close

Enter

Log in using OpenID

bolu ve yakın çevresinde mikrotremör verileri ile yer etkisinin

embedDownload
ANKARA ÜNİVERSİTESİ
FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
YÜKSEK LİSANS TEZİ
BOLU VE YAKIN ÇEVRESİNDE MİKROTREMOR VERİLERİ İLE
YER ETKİSİNİN İNCELENMESİ
Onur Engin TOKGÖZ
JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ
ANABİLİM DALI
ANKARA
2002
Her Hakkı Saklıdır
ÖZET
Yüksek Lisans Tezi
BOLU VE YAKIN ÇEVRESİNDE MİKROTREMOR VERİLERİ İLE
YER ETKİSİNİN İNCELENMESİ
Onur Engin TOKGÖZ
Ankara Üniversitesi
Fen Bilimleri Enstitüsü
Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı
Danışman: Yrd. Doç. Dr. Altan NECİOĞLU
Kuvvetli yer hareketleri sırasında yerin davranış özelliklerinin ve yer
etkisinin belirlenmesi mühendislik sismolojisi çalışmalarında önemli rol
oynar. Yapılan mikrotremor çalışmaları ile Bolu İli ve yakın çevresinde
bölgesel yer koşullarının deprem hareketine etkisi incelenmiştir. Bolu ve
çevresi, depremselliği Kuzey Anadolu Fayı (KAF) tarafından denetlenen ve
oluşabilecek deprem hasarlarından büyük ölçüde etkilenebilecek, sismik
olarak aktif bir bölgedir. Bu araştırmada mikrobölgelendirme çalışmaları
için önemli olan iki parametre, yer salınım periyodu ve büyültme oranları
saptanmıştır. Uygulama ve değerlendirme kolaylığı ile sayısal doğruluğu
ispatlanmış ve mikrobölgelendirme çalışmalarında yaygın olarak kullanılan
Nakamura’nın spektral oranlar (H/V) yöntemi kullanılmıştır. Bölgeyi
etkileyebilecek bir depremin etkili olacağı frekans değeri ve inceleme
alanında deprem etkilerinin görecel olarak büyütüleceği yerler
belirlenmiştir. Yer etkisinin belirlenmesinde, kuvvetli yer hareketi
verilerinin olmaması veya kısıtlı sayıda olması durumunda ve sismik olarak
az aktif bölgelerde mikrotremor verilerinden yararlanılması, yer etkisinin
belirlenmesi çalışmalarına çözüm getirecektir. Mikrotremor kayıtları; veri
almadaki kolaylığı, hızlı, ucuz ve pratik arazi uygulaması açısından
avantajlı bir jeofizik uygulama olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu verilerin
değerlendirme ve analizinde ise Nakamura yönteminin mikrobölgelendirme
çalışmalarında uygulanabilirliği, çalışılan bölgede incelenmiştir.
2002, 103 sayfa
Anahtar Kelimeler:
mikrobölgelendirme
Yer
etkisi,
i
mikrotremor,
yer
büyültmesi,
ABSTRACT
Master Thesis
INVESTIGATION OF SITE EFFECT IN BOLU AND SURROUNDING
REGIONBY USING MICROTREMOR DATA
Onur Engin TOKGÖZ
Ankara University
Graduate School of Natural and Applied Sciences
Department of Geophysics
Supervisor: Asst. Prof. Dr. Altan NECİOĞLU
Determination of the behaviour of soil and the site effects during strong
ground motion has an important role in engineering seismology studies. The
effect of local conditions on an earthquake motion was investigated by
using microtremor recordings in Bolu and surrounding region. Bolu is a
seismically active region and it seismicity is controlled by North Anatolian
Fault, thus it can be affected by a possible earthquake damage. In this study,
two important parameters for the microzoning studies were determined,
they are vibration period and amplification ratio of ground. In the studies,
numerically proved Nakamura spectral ratio (H/V) method was used due to
its convenience of application and evaluation. The effective period of
possible earthquake in a region and the sites in the region that can relatively
amplify earthquake effects were determined. In condition of nonexistence or
lack of strong ground motion recordings and in seismically poor regions
using of microtremor recordings will bring effective solutions into studies
concerning site effects. Microtremor recordings are known as advantageous
method because of their easiness in data recording, rapid, cheap and
practical field applications. During the evaluation and analyses of the data,
Nakamura’s method was used and applicability of this method on the
studied region was investigated.
