın Amacı

DOĞU ANADOLU BÖLGESİ VE CİVARININ POISSON YÖNTEMİ İLE DEPREM TEHLİKE TAHMİNİ

19 Mayıs 2011 M w 6.0 Simav-Kütahya Depreminin Kaynak Parametreleri ve Coulomb Gerilim Değişimleri

Çok Kanallı Yüzey Dalgası Analiz Yöntemi (MASW) ile Zemin Özellikleri ve Sıvılaşma Potansiyelinin Belirlenmesi: Arifiye-SAKARYA Örneği

10. KONSOLİDASYON. Konsolidasyon. σ gerilmedeki artış zeminin boşluk oranında e azalma ve deformasyon yaratır (gözeneklerden su dışarı çıkar).

Bursa İl Sınırları İçerisinde Kalan Alanların Zemin Sınıflaması ve Sismik Değerlendirme Projesi

İNM Ders 1.2 Türkiye nin Depremselliği

Akustik Temizleyici Seçimi. Tipik bir yaklaşım.

'Marmara Depremi'nin 10.Yılında...

Neotektonik incelemelerde kullanılabilir. Deformasyon stili ve bölgesel fay davranışlarına ait. verileri tamamlayan jeolojik dataları sağlayabilir.

Transkript:

ÖZET: DEPREM HASARINININ AZALTILMASINDA FARKLI BİR YAKLAŞIM L. Selçuk 1 ve T. Beyaz 2 1 Yardımcı Doçent Doktor, Jeoloji Müh. Bölümü, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Van 2 Yardımcı Doçent Doktor, Jeoloji Müh. Bölümü, Pamukkale Üniversitesi, Denizli Email: lselcuk@yyu.edu.tr 23 Ekim (Mw:7.2) 9 Kasım (Mw: 5.6) 2011 Van depremlerinde iki komģu site alanında yer alan apartman bloklarında farklı düzeylerde hasarlar meydana gelmiģtir. Bu hasarların büyük bir kısmı 9 Kasım 2011 Edremit- Van depremine bağlı olarak geliģmiģtir. Ancak söz konusu site alanlarında yer alan 2 ayrı blok 9 Kasım 2011 Edremit-Van depreminden etkilenmemiģtir. Depremin merkez üssüne aynı uzaklıkta yer alan ve aynı zemin koģullarına sahip, eģ özellikteki binalardan bazılarının hasar almaması, bu binaların önünde bulunan bir temel çukurunun varlığı ile iliģkilendirilmiģtir. Bu olay, yüzey dalgalarının dispersiyon özelliği ile açıklanabilir. Yüzey dalgalarının yüksek frekanslı (kısa dalga boylu) bileģenleri yüzeye yakın, düģük frekanslı (uzun dalga boylu) bileģenleri ise daha derinlerde yayılır. Binaların önünde bulunan temel çukuru, ilk zemin tabakasını kesmiģtir. Dolayısıyla bu tabakada ilerleyen kısa dalga boyuna sahip yüzey dalgaları, çukuru geçemeyerek yansımıģ veya saçılmıģlardır. Burada, temel çukuru bir çeģit yüksek-kesmeli süzgeç (high-cut filter) gibi davranmıģtır. Temel