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

Benzer belgeler
PASİF SİSMİK YÖNTEMLER İLE ERZİNCAN DA İKİ BOYUTLU HIZ MODELİ

İZMİR METROPOL ALANINDA MÜHENDİSLİK ANA KAYASININ JEOFİZİK ÇALIŞMALARLA ARAŞTIRILMASI

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

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

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ DEPREM KAYIT İSTASYONUNUNA AİT SÜREYE BAĞLI BÜYÜKLÜK HESABI

SİSMİK DALGA GRADYOMETRİ YÖNTEMİ İLE YÜZEY DALGALARININ DİSPERSİYON ANALİZİ

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

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

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

KURAMSAL VE GÖZLEMSEL YATAY/DÜŞEY SPEKTRAL ORAN FONKSİYONLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

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

Şekil 1. Mikrotremor sinyallerini oluşturan bileşenler (Dikmen, 2006 dan değiştirilmiştir)

ELASTİK DALGA YAYINIMI

SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-2 DOÇ.DR.HÜSEYİN TUR

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

YENİŞEHİR/BURSA İLÇESİ YERLEŞİM ALANI DEPREM ÇEKİNCESİ

A UNIFIED APPROACH IN GPS ACCURACY DETERMINATION STUDIES

UZAMSAL ÖZİLİŞKİ KATSAYILARININ DOĞRUDAN TERS ÇÖZÜMÜ İLE S-DALGASI HIZ PROFİLLERİNİN ELDE EDİLMESİ

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

F.Nurten ŞİŞMAN 1, Ayşegül ASKAN 2 ve Michael ASTEN 3

DEPREM KONUMLARININ BELİRLENMESİNDE BULANIK MANTIK YAKLAŞIMI

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

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

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

TÜRKİYE DE ÇEŞİTLİ TAŞ OCAĞI PATLATMA ALANLARININ SPEKTRUM ÖZELLİKLERİ SPECTRUM CHARACTERISTICS OF SEVERAL QUARRY BLAST AREAS IN TURKEY

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

SİSMİK VE GEOTEKNİK VERİLERİN BİRLİKTE KULLANIMI İLE GELİŞTİRİLEN ADAPAZARI MERKEZİ İÇİN 1 BOYUTLU SAHA TEPKİ MODELİ

Güncel Veri Toplama Tekniklerine Bir Örnek: Nar Modeli An Example of the Actual Data Acquisition Techniques: The Pomegranate Model

İSTANBUL İÇİN TASARIM ESASLI KUVVETLİ YER HAREKETİ DALGA FORMLARININ ZAMAN ORTAMINDA TÜRETİLMESİ

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

DOĞU KARADENİZ BÖLGESİNDE SON YILLARDA YAPILAN PATLATMALARLA OLUŞAN DEPREMLERİN AYIRT EDİLMESİ

DEPREMLERİN KAYIT EDİLMESİ - SİSMOGRAFLAR -

Sakarya Üniversitesi Esentepe Kampüsü ve Yakın Çevresinde Mikrotremor Yöntemi ile Zemin Baskın Frekanslarının Belirlenmesi

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

NAKAMURA HASAR ENDEKSİ PARAMETRESİNİN ZEMİN DİNAMİK ANALİZLERİNDE ÖN BİLGİ OLARAK KULLANILABİLİRLİĞİ

Profesör,Doçent, Yrd.Doç.Dr., Jeofizik Müh. Bölümü, Dokuz Eylül Üniversitesi, İzmir

Mikrotremor Yöntemi ile Kocaeli-Değirmendere bölgesi için Hakim Frekans Sediman Kalınlığı Ampirik İlişkisi : İlk Sonuçlar

Şekil 1. DEÜ Test Asansörü kuyusu.