2002, 103 pages
Key Words: Site effect, microtremor, soil(ground) amplification,
microzonation
ii
ÖNSÖZ VE TEŞEKKÜR
Bu çalışma süresince bilgi birikimini, değerli görüş ve tavsiyelerini
esirgemeyen danışman hocam Sayın Yrd. Doç. Dr. Altan NECİOĞLU’na
sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
Görüş, öneri ve bilgilerini paylaştığım ve bölümün veri ve olanaklarını
kullanmama imkan veren Ankara Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği Bölüm
Başkanı Sayın Prof. Dr. Ahmet T. BAŞOKUR’a, fikir ve görüşlerine
başvurduğum Sayın Prof. Dr. Ergun GÖKTEN (Ankara Üniversitesi. Jeoloji
Müh. Bölümü)’e, Alkut AYTUN (TUBİTAK)’a, kaynak edinme ve
araştırma çalışmalarında yardımı bulunan Ünal DİKMEN (Bayındırlık ve
İskan Bakanlığı Afet İşleri Genel Müdürlüğü)’e ve birlikte çalıştığım tüm iş
arkadaşlarıma teşekkür ederim.
Çalışmam süresince manevi desteğini aldığım kardeşime, babama ve sevgili
anneme ve hep yanımda hissettiğim Selen’e çok teşekkür ederim
O. Engin TOKGÖZ
Ankara, Ocak 2002
iii
İÇİNDEKİLER
ÖZET ................................................................................................ ... i
ABSTRACT ..................................................................................... .. ii
ÖNSÖZ VE TEŞEKKÜR.......................................... ...................... . iii
İÇİNDEKİLER .......................................................... ...................... . iv
ŞEKİLLER DİZİNİ ................................................... ...................... .. v
ÇİZELGELER DİZİNİ .............................................. ...................... viii
SİMGELER DİZİNİ .................................................. ...................... . ix
1. GİRİŞ ...................................................................................... .. 1
2. KURAMSAL TEMELLER..................................................... .. 4
2.1. Cisim ve Yüzey Dalgaları ............................................. .. 4
2.2. Mikrotremor ve Özellikleri ........................................... .. 8
2.2.1. Mikrotremor dalgalarının kökeni .............................. .. 8
2.2.2. Mikrotremorların periyot dağılımları........................ .. 9
2.2.3. Mikrotremorların genliklerinin zamana göre
dağılımları................................................................. 10
2.2.4. Yeraltında alınan mikrotremor kayıtları ................... 10
2.2.5. Mikrotremor verilerinin kullanım amaçları .............. 11
2.3. Mikrobölgelendirme Çalışmaları .................................. 13
2.3.1. Yeraltı suyu............................................................... 14
2.3.2. Jeolojik birimlerin farklı zonlanmaları ..................... 14
2.3.3.Topoğrafya................................................................. 15