çukurunu geçemeyen yüzey dalgaları, gelen yüzey dalgalarının genliklerinin azalmasına ve dalga boylarının uzamasına sebep olmuģtur. Böylelikle söz konusu çukurun hemen arkasında bulunan binalar, diğer binalara oranla aynı depremden daha az etkilenmiģlerdir. Bu çalıģmada farklı temel çukurlarında Çok Kanallı Yüzey Dalgası (MASW) yöntemi uygulanarak, söz konusu yapıların deprem sırasındaki performansları değerlendirilmeye çalıģılmıģtır. Elde edilen sonuçlar yukarıda bahsedilen durumu destekler niteliktedir. Dolayısıyla, farklı geometrik yapıda ve belirli bir derinlik ile açılmıģ çukur yapıları ve/veya belirli bir çapa sahip yakın aralıklarla açılan bir dizi kuyu, depremde açığa çıkan yıkıcı dalgaların etkisinin azaltılmasında kullanılabileceği öngörülmektedir. ANAHTAR KELİMELER: Dispersiyon, çok kanallı yüzey dalgası (MASW) yöntemi, 2011 Van depremleri. 1. GİRİŞ 23 Ekim 2011 tarihinde saat 13:41 de, Van ilinin kuzeyinde, merkez üssü Tabanlı köyünde, moment büyüklüğü (Mw) 7.2 olan ve yaklaģık 25 saniye süren yıkıcı bir deprem meydana gelmiģtir (KOERI, 2011). Bu deprem Van ve ErciĢ baģta olmak üzere bölgede bulunan yerleģim yerlerinde toplam 604 kiģinin hayatını kaybetmesine, çok sayıda yapının yıkılmasına ve hasar görmesine neden olmuģtur. 23 Ekim 2011 tarihinde meydana gelen depremden yaklaģık 18 gün sonra, 9 Kasım 2011 tarihinde saat 21:23 de Van ili, Edremit ilçesi yakınlarında, büyüklüğü Mw: 5.6 olan bir deprem daha meydana gelmiģtir. Van ili Ģehir merkezinde meydana gelen hasarın büyük bir kısmı bu depreme bağlı olarak geliģmiģtir. 23 Ekim 2011 Mw:7.2 büyüklüğündeki depremde hasar gören binaların bir kısmı bu depremde yıkılırken, hasar görmemiģ binaların bir kısmı kullanılamaz hale gelmiģ, büyük bir kısmı ise hafif ve orta derecede hasar görmüģtür. Deprem sırasında meydana gelen yapısal hasarlar, binaların yapısal özelliklerine, depremin parametrelerine ve zemin koģullarına bağlıdır. Aynı zemin koģulları ve depreme olan uzaklıklarda, yapısal hasara neden olan en önemli faktör binaların yapısal (tasarım/proje) özellikleridir. Ancak eģ özellikli binalarda meydana gelen farklı düzeylerdeki hasarlar yukarıda bahsedilen faktörlerin dıģında ikincil etkenlerin olabileceğine iģaret etmektedir. 1