PROJE NO: TUJJB-UDP Mayıs Prof. Dr. Haluk Eyidoğan. Doç. Dr. Serdar Özalaybey

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

MÜHENDİSLİK ANAKAYASI TABAN TOPOĞRAFYASININ 3 BOYUTLU OLARAK BELİRLENMESİ : İZMİR / MENEMEN OVASI

PATLATMA KAYNAKLI YER SARSINTILARININ DEPREM VERİLERİNDEN AYRILMASI

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

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

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

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

İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

OVA ÜZERİNE KURULMUŞ ŞEHİRLERDE SEDİMAN KALINLIĞININ ÖNEMİ: ISTANBUL AVRUPA YAKASI ÖRNEĞİ

PRELIMINARY REPORT. 19/09/2012 KAHRAMANMARAŞ PAZARCIK EARTHQUAKE (SOUTHEAST TURKEY) Ml=5.1.

Deprem Mühendisliğine Giriş. Onur ONAT

Senaryo Depremlerin Zemin Hareketi

Bilin bakalım hangisi dolu?

Sismik ve Geoteknik Parametrelerin Yapılaşmaya Etkisi: Denizli Örneği.

MİKROTREMOR ÖLÇÜMLERİNİN ZAMANA VE MEKÂNA BAĞLI DEĞİŞİMLERİ

24 KANALLI DOREMİ SİSMİK CİHAZI

TÜRKİYE NİN FARKLI BÖLGELERİ İÇİN SİSMİK HAZARD PARAMETRELERİ ARASINDAKİ İLİŞKİLER

TÜRK MÜHENDİS VE MİMAR ODALARI BİRLİĞİ JEOFİZİK MÜHENDİSLERİ ODASI

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

Ders. 5 Yer Tepki Analizleri

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

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

GEOTEKNİK DEPREM MÜHENDİSLİĞİ (Yer Hareketi Parametreleri)

Deprem Kayıtlarının Seçilmesi ve Ölçeklendirilmesi

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

İZMİR METROPOL ALANINDA ZEMİN TRANSFER FONKSİYONU HESAPLAMALARINA YÖNELİK YAPILAN MÜHENDİSLİK ANA KAYASI VE ZEMİN AYRIMLILIĞI ARAŞTIRMALARI

MEVCUT YAPILARIN DEPREM RİSKİ ANALİZİNDE, DİNAMİK ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ İÇİN ÖRNEK BİR MİKROTREMOR ÇALIŞMASI

MEVZİİ İMAR PLANINA ESAS JEOLOJİK-JEOTEKNİK ETÜT RAPORU

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

MİKROTREMOR VERİSİNİ DEĞERLENDİRMEDE ÖZEL DURUMLAR

SÜREKLİ DOĞAL GERİLİM VERİLERİNİN YAPAY SİNİR AĞLARI İLE DEĞERLENDİRİLMESİ, DEPREM ve YAĞIŞLARLA İLİŞKİSİ

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

5 Dokuz Eylül Üniversitesi Rektörlüğü, İzmir cevdet.ozdag@deu.edu.tr ÖZET

THE DESIGN AND USE OF CONTINUOUS GNSS REFERENCE NETWORKS. by Özgür Avcı B.S., Istanbul Technical University, 2003

MARMARA BÖLGESİNİN KUVVETLİ YER HAREKETİ AZALIM İLİŞKİSİ MODELİ STRONG GROUND MOTION ATTENUATION RELATIONSHIP MODEL FOR MARMARA REGION

SİSMİK PROSPEKSİYON DERS-5 DOÇ.DR. HÜSEYİN TUR

GENİŞBAND SİSMOMETRELER NEDEN CLİP OLURLAR? Elektronik ve Hab. Yük. Müh. Kandilli Rasathanesi ve Deprem Arş. Ens. Boğaziçi Üniversitesi, İstanbul

Ulusal Kuvvetli Yer Hareketi Kayıt Şebekesi Veri Tabanının Uluslararası Ölçütlere Göre Derlenmesi

Ova Kenarındaki Anakaya Eğiminin Dinamik Davranışa Etkisi: Dinar Ovası Modeli *

YEŞİLYURT VE AVCILAR DA DEPREM YER TEPKİSİNİN ÇOK KANALLI MİKROTREMOR KAYITLARININ ANALİZİ İLE BELİRLENMESİ KAYMA DİRENCİNE ETKİSİ