2.3.4. Heyelan durumu........................................................ 15
2.3.5. Faylar ........................................................................ 15
2.3.6. Sıvılaşma .................................................................. 16
2.3.7. Sismik özellikler ....................................................... 16
2.4. Deprem İvmesi .............................................................. 19
2.4.1. Yerin deprem sırasında sarsıntıyı büyültmesi ........... 21
2.4.2. Deprem sırasında yer ivmesinin önemi..................... 22
2.5. Mikrotremor Verilerinin Analizinde Yaygın Olarak
Kullanılan Yöntemler.................................................... 24
2.5.1. Spektral genlikler yöntemi........................................ 26
2.5.2. Referans istasyonuna göre spektral oranlar
yöntemi ..................................................................... 26
2.5.3. Nakamura H/V Spektral Oranlar Yöntemi................ 27
2.6. Yer Büyültmesi Çalışmaları .......................................... 29
iv
2.7. Kuvvetsiz Yer Hareketlerinin Büyültmeleri ve
Kuvvetli Yer Hareketleri ile İlişkilendirilmesi ve
Yerin Doğrusal Olmayan (Non- Linear) Davranışı ....... 30
2.8. Arazide Mikrotremor Ölçümleri ................................... 33
2.8.1. Arazide Mikrotremor Kayıtlarının Alınması ........... 36
3. MATERYAL VE YÖNTEM ..................................................
3.1. Kuzey Anadolu Fayı (KAF) ..........................................
3.2. Bolu İli ve Çevresinin Genel Jeolojisi ..........................
3.2.1. Salıbeyler Formasyonu .............................................
3.2.2. Vakıfgeçitviran Formasyonu ....................................
3.2.3. Hariçgeçitviran Formasyonu.....................................
3.2.4. Alüvyon yelpazeleri .................................................
3.2.5. Alüvyonlar ...............................................................
3.3. Bolu İli ve Çevresinin Yapısal Jeolojisi .......................
3.4. Bolu ve Çevresinde Hasar Yapıcı Depremler................
3.5. 17 Ağustos ve 12 Kasım Depremlerinde Bolu İli ve
Çevresinde Deprem Hasar Durumu...............................
3.6. Bolu İl Merkezi ve Çevresinde Mikrotremor
Ölçümleri.......................................................................
3.7. Çalışma Alanında Mikrotremor Verilerinin Alınması...
3.8. Çalışma Alanında Alınan Verilerin Analizi .................
38
38
39
42
42
43
43
43
44
45
46
47
48
52
4. ARAŞTIRMA BULGULARI ................................................ 57
5. TARTIŞMA VE SONUÇ........................................................ 77
KAYNAKLAR .......................................................... ...................... 80
EKLER ...................................................................... ...................... 83
EK 1 ........................................................................................... 84
ÖZGEÇMİŞ............................................................... ......................103
v
ŞEKİLLER DİZİNİ
Şekil 2.1.
Şekil 2.2.
Şekil 2.3.
Şekil 2.4.
Şekil 2.5.
Şekil 2.6.
Şekil 2.7.
Şekil 2.8.
Şekil 2.9.
Şekil 2.10.
Şekil 2.11.
Şekil 3.1.
Şekil 3.2.
Şekil 3.3.
Şekil 3.4.
Şekil 3.5.
Şekil 3.6.
Şekil 3.7.
Şekil 4.1.
Yatay düzlemde yayılan P dalgasının (a), S dalgasının
(b),L dalgasının (c) ve R dalgasının (d) şekilsel
gösterimi………………………………………………..
Odaktan yayılan dalgaların, yayıldıkları ortamın ve
etkidikleri bölgenin fiziksel özelliklerinden etkilenerek
dalga karakterlerinin değişimi………………………….
Binanın üzerinde bulunduğu yerdeki salınımlar
karşısındaki sismik rezonansı………………..…………
Mikrobölgelendirme çalışmaları……………………….
Yapıya etki eden statik ve dinamik yüklerin zamana
bağlı değişimlerinin şematik ifadesi……………………
En büyük ivmenin kırıktan uzaklığa göre
değişimi…………….…………………………………..
En büyük yatay ivmenin odaktan uzaklığa göre
değişimi……….
Nakamura’nın mikrotremor ölçümlerini açıklamak için
önerdiği basit model…………………………………....
Mikrotremor kayıtlarının alınmasında kullanılan temel
birimler…………………………………………………
Mikrotremor ölçümleri için kullanılabilecek geniş bant
aralıklı üç bileşenli sismometre seti……………………
Mikrotremor ve kuvvetli yer hareketleri kayıtları için
kullanılabilecek analog sayısal çevirici ve kaydedici
sistem…………………………………………………..
Bolu ve çevresinin genel tektonik durumu ve yüzey
kırıkları…………………………………………………
Ölçüm noktasında kaydedilen titreşim doğrultuları ve
sismometre seti ………………………………………...