2011 Van depremlerinde Van ili Ģehir merkezinde yar alan iki komģu site alanında yapılan gözlemlere göre,söz konusu site alanlarında farklı düzeylerde hasarlar meydana gelmiģtir. 23 Ekim 2011 tarihinde (Mw:7.2) meydana gelen ErciĢ-Van depreminde, ÇağdaĢ kent site alanında yer alan eģ özellikli apartman bloklarında her hangi bir hasar meydana gelmez iken, bu site alanına komģu olan Lider sitesinde yer alan 2 eģ özellikteki bloklarda düģükorta düzeyde hasarlar meydana gelmiģtir. Ġki site alanı aynı zemin koģullarında ve aynı deprem uzaklıklarında yer almaktadır. Dolayısıyla meydana gelen yapısal hasarlar, iki site alanlarında yer alan apartman bloklarının karakteristik özellikleri ile iliģkilidir. ErciĢ-Van depreminden 18 gün sonra, Van Ģehir merkezinin güneyinde Edremit merkezli bir baģka deprem daha meydana gelmiģtir. Bu deprem ErciĢ-Van depremine göre Van ili Ģehir merkezinde çok daha Ģiddetli hissedilmiģ ve çok daha fazla yapısal hasara neden olmuģtur. Bu deprem sadece söz konusu site alanlarının içinde bulunduğu AlipaĢa mahallesinde 305 binanın orta-ağır derecede hasar almasına ve 216 binanın kullanılamaz hale gelmesine ve/veya yıkılmasına neden olmuģtur (Selçuk ve Aydın 2012). ÇağdaĢ kent site alanında yer alan ve ErciĢ-Van depreminde hasar almayan binalar, bu depremde düģük-orta düzeyde hasar almıģlardır. Bu site alanında sadece bir bina bu depremden etkilenmemiģtir. Benzer olarak komģu site alanında (Lider sitesi) yer alan ve ErciĢ-Van depreminde düģük-orta düzeyde hasar alan bir bina da yine bu depremden etkilenmemiģtir. Edremit-Van depremi sırasında, önceki depremde (ErciĢ-Van depremi, Mw:7.2) hasar alan bir binanın çok daha Ģiddetli hissedilen bu depremden etkilenmemesi ve benzer olarak ÇağdaĢ kent site alanında eģ özellikli binalardan sadece bir binanın hasar almaması bu iki komģu site alanlarında dikkat çekmiģtir. Bu çalıģmada söz konusu binaların depreminden etkilenmemesi, bu binaların önünde bulunan temel çukuru ile iliģkilendirilmiģtir. ÇalıĢma kapsamında, derin ve geniģ temel çukurların deprem performansları değerlendirilmeye çalıģılmıģtır. Bu amaçla 2011 Van depremleri sonrası iki komģu site alanında yapılan arazi gözlemleri ayrıntılı olarak tanımlanmıģtır. Belirli bir geometrik yapı sunan çukur yapılarının, sismik dalgaların etkisinin azaltılmasında kullanılabileceği, oluģturulan teorik yaklaģımla açıklanmıģtır. Teorik yaklaģımın güvenilirliği ve/veya doğruluğu arazide yapılan jeofizik çalıģmalar ile irdelenmiģtir. 2. SİTE ALANLARINDA YAPILAN GÖZLEMLER 23 Ekim 2011 ErciĢ-Van depremi (Mw: 7.2) Van ilinin yaklaģık 20 km kuzeyinde meydana gelmiģtir (ġekil-1). Bu deprem Ģehir merkezinde bulunan ÇağdaĢ kent site alanında herhangi bir yapısal hasara neden olmamıģtır. Site alanında yer alan binalar Van ilinde kullanılan malzeme ve iģçiliğe bağlı olarak depremden yaklaģık 3 yıl önce inģa edilmiģtir. Söz konusu binalar alüvyal çökeller üzerinde bulunmaktadır. ErciĢ-Van depremi ÇağdaĢ kent site alanına komģu olan Lider sitesinde ise düģük-orta derecede hasara neden olmuģtur. Bu depremden 18 gün sonra bölgede bir baģka yıkıcı deprem (Mw:5.6) daha meydana gelmiģtir. Bu depremin merkez üssü Van ili Ģehir merkezinin güneyinde yer alan Edremit ilçesidir. Bu depremde ÇağdaĢ kent site alanında bulunan ve ilk depremde hasar almayan binalar düģük-orta derecede hasar alırken, bu site alanında sadece bir bina (D-blok) bu depremden etkilenmemiģtir. Lider sitesinde ise ErciĢ-Van depreminde hasar alan binalardan sadece biri (Apartman-1) bu depremden etkilenmemiģ ve/veya hasar derecesi artmamıģtır (ġekil-2). Edremit-Van depreminin söz konusu site alanlarının içinde bulunduğu AlipaĢa mahallesinde yaratmıģ olduğu hasar durumu düģünüldüğünde, hasarlı bir binanın çok daha Ģiddetli hissedilen bu depremden etkilenmemesi, hasar derecesinin artmaması veya yıkılmaması dikkat çekici bir durum olarak değerlendirilmiģtir. Şekil-1 de görüldüğü gibi Edremit-Van Depreminden etkilenmeyen binaların önünde geniģliği 15m, uzunluğu 60m ve derinliği 3.5m olan bir temel çukuru bulunmaktadır. Bu temel çukuru 23 Ekim 2011 ErciĢ-Van depreminden yaklaģık 1 yıl önce kazılmıģtır. Bu temel çukurun dıģında yer alan binalarda farklı derecelerde hasarlar meydana gelmiģtir. ÇağdaĢ kent site alanında A ve B blok orta derecede hasar alırken C blok düģük-orta derecede hasar almıģtır. Söz konusu site alanında meydana gelen tipik hasar durumu; duvarlarda meydana gelen makaslama çatlakları ve kiriģlerde geliģen kırık ve çatlaklardır. 2