GAZİANTEP KİLLERİNİN DİSPERSİBİLİTE ÖZELLİĞİNİN BELİRLENMESİ

MEVCUT YAPILARIN DĠNAMĠK ÖZELLĠKLERĠNĠN MĠKROTREMOR ÖLÇÜMLERĠ ĠLE BELĠRLENMESĠ

MOCKUS HİDROGRAFI İLE HAVZA & TAŞKIN MODELLENMESİNE BİR ÖRNEK: KIZILCAHAMAM(ANKARA)

YER TEPKİSİNİN BELİRLENMESİNDE KULLANILAN YÖNTEMLERİN İVME KAYDI ÜZERİNDE DEĞERLENDİRİLMESİ

1. Giriş. 2. Model Parametreleri

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

BURSA ĠLĠ ĠÇĠN ZEMĠN SINIFLAMASI VE SĠSMĠK TEHLĠKE DEĞERLENDĠRMESĠ PROJESĠ

ARAŞTIRMALARINDA ARAZİ DENEYLERİ KAPSAMINDA YAPILACAK JEOFİZİK ARAŞTIRMALAR

21 TEMMUZ 2017 KOS ADASI - GÖKOVA KÖRFEZİ DEPREMİ İVME KAYITLARI VE ÖZELLİKLERİ

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl

Nevzat MENGÜLLÜOĞLU (Jeodinamik Yerbilimleri- S.Melike ÖZTÜRK (Çevre Şehircilik Bakanlığı Mekansal Planlama Müdürlüğü )

TEMEL İNŞAATI ZEMİN İNCELEMESİ

Posta Adresi: Sakarya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Esentepe Kampüsü/Sakarya

JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM LABORATUVARLARINDA DÖNER SERMAYE KAPSAMINDA YAPILAN İŞLERİN GÜNCEL FİYAT LİSTESİ

21 TEMMUZ 2017 KOS ADASI - GÖKOVA KÖRFEZİ DEPREMİ İVME KAYITLARI VE ÖZELLİKLERİ

SENİRKENT YERLEŞİM ALANINA AİT ZEMİN ÖZELLİKLERİNİN ReMi YÖNTEMİ İLE İNCELENMESİ

TESTBOX Serisi Cihazlar ile Tarihi Bir Yapıda Kablosuz Yapısal Sağlık Takibi

Doç. Dr. Sabri KAYA Erciyes Üni. Müh. Fak. Elektrik-Elektronik Müh. Bölümü. Ders içeriği

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DÖNEM PROJESİ TAŞINMAZ DEĞERLEMEDE HEDONİK REGRESYON ÇÖZÜMLEMESİ. Duygu ÖZÇALIK

DEPREM HASARINININ AZALTILMASINDA FARKLI BİR YAKLAŞIM

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

Transkript:

DETERMINATION OF S WAVE VELOCITY STRUCTURE USING MICROTREMOR AND SPATIAL AUTOCORRELATION (SPAC) METHOD Aydın MERT 1, Okan TÜYSÜZ 2, Bilge SİYAHİ 1 1 Boğaziçi Üniversitesi Kandilli Rasathanesi Deprem Araştırma Enstitüsü Deprem Mühendisliği Anabilim Dalı 81220-Çengelgöy, İstanbul 2 İstanbul Teknik Üniversitesi Avrasya Yerbilimleri Enstitüsü 34390-Maslak, İstanbul Abstract It is widely recognized that the determination of S-wave velocity structure is important in accurately predicting strong ground motion. Such information is required for a seismic design and in evaluating the damage distribution caused by earthquakes. Microtremor Array Measurement has been recognized as one of the attractive and convenient exploration method for determining the S- wave velocity with less practical restriction than the other geophysical and geotechnical methods, especially in highly populated urban areas where much consideration must be given to the vibratational environment. The applicability of the Microtremor Array Measurement is, at least theoretically, not limited to any field. In this sense it is no different from the conventional seismic method (Okada, 2003). In this study, Array Measurement of Microtremors at Toyota Automobile Factory site to the south of the city of Adapazarı were performed to estimate the S-wave velocity of soil formation. The Spatial Autocorrelation (SPAC) Method was used to determine phase velocity dispersion curve in the frequency range from 0.5 to 5 Hz. An inversion technique was subsequently applied to determine the S-wave velocity profile at the examined site using by SURF96 surface waves analysis software developed by Hermann and Ammon in 2002. The determination of S-wave velocity profiles reached a depth of 450 meters. The accuracy of the V s profiles, the ability to reach large penetration depths in densely populated areas and its low cost compared to conventional geophysical prospecting, make Microtremor Exploration Method very attractive and useful for microzonation and site effects studies. An example of its application for the site characterization in Toyota Automobile Factory is presented in this study. Özet S dalgası hız yapısının belirlenmesi, kuvvetli yer hareketinin doğru tahmin edilmesinde son derece önemli bir kavramdır. Bu belirlemeler aynı zamanda depreme dayanıklı yapı tasarımı ve depremden kaynaklanan hasar dağılımının değerlendirilmesi için de ayrı bir önem taşımaktadır. Özellikle çevresel titreşimlerin önem kazandığı yerleşim ve nüfus açısından çok yoğun kentsel bölgelerde, diğer jeofizik ve jeoteknik yöntemlere nazaran uygulamalarda daha az kısıtlamalar içermesi nedeniyle Mikrotremor Ağ Ölçümleri S dalgası hız yapısının belirlenmesinde oldukça ilgi çekici ve amacına uygun bir yöntem olarak kabul edilmektedir. Mikrotremor Ağ ölçümlerinin uygulanabilirliği, en azından teorik olarak, herhangi bir arazi ile sınırlı değildir ve bu bakımdan klasik jeofizik yöntemlerden herhangi bir farkı yoktur (Okada 2003). Bu çalışmada Adapazarı şehrinin güneyindeki Toyota Otomobil Fabrikası alanı içerisindeki zeminin S dalgası hız yapısının belirlenmesi için Mikrotremor Ağ Ölçümleri yapılmıştır. 0.5-5 Hz aralığında faz hızı dispersiyon eğrisinin elde edilmesi için ise Uzaysal Otokorelasyon (SPAC) Yöntemi kullanılmış ve daha sonra çalışılan sahadaki S dalgası hız profilinin belirlenmesi için Hermann ve Amonn tarafından 2002 yılında geliştirilmiş olan SURF96 yazılımı yardımıyla faz hızı