Üç bileşende alınmış, 300 saniyelik mikrotremor
verisinin zaman ortamında görünüşü…………………..
Arazi çalışmaları sırasında kullanılan KS10-3
modelinde sismometrenin görünüşü…………..……….
Ks10-3 tipi sismometrenin tepki fonksiyonu…………..
Spektrumlar üzerinde etkili periyot ve büyültme
değerinin saptanması……………….…………………..
Büyültme spektrumunun etkin periyotdaki değerinin
elde edilmesi……………………………………………
Bolu ili ve çevresinin 1/25000 ölçekli jeoloji haritası ..
vi
6
7
17
18
21
23
23
27
34
35
35
45
50
50
51
51
55
56
59
Şekil 4.2.
Şekil 4.3.
Şekil 4.4.
Şekil 4.5.
Şekil 4.6.
Şekil 4.7.
Şekil 4.8.
Şekil 4.9.
Şekil 4.10.
Şekil 4.11.
Şekil 4.12.
Çalışma alanında mikrotremor verileri ile oluşturulan
etkin titreşim periyodu haritası…………………………
Çalışma alanında mikrotremor verileri ile oluşturulan
yer büyültme katsayısı haritası………………………....
B03(a), B51(b), B54(c), B56(d) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları……………………
B34(a), B27(b), B35(c), B28(d) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları……………………
Çalışma alanında daha önceden yapılmış sismik
profillerin dağılımı……………………………………..
A zonu içerisinde yer alan BAY(a), C’(b), K’(c),
F’(d)sismik profillerinin S dalga hızına göre iki boyutlu
yer modelleri…………………………………………...
A zonu içerisinde bulunan H(a), I(b), R(c), S(d) sismik
profillerinin S dalga hızına göre iki boyutlu yer
modelleri……………………………………………….
B zonu içerisinde bulunan FL(a), FZ(b) ve A(c) sismik
profillerinin S dalga hızına göre iki boyutlu yer
modelleri……………………………………………….
Bolu Bayındırlık ve İskan Müdürlüğü Binasındaki üç
bileşenli ivme kaydı…….……………………………...
12 Kasım Depremi’nin BOL istasyonundaki kaydının 3
bileşenli hız tepki spektrumu…….…………………….
Bolu Bayındırlık ve İskan Müdürlüğü bahçesinde
alınan mikrotremor verisinin yatay ve düşey
bileşenlerinin frekans ortamında görünümü…………...
vii
60
61
65
66
68
70
71
72
74
74
76
ÇİZELGELER DİZİNİ
Çizelge 4.1.
Ölçüm istasyonlarının koordinatları ve elde
edilen parametrelerin değerleri………….……
viii
66
SİMGELER DİZİNİ
g
L
Ms
P
Rg
S
SH
SV
SE
SM
T
Vs
Vb
δI
ω
Yerçekimi ivmesi
Love dalgası
Yüzey dalgalarından hesaplanan depremin büyüklüğü
Sıkışma dalgası
Kısa periyotlu Rayleigh dalgası
Kesme dalgası
Yatay yönde yerdeğiştirmesi olan S dalgası
Düşey yönde yerdeğiştirmesi olan S dalgası
Site effect (Yer etkisi)
Değiştirilmiş yer etkisi
Periyot
Yüzeydeki yer hareketinin bileşeni
Yüzey tabakanın tabanındaki yer hareketinin bileşeni
Yere bağlı şiddet değişkeni
Frekans
Kısaltmalar
AHSA
cm
DAD
DAF
FFT
GPS
H/V
Hz
KAF
km
KYH
m
sn
PCMCIA
UTM
Average Horizontal Spectral Amplitute
Santimetre
Deprem Araştırma Dairesi
Doğu Anadolu Fayı
Fast Fourier Transform
Global Positioning System
Yatay / Düşey
Hertz
Kuzey Anadolu Fayı
Kilometre
Kuvvetli Yer Hareketi
Metre
Saniye
Personnel Computer Memory Card International Association
Universal Transverse Mercator
ix
1. GİRİŞ
Bilimin ve teknolojinin temelini oluşturan insanoğlunun kendisini, içinde
yaşadığı doğayı keşfetme ve ilerleme merakı, devamlı olarak tabiatla
mücadele gerektirmiştir. Bu mücadele insanoğlunun doğayla ve kendi
tabiatıyla olan ilişkilerinde farklı bilim dallarını ve mühendislik alanlarını
meydana getirmiştir.