ġekil 1. a) 2011 Van depremleri ve karakteristik özellikleri, b) Ġki site alanında yer alan binaların lokasyon bilgisi, c) temel çukuru ve hasar almayan binaların görünümü, d) Temel çukura ait geometrik özellikler ġekil 2. a) 2011 ErciĢ-Van Depreminde hasar alan ancak Edremit-Van Depreminden etkilenmeyen bina, b) her iki depremden etkilenmeyen ÇağdaĢ kent site alanında bulunan bina 3

3. TEORİK YAKLAŞIM Sismik dalgalar farklı dalga boylarına sahip ses dalgalarının bir çeģididir. Ġki çeģit dalga söz konusudur: cisim dalgaları ve yüzey dalgaları. P (birincil, boyuna) ve S (ikincil, makaslama) -dalgaları cisim dalgaları, R (Rayleigh) ve L (Love) -dalgaları yüzey dalgalarıdır. Yüzey dalgaları katı-hava ara yüzeyinde ve iki katı sınırı arasında yayılırlar. Derinliğe bağlı olarak genlikleri üssel olarak azalır. Frekans aralıkları ise 10-30 Hz arasındadır. Bu düģük frekanslarına bağlı olarak uzak mesafelere kadar yayılabilmekte ve yüksek genlikleri nedeniyle yıkıcı özelliğe sahiptirler (Kim ve Das 2012). Yüzey dalgalarının en önemli özelliği düģey heterojen ortamda dispersiyon özellik sergilemeleridir. Burada dispersiyon farklı frekansa sahip dalgaların farklı faz hızlarına sahip olduğunu tanımlamaktadır. Yüksek frekanslı dalgalar yüzeye yakın yayılırlarken, düģük frekanslı (uzun dalga boylu) dalgalar daha derinlerde yayılabilirler. Yüzeye yakın katmanlarda yüksek frekanslı yüzey dalgaların hızları S-dalgalarının hızlarına yakın iken, daha düģük frekanslarda, derinlikle birlikte katmanların rijitliği önemlidir. Kısaca, yüzey dalgaları tek bir hız değerine sahip değil, hız değeri frekanslarının bir fonksiyonudur (Kearey et al., 2002). Frekans ve faz hızları arasındaki iliģki dispersiyon eğrisi ile tanımlanır. Bu eğri güçlü bir Ģekilde derinlikle değiģen katmanların rijitliği ile iliģkilidir. Normal dispersiyon eğrilerinde katmanların S-dalga hızları derinlik ile artıģ gösterirken, ters dispersiyonda derinlikle birlikte katmanların S- dalga hızlarında azalma söz konusudur. Homojen bir ortamda yüzey dalgaları dispersiyon özelliğine sahip değildirler (Pei 2007). ġekil 3 deki blok diyagramda, 13.8 km güneybatıdan gelen 5.6-09.11.2011-21:23:33 Edremit-Van Depremine ait yüzey dalgaları sembolize edilmiģtir. Kısa dalga boylu (yüksek frekanslı) yüzey dalgaları en üsteki birinci tabakada, orta dalga boylu yüzey dalgaları ilk iki tabakada, uzun dalga boylu (düģük frekanslı) yüzey dalgaları ise ilk üç tabakada ilerlemektedir. apartman 1 ve D bloğun güneyinde 60 x 15 x 3.5 m boyutlarında, inģaat amacıyla kazılmıģ bir temel çukuru bulunmaktadır. Çukur ilk tabakayı kesmiģtir. Dolayısıyla bu tabakada ilerleyen kısa dalga boylu yüzey dalgaları, çukuru geçemeyerek, yansıma ve saçılma yoluyla tekrar güneye, geldikleri yöne geri dönerler. Orta ve uzun dalga boylu yüzey dalgaları ise çukuru kısmen geçerler. Çukur bir çeģit yüksek-kesmeli süzgeç (high-cut filter) gibi davranır. Çukuru kısmen geçebilen yüzey dalgalarının genlikleri azalır ve dalga boyları uzar. Bu durumda apartman 1 ve D blok depremden daha az etkilenir. A ve C blokların güney cepheleri açık olduğu için yüzey dalgaları normal ilerlemelerine devam ederler ve bu binalar, 1 ve D bloğa kıyasla, aynı depremden daha çok etkilenir. ġekil 3. Temel çukuru ile yüzey dalgaları arasındaki iliģkiyi gösteren blok diyagram 4