dispersion eğrisi verilerine ters çözüm uygulanmıştır. Belirlenen S dalgası hız profilinin penetrasyon derinliği 450 metreye kadar ulaşmaktadır. S dalgası hız profilinin belirlenmesinin doğruluğu, nüfus açısından yoğun bölgelerde ulaşılan yüksek nüfuz etme (penetrasyon) derinliği ve klasik jeofizik yöntemlerle kıyaslandığında maliyetlerinin düşüklüğü özellikle mikrobölgelendirme ve zemin etkilerinin araştırılması konularında Mikrotremor Araştırma Yöntemini oldukça çekici ve cazip bir hale getirmektedir. Bu sunumda Mikrotremor Araştırma Metodunun uygulanmasına bir örnek olarak, Toyato Otomobil Fabrikasında elde edilen Mikrotremor Ağ Ölçümlerine Uzaysal Otokorelasyon (SPAC) Yöntemi uygulanarak yapılan zemin değerlendirme çalışmaları anlatılacaktır. Giriş Depremlerde ortaya çıkan elastik dalgaların genlikleri ve frekans içerikleri tabakalı bir ortam içerisinde ilerlerken büyük ölçüde değişikliğe uğrarlar. Zemini oluşturan katmanların fiziksel ve mekanik özellikleri, zeminde yayılan sismik dalgaların karakteristiklerinin ve dolayısıyla zeminin dinamik davranışının modellenmesindeki en önemli parametrelerdir. Seismic site transfer function diye bilinen zemin etkisi transfer fonksiyonunun araştırılması jeoteknik anlamda deprem mühendisliğinin en önemli konularından biridir. Özellikle yer hareketinin düşük frekanslarında büyük amplifikasyonlara sebeb olabilen jeolojik açıdan yumuşak zeminlerde, zemin etkilerinin araştırılması son derece kritik bir konudur. Bu konuda yapılan araştırmalar göstermiştir ki, zemin yapısının geometrisi, zemin sınıfı, zeminlerin fiziksel özelliklerinin derinlikle değişimi ve yüzey topoğrafyasi gibi etmenler yer hareketinin büyük amplifikasyonlarının dolayısıyla yıkıcı depremlerde meydana gelen büyük hasarın temelini oluşturmaktadır. Bu sebeplerle zeminin dinamik davranışının belirlenmesindeki en önemli parametrelerden biri olan kesme dalgası hız (shear wave velocity) dağılımının doğru olarak kestirilmesi zemin dinamiği çalışmalarında oldukça önemli bir konudur. Kesme dalgası hız yapısının belirlenmesinde klasik sismik yöntemler (yansıma, kırılma vb.) ve Laboratuar Deneylerinin kullanılması oldukça yaygındır. Ancak özellikle derin sediman yapılarda klasik yöntemlerle kesme dalgası hız yapısının belirlenmesinde ciddi sorunlar vardır. Örneğin sismik yansıma yada kırılma çalışmalarında güçlü vibratörler yada patlayıcılar kullanılması kaçınılmazdır ve bu özellikle şehirsel yerleşimlerin olduğu bölgelerde neredeyse imkansıdır. Ayrıca yeteri kadar derine inmek için kullanılması gereken alıcı düzeneğinin boyutlarıda önemli bir soru işaretidir. Bu yöntemlerin dışında özellikle derine inildikçe ciddi pratik kısıtlamalar getiren ve güvenilirliği azalan crosshole (kuyular-arası) ve downhole (derin-kuyu) gibi çok pahalı yöntemlerin kullanılmasında da ciddi sıkıntılar vardır. Bu çalışmada S dalgası hız yapısının ve zeminin jeoteknik karakterinin belirlenmesinde klasik sismik yöntemlere ve bu yöntemlerde karşılaşılan problemlere alternatif bir çözüm olarak, yüzey dalgalarının incelenmesinin olanağının bulunduğu Mikrotremor Ağ Ölçümleri sunulmuştur. Yüzey dalgalarının, zeminin jeoteknik karakteristiğinin belirlenmesi için kullanılmaya başlanması 1950 li yılların başlarına kadar uzanır. Sismik yüzey dalgaları tabakalı bir ortamın serbest yüzeyi boyunca yayılırlar ve yüzeye yerleştirilen alıcı düzenekleri ile algılanmaları oldukça kolaydır. Bu dalgalarının tabakalı ortamlarda yayılırken gösterdikleri belirli özellikler (Dispersiyon) ve zeminin mekanik özellikleri ile ilgili taşıdıkları önemli bilgiler jeoteknik çalışmalarda kullanılmalarının en önemli nedenleridir. Sismik yüzey dalgaları kullanılarak zeminin mekanik özelliklerinin belirlenmesi çalışmaları başlıca üç ayrı bölümden oluşur; Öncelikle arazi ölçümlerinde dalga yayılımına eşlik eden parçacık hareketi deneysel olarak ölçülür, daha sonra Ağ Sinyal Analizi (Array Signal Processing) yöntemleri kullanılarak kayıtlardan deneysel dispersiyon eğrisi elde edilir ve son olarak ta elde edilen deneysel dispersiyon eğrisine ters çözüm teknikleri uygulanarak zeminin S dalgası hız yapısı elde edillir. Özellikle Uzaysal Otokorelasyon (SPAC) Yöntemi kullanılarak yüzey dalgarından S dalgası hız yapısının belirlenmesi çalışmaları Japonyada oldukça yaygındır.