Tabiat ile birlikte yaşamanın ve onunla mücadele etmenin bir kolu da, doğal
afetlerden birisi olan depremdir. İnsanın depremin oluşumuna duyduğu
merak, depremi tanıma, tahmin, keşfetme ve inceleme isteği deprem
bilimini doğurmuştur. Önlenemeyecek bir olay olan depremin, insan hayatı
üzerindeki maddesel hasarlarını önlemek, deprem sırasında yapıların
davranışlarını incelemek, depreme dayanıklı yapılar tasarlamak, deprem
sırasında yerin davranış karakterini tahmin etmek ve deprem hasarlarını en
aza indirme isteği ise deprem ile ilgili mühendislik disiplinlerinin
oluşumunu sağlamıştır.
Deprem gibi çok karmaşık neden-sonuç ilişkileri olan, büyük enerjileri
açığa çıkaran olaylar karşısında ilgili tüm bilim ve mühendislik dalları
karşılıklı dialog halinde ve ortak çalışmak zorundadır. Hiçbir mühendislik
disiplini böylesine ciddi bir olay karşısında diğerinden daha önemli değildir.
Önemli olan ilgili mühendisliklerin bilimsel, etik ve yasal platformlarda
birlikte çalışma ortamlarının oluşturulmasıdır.
Yerbilimcilerin deprem olayında üzerine düşen görevlerden bir tanesi de
yerin deprem sırasında davranış karakterlerini temsil edecek olan
parametreleri hesaplamak ve bu verileri diğer mühendislik birimlerinin
hizmetine sunmaktır. Ayrıca yerbilimci, deprem ve benzeri doğa olaylarında
riskli olan bölgelerde yerseçimi çalışmalarını üstlenerek risk faktörünü en
aza indirir. Şehirleşme ve yapılaşma gibi insanı doğrudan etkileyen plan
çalışmalarında uygun yerseçimi, çalışmaların ilk basamağını oluşturur.
Ülkemizde ve dünyada yaşanmış olan depremlere bakıldığında, uygun yer
seçimi yapılmamış ve gerekli tedbirler alınmamış alanlarda deprem
1
hasarlarının ne derece büyük kayıplara yol açtığını görebiliriz.
Depremlerden sonra oluşan hasarlara bakılarak riskli bölgeleri saptamak her
ne kadar doğrudan bir yaklaşım olsa da mantıklı olan hasar oluşmadan riskli
bölgeleri tesbit edebilmektir. Dünyada ve ülkemizde bu amaçla jeofizik
mühendisliği, mesleki teorik bilgisini, bilgi birikimini ve deneyimini
kullanabilir durumdadır. Yer ile ilgili birçok fiziksel parametreyi
hesaplayarak ve yeri mühendislik amaçlı uygulamalar için bir bilinmeyen
olmaktan çıkarıp modelleyerek, yerin bilinmeyenlerini aydınlatmaktadır.
Oluşan birçok depremde deprem hasarlarının yeryüzündeki dağılımı,
düzgün olmayan ve çok kısa mesafelerde değişimler gösteren, karmaşık
fiziksel olayların sonucunda gerçekleşir. Genellikle yerin heterojen yapısı
ve depremin karmaşık oluşum karakteri, bu düzgün olmayan deprem
hasarları dağılımını oluşturur. Depremler sırasında hasarı, birincil olarak
oluşan depremin büyüklüğü, mekanizması, yeri ve süresi gibi faktörler
etkilerken ikincil olarak depremin oluştuğu yerin fiziksel özellikleri ve yerin
bölgesel davranış karakterleri etkiler. Yerin oluşan deprem dalgalarını
iletme karakteri, dinamik elastik özellikleri, deprem salınımlarını soğurma
ve genleştirme gibi etkileri yerin bölgesel özelliklerini oluşturur ve
mühendislik yapıları üzerine etkiyi büyük ölçüde bu özellikler yansıtır.