4. ÇOK KANALLI YÜZEY DALGASI YÖNTEMİ (MASW) ve ARAZİ ÇALIŞMALARI Yukarıda tanımlanan teorik yaklaģımın doğruluğunu araģtırmak amacıyla, farklı alanlarda Çok Kanallı Yüzey Dalgası yöntemi (MASW) uygulanmıģtır. Buradaki amaç, zemin katmanlarının ayırıcı özelliği olan dispersiyon özelliğine bağlı olarak yayılan dalgaların (ground roll) jeofonlar tarafından elde edilmesidir. Çok kanallı yüzey dalgası (MASW) yöntemi, yüzeye yakın yatay yönde yayılan yüzey dalgalarından yararlanarak, katmanların elastik özelliklerinin değerlendirilmesinde kullanılan hızlı bir yöntemdir (Park et al. 1999; Xia et al. 1999; Park et al. 2001). Bu yöntemle etkin derinlik yaklaģık 30 m dir. Sismik hızların derinlik ile değiģtiği katmanlı bir ortamda, dispersiyon özelliğinden dolayı yüzey dalgaları yüzeye yakın katmanların elastik özelliklerini tanımlamaktadır. Farklı dalga boylarına sahip dalgalar farklı penetrasyon derinliklerinde ve hızlarında yayılırlar. Her dalga boyu için yayılım hızları faz hızı olarak ifade edilir. Faz hızları öncelikle katmanların S-dalga hızlarına bağlıdır ve poisson oranı, yoğunluk ve P-dalgalarından kısmen etkilenirler. Bu yüzden yüzey dalgaları hızları Vs hızları için iyi bir göstergedir. Normal olarak faz hızları Vs hızlarının yaklaģık % 92 olarak değerlendirilir (Stokoe et al., 1994). ġekil 4a da görüldüğü gibi çalıģma alanında 15 m geniģliğinde, 3.5 m derinliğinde bir temel çukuru bulunmaktadır. Temel çukuru ilk zemin katmanını kesmiģ durumdadır. Çok kanallı yüzey dalgası ile yapılan ölçümlerde öncelikle tabii zemine ait hız değerleri ve dispersiyon eğrileri oluģturulmuģtur. Elde edilen bu veriler çukur hattına dik olarak, çukur alanı kesecek Ģekilde yapılan ölçümler ile karģılaģtırılmıģtır (ġekil 4b). ÇalıĢmada WZG, 12 kanallı sismograf kullanılmıģtır. Jeofonlar 4.5 Hz ve jeofonlar arası mesafe 2 m olarak seçilmiģtir. Kaynak enerjinin yaratılmasında yaklaģık 10 kg ağırlığında balyoz ve metal plakadan yararlanılmıģtır. Tabii zeminde alınan ölçümlerde minimum ofset 4m dir. Çukur hattını kesen ölçümlerde, çukurun diğer tarafında yapılan yakın atıģlarda, faz hızları jeofonlar tarafından algılanmamıģtır. Dolayısıyla dispersiyon eğrileri oluģturulamamıģtır. Bu sebepten dolayı, çukur hattının gerisinde çukurdan uzaklaģılarak faz hızları jeofonlar tarafından kaydedilinceye kadar ölçümler yapılmaya devam edilmiģtir. Kaynak ile jeofonlar arasında ofset 29 m de sağlıklı hız değerleri (grond roll verileri) elde edilmeye baģlanmıģtır. ġekil 4 a) AraĢtırma hatları b) dispersiyon eğrileri ve derinliğe karģı S-dalga hızları 5