Uygulanan Yöntem ve Arazi Düzeneği Mikrotremor Ağ Ölçümleri kullanılarak S dalgası hız yapısının elde edilmesi çalışmalarındaki temel varsayım mikrotremor kayıtlarının yüzey dalgaları içeriği ve bu yüzey dalagarının faz hızlarının frekansın bir fonksiyonu olarak ifade edilebileceği yada bir başka deyişle mikrotremor kayıtlarının içerdiği yüzey dalgalarından Ağ Sinyal Analizi Yöntemleri kullanılarak dispersiyon eğrilerinin elde edilebileceğidir. Daha sonra elde edilen bu dispersiyon eğrileri ters çözüm (inversion) teknikleri kullanılarak S dalgası hız yapısına dönüştürülebilir. Günümüzde Mikrotremor kayıtlarından yüzey dalgalarının elde edilmesinde kullanılan iki temel yöntem vardır. Frekans (f) Dalgasayısı (k) Güç Spekturumu Yoğunluğu (f-k) Yöntemi ve Uzaysal Otokorelasyon (SPAC) yöntemi. Her iki yöntem de mikrotremor kayıtlarının hem uzay hemde zaman buyutunda durağan rastgele süreçler olduğunu kabul eder. Her iki yönteminde birbirlerine göre güçlü yada zayıf olduğu taraflar vardır; f-k yöntemi kullanılarak, mikrotremorlar içindeki yüzey dalgalarının pekçok baskın modu varsa yada eğer mikrotremorlar güçlü cisim dalgaları içeriyorlarsa bu dalagaları birbirlerinden ayırmak mümkündür. Aynı zamanda bu yöntem kullanılarak dalga kaynağının doğrultusu kestirilebilir ve daha geniş bir bant aralığında dalgaların faz hızları elde edilebilir. Uzaysal Otokorelasyon Yöntemi ise mikrotremorların içerdiği dispersif yüzey dalgalarının baskın modlarını yada cisim dalgalarını ayırmaya izin vermese de daha az kayıt istasyonu ve daha küçük boyutlu ağlar kullanarak yani daha az arazi çalışması, daha az veri işlem ve dolayısıyla daha az zaman harcayarak benzer sonuçları elde etmeye izin verdiğinden diğer yönteme göre daha kullanışlı kabul edilebilir. Uzaysal Otokorelasyon yönteminde kullanılan ağlar en az dört istasyon içermektedir. Bu durumda istasyonlar biri dairenin merkezine ve diğer üçü dairenin içindeki eşkenar üçgenin köşelerine olmak üzere yerleştirilirler. Bu dizilim kullanılarak gözlenebilen maksimum dalga boyu, kullanılan dairenin çapının on katına kadar ulaşmaktadır (Ozel et al., 2004). Uzaysal Otokorelasyon yöntemi ile ilgili daha detaylı teorik ve pratik bilgilere literatürden (Okada, 2003, Kudo et al., 2002, Apostolidis et al.,2004) ulaşılabilir. Bu çalışmada kullanılan alıcı ve kayıtçı düzeneği kuvvetli ve zayıf yer hareketlerinin geçici sürelerde gözlenmesi amacıyla Kudo ve diğerleri tarafından 1998 yılında geliştirilmiştir. Bu sistemde algılayıcı olarak doğal frekansları 3 Hz. olan yüksek sönümlü (h~26) dört ivmeölçer kullanılmaktadır. Ayrıca bir sinyal düzenleyici, 24 bit çözünürlüğe sahip bir analog dijital cevirici, 20 MB hafıza kartı ve zamanlama için GPS algılayıcısı mevcuttur. İvmeölçerler 1 V/g yada 5 V/g olarak ayarlanabilir ve maksimum ölçebilirlikleri 1 Hz te 1 g yada 10 Hz te 10 g dir. Dispersiyon Eğrisi ve Kesme Dalgası Hız Yapısının Elde Edilmesi Mikrotremor kayıtlarındaki Rayleigh dalgaları ile ilgilenildiğinden analizlerde elde edilen kayıtların yalnızca düşey bileşenleri kullanılarak Uzaysal Otokorelasyon Katsayıları (SPAC Coefficients) hesaplanmıştır. Orijinal sinyal pek çok zaman penceresine bölünmüş ve SPAC katsayılarının hesaplanmasında en uygun zaman pencerelerinin belirlenmesi için herbir pencere ayrı ayrı incelenmiştir. Seçilmiş zaman pencerelerinin uzunluğu o ağ için beklenen etki derinliğiyle ilişkili olan dalgaboyuna bağlı olarak değişir. Şekil 1 de gösterilen zaman penceresi 50 Hz lik örnekleme aralığı kullanılarak elde edilmiş orjinal mikrotremor kaydından alınmış 81.92 sn lik bir zaman penceresidir. Şekil 1. Orjinal Mikrotremır kaydından seçilmiş zaman penceresi (81.92 sn).