Bu tez çalışmasında, çalışma alanı olan Bolu ve yakın çevresinde
oluşabilecek bir deprem sırasında yerin fiziksel parametrelerinden olan yer
salınım periyodunun ve yerin salınımı büyültme karakterinin belirlenmesi
amaçlanmıştır. Elde edilen ve değerlendirilen veriler ışığında saptanan yer
parametrelerine göre çalışma alanı içerisinde yer etkisi belirlenmiştir.
Deprem sırasında riskli olabilecek alanlar ve bu alanların mühendislik
özellikleri saptanmıştır.
Yeryüzünde hiçbir olay durağan olmadığı gibi yeryüzünün kendisi de
durağan değildir, sürekli hareket halindedir. Yeryüzündeki bu hareket, açığa
çıkan enerjiye göre veya oluşan titreşimlerin genliklerinin büyüklüğüne
göre çeşitlilik gösterir. Açığa çok büyük enerjiler çıkıyorsa ve yer hareketi
ile yeryüzünde farkedilir ve hasar oluşturan salınımlar hissediliyorsa bunlar
deprem ya da kuvvetli yer hareketi olarak isimlendirilir. Bu hissedilir ve
açığa büyük enerjiler çıkaran yer hareketlerinin yanında yeryüzünde insan
2
tarafından algılanamayan sürekli salınımlar etkindir. Bu tür salınımlara
mikrotremor (titreşimcik) denir.
Yeryüzünde farklı bölgelerin farklı periyotlarda salındıklarının
anlaşılmasından sonra, yeryüzünü bölgelendirme çalışmalarına katılabilecek
yeni parametreler olduğu ortaya çıkmıştır. Bu bağlamda yeryüzünde alınan
mikrotremor kayıtlarından elde edilen yer fiziksel parametrelerine göre
mikrobölgelendirme çalışmaları yapılabileceği bulunmuştur.
Mühendislik amaçlı uygulamalara temel oluşturması ve projelendirme
çalışmaları için veri sağlaması açısından mikrobölgelendirme çalışmaları
önem taşımaktadır. Mikrobölgelendirme çalışmaları verimlilikleri açısından
içerik ve nitelik olarak bilimsel doğruluk ve geçerlikler taşımalıdır.
Amaca yönelik uygun ve doğru çalışmalar ile deprem ve benzeri yer
hareketlerinin bölgesel etkilerinden korunmak mümkündür.
3
2. KURAMSAL TEMELLER
Bu bölümde bazı kuramsal temeller verilmeden önce sismolojide ve sismik
yöntemlerde, jeofizikte kullanılan ve araştırılan başlıca sismik dalga türleri
hakkında genel bilgiler verilecektir. Tez kapsamında incelenecek konularda
yöntemlere farklı dalga biçimi yaklaşımları anlatılacağından dalgaların
temel özelliklerini belirtmekte yarar görülmektedir.
2.1. Cisim ve Yüzey Dalgaları
Depremler ve diğer doğal yer hareketleri sonucunda ya da nükleer
patlatmalar gibi insan kaynaklı enerji boşalımları sonucunda yer içinde
sismik elastik dalgalar yayılır. Yayılan bu dalgaların özellikleri ve bu
dalgaların yeriçi ile ilgili içerdikleri bilgiler sismoloji biliminin başlıca
inceleme alanları olmuştur. Sismologların en baştan beri ortak amaçları bu
yer hareketlerini kaydedebilmek ve elde ettikleri dalga biçimlerini analiz
ederek yer ile ilgili bilinmeyenleri aydınlatmak olmuştur. Yapılan
araştırmalar, sismik dalgalar birbirlerine benzer veya farklı özellikler
taşıyan belli şekillerde oluşmakta olduğunu