Her bir atıģ için faz hızları elde edilmiģ ve dispersiyon eğrilerine bağlı olarak derinliğe karģılık S-dalgası hızları (Vs) oluģturulmuģtur. Burada ilginç olan nokta, çukur hattını kesen atıģlarda elde edilen hız değerlerinin tabii zeminden alınan hız değerlerine göre yüksek değerler sunmasıdır. 30 m deki ortalama S dalgası hızları 682 m/s elde edilirken, tabii zeminde bu değer 582.8 m/s dir. Bu yüksek faz hızları ve ortalama S-dalgası hızları, ilk zemin katmanında yayılan yüksek frekanslı yüzey dalgalarının çukur tarafından kesildiğine iģaret etmektedir. Çukur bir alanda dalgalar saçılarak jeofonlar tarafından kayda alınmamıģtır. Bu çukurun altında ise göreceli olarak daha düģük frekanslı ve yüksek hızlı dalgalar jeofonlar tarafından kaydedilmiģtir. Bir baģka ifade ile daha derinde bulunan yüksek hız tabakalarında yayılan dalgalar jeofonlar tarafından ilk 3.5 m (çukurun derinliği) olarak algılanmıģtır. Burada çukur bir nevi yüksek kesmeli süzgeç gibi davranmıģtır. Bu konu ile ilgili aģağıda ayrıntılı tartıģma ve değerlendirmeler yapılmıģtır. 5. DEĞERLENDİRME VE TARTIŞMA Arazide yapılan jeofizik verileri, söz konusu çukurların özellikle yüzeye yakın katmanlarda ilerleyen dalgaların çukur alanda saçıldığını/yansıdığını ve belirli frekanslardaki dalgaların iletilmesini sağladığını göstermektedir. Burada önemli olan nokta, söz konusu çukurların etkin geniģlik ve derinlik parametrelerinin ne olması gerektiğidir. Literatür incelendiği zaman söz konusu yapıların deprem performanslarına yönelik arazi çalıģmalarının olmadığı görülmektedir. Ancak farklı disiplinlerde bu konuda yapılan teorik ve sayısal çalıģmalar önemli bilgiler sunmaktadır. Bu çalıģmalardan Kim ve Das (2012) ve Silva ve Cabezas (2013) tarafından yapılan değerlendirmeler, bu çalıģmaya paralel olabilecek bilgiler içermektedir. AraĢtırmacılar sismik dalgaların genliklerinin azaltılmasına yönelik pratik basit bir yöntem önermektedirler. Önerdikleri azaltıcı (attenuator) ġekil- 5 de sunulan silindirik meta-malzemelerden oluģmaktadır. ġekil-5 Meta silindirlerden oluģan azaltıcı a) etkin derinlik ve geniģlik değerleri b) Bina çevresi boyunca Uygulanması (Kim ve Das, 2013) 6

Belirli bir geniģliğe sahip olan bu yapılarda sismik dalgaların genlikleri azalmaktadır. Söz konusu yapıların geniģlik değeri (Δx) aģağıda sunulan iliģki ile tanımlanmaktadır. Δx=(0.366λ/n)ΔM (1) Burada, ΔM=Mi-Mf, yüzey dalgalarının büyüklük farkı (Mi: sismik dalganın büyüklüğü Mf: son büyüklük), λ dalga boyu, n ise yansıtma katsayısıdır. Örneğin yansıtma katsayısı, n, 2 ve yüzey dalgalarının dalga boyu 100 m olarak alınması durumunda ΔM değerinin 1 e yaklaģması için Δx mesafesi 18 m olarak bulunur. Burada, yansıtma katsayısının yüksek seçilmesi söz konusu geniģliğin azaltılmasında arzu edilen durumdur. Söz konusu yapıların derinliği ise en az binaların temel derinliğine kadar olması gerektiğidir. AraĢtırmacılar söz konusu silindirik yapıların su ile doldurulması durumunda etkin bir azaltıcı olmadığını ifade etmiģlerdir. Bunun nedeni ise suyun yansıtma indeksinin düģük olmasıdır. Ayrıca araģtırmacılar temel çukuru gibi farklı geometrik Ģekillerde kübik ve dörtgen Ģekilli yapıların bu amaçla kullanılabileceğini belirtmektedirler. 6.SONUÇLAR ve ÖNERİLER 2011 Edremit-Van depremi sırasında bazı binaların söz konusu depremden etkilenmemeleri, bu binaların önünde bulunan ve binaların temel derinliğine kadar kazılmıģ, yaklaģık 15 m geniģliğinde olan bir temel çukuru ile iliģkilendirilmiģtir. Arazide yapılan jeofizik çalıģmalar söz konusu yapıların yüzey boyunca yayılan sismik dalgaların iletilmesinde yüksek kesmeli süzgeç gibi davrandığını göstermektedir. Elde edilen bu veriler ve literatürde farklı disiplinlerde yapılan çalıģmalar, temel derinliğine kadar kazılmıģ, geniģ çukurların ve/veya silindirik sık aralıklarla açılmıģ kuyuların, depremin yıkıcı etkilerinin azaltılmasında etkin bir yöntem olarak kullanılabileceğini göstermektedir. Bu çalıģmadaki teorik yaklaģım yüzey dalgalarının dispersiyon özelliğini içermektedir. Ancak farklı disiplinlerde önerilen farklı teorik yaklaģımlar bu çalıģmadaki temel prensiplerle uyum içerisindedir. 2011 depremleri sonrası binalarda yapılan gözlemler ve arazi çalıģmaları, bu çalıģmaların ayrıntılı bir Ģekilde ele alınması gerekliliğini göstermektedir. Sismik dalgaların yeryüzeyinde açılacak olan kazı/trench veya benzer yapılarla azaltılması güncel ve özgün bir konudur. Dolayısıyla bu amaçla farklı geometrik Ģekillerde ve boyutlarda kazılacak olan çukur yapılarının mühendislik çalıģmaları ile büyük ölçeklerde değerlendirilmesi önerilmektedir. Söz konusu yapıların binaların veya mühendislik yapılarının önünde açılmasından ziyade, geniģlik ve derinlik değerlerinin bir tasarım parametresi olarak değerlendirilmesi veya mühendislik yapılarında genel amaçlı (otopark, sığınak vb) olarak tasarlanması, bu yapıların kullanım amaçlarını arttıracaktır. Biz bu basit, pratik ve uygulanabilir yapıları öncelikle reaktör, enerji santrali gibi stratejik yapılar için önermekteyiz. TEŞEKKÜR ÇalıĢmanın teorik yaklaģımında destek olan Prof.Dr.Berkan ECEVĠTOĞLU ve yapılan jeofizik çalıģmaların yorumlanmasında katkıda bulunan Doç.Dr. Murat UTKUCU ve Jeofizik Yüksek Mühendisi Ali SĠLAHTAR a teģekkür ederiz. 7

KAYNAKLAR Kearey P., Brook M., and HillI., (2002). An Introduction to Geophysical Exploration. Blackwell Publishing, ISBN 978 0 632 04929 5, 256 pp. Kim S. H. and Das M. P., (2012). Seismic Waveguide of Meta- material. Modern Physics Letters B, Vol. 26, No. 17, 2012, Article ID: 1250105. KOERI (2011). Van Earthquake (Mw: 7.2) Evaluation Report as of 27 October 2011, Kandilli observatory and Earthquake Research Institue, Bogazici University, Istanbul. Park, C. B., Miller, R. D., and Xia, J., (1999). Multichannel analysis of surface waves (MASW): Geophysics, 64, 800-808. Park, C.B., Miller, R.D., and Xia, J., (2001). Offset and resolution of dispersion curve in multichannel analysis of surface waves (MSW): Proceedings of the SAGEEP 2001, Denver, Colorado, SSM-4. Pei D., (2007). Modeling and Inversion of Dispersion Curves of Surface Waves in Shallow Site Investigations. Ph.D disc. University of Nevada, Reno,USA Selçuk, L ve Aydın H., (2012). Kuvaterner yaģlı alüvyal zeminlerin kuvvetli yer hareketine etkisi: 2011 Van depremleri. Jeoloji Mühendisliği Dergisi 36 (2) 2012. Stokoe II, K. H., Wright, G. W., James, A. B., and Jose, M. R., (1994). Characterization of geotechnical sites by SASW method, in Geophysical characterization of sites, ISSMFE Technical Committee #10, edited by R. D. Woods, Oxford Publishers, New Delhi. Torres-Silva H., Torres-Cabezas D., (2013). Chiral Seismic Attenuation with Acoustic Metamaterials, Journal of Electromagnetic Analysis and Applications, 5, 10-15 Xia, J., Miller, R. D., and Park, C. B., (1999). Estimation of near-surface velocity by inversion of Rayleigh wave, Geophysics, 64, 691-700. 8