Çalışılan sahadaki SPAC katsayılarının elde edilmesi için 5, 20, 58 ve 116 m. olmak üzere dört farklı yarıçapta ağ kullanılmıştır, ancak bu sunumda yöntemin izahı sadece 116 m yarıçaplı ağ verisi üzerinde yapılan işlemler özetlenerek anlatılacaktır. 116 m lik ağ verisi için S dalgası hız yapısının belirlenmesi ile ilgili işlemler Şekil 2,3 ve 4 ile izah edilmiştir. Şekil 2. Ağ üzerindeki istasyon çiftlerinden hesaplanmış güç yoğunluğu ve koherans fonksiyonları. Herhangi bir fonksiyonun güç spektrumu hem zaman hemde uzay ortamında değişiklik göstermiyorsa bu fonksiyonu zaman ve uzay boyutunda durağan olarak tanımlayabiliriz. Şekil 2 de Şekil 1 de gösterilen zaman penceresinden hesaplanmış olan güç yoğunluğu spektrumu ve koherans fonksiyonları sunulmuştur. Analizin ikinci kısmında, dairesel dizilimli ve merkezdeki istasyondan eşit uzaklıktaki üç istasyonun herbirinin merkezdeki istasyon ile oluşturdukları istasyon çiftlerinin uzaysal korelasyon katsayıları ve bunların ortalamaları hesaplanmıştır (Şekil 3.a.). (a) (b) Şekil 3. (a) SPAC Katsayıları (b) Seçilmiş frekanslar için SPAC katsayıları ve onlara uyan Bessel fonksiyonları. (a) (b) Şekil 4. (a) Deneysel Dispersiyon Eğrisi (b) Ters çözüm sonucu hesaplanan S dalgası hız profili. Her bir frekans için hesaplanan SPAC katsayıları mesafenin fonksiyonu olarak çizdirilmiş, bunlar matematiksel fit etme yöntemleri kullanılarak sıfırıncı dereceden birinci çeşit Bessel fonksiyonlarına uydurularak (Şekil 3.b.), faz hızları hesaplanmış ve böylece deneysel dispersiyon eğrisi elde edilmiştir (Şekil 4.a.). Son olarak elde edilen deneysel Dispersiyon eğrisine ters çözüm tekniği uygulanarak çalışılan sahadaki S dalgası hız profili elde edilmiştir (Şekil 4.b.).

Sonuç Toyota otomobil fabrikasında Mikrotremor Ağ Ölçümleri yapılmıştır. SPAC Metodu ve SURF96 yazılımı kullanılarak ters çözüm tekniği ile S dalgası hız yapısı 450 m. derinliğe kadar ayrıntılı olarak elde edilmiştir. Mikrotremor ağ ölçümleri ve SPAC metodunun en önemli özelliği bu çalışmada sunulduğu üzere özellikle büyük enerji kayanaklarının ve geniş boyutlu serimlerin kullanılması mümkün olmayan şehirsel yerleşim alanlarında büyük derinkliklere kadar güvenilir S dalgası hız yapısının belirlenebilmesidir. Referanslar 1.Apostolidis, P., Raptakis, D., Roumelioti, Z., and Pitilakis, K., 2004. Determination of S wave velocity structure using microtremors and SPAC method applied in Thessaloniki (Greece), Soil Dynamics And Earthquake Engineering. 2. Özel., O., Sasatani, T., Kudo, K., Okada, H., et al., 2004 Estimation of S wave velocity structure in Avcılar, İstanbul from microtremor measurements, The Journal of the Faculty of Science, Hokkaido University. 3. Okada, H., 2003. Microtremor survey method, Society of Exploration Geophysicists 4. Herrmann, R.B., and Amon C.J.,2002. Computer programs in seismolgy, surface waves, reciever functions and crustal strucyure 5. Kudo, K., Kanno, T., Okada, H., Özel, O., Erdik, M., Sasatani, T., Higashi, S., and Takahashi, M., Yoshida, K.., 2002 Site specific issues for strong ground motion during Kocaeli, Turkey Earthquake of August 17, 1999, as inferred from array observations of microtremors and aftershocks, Bull. Seism. Soc. Am., 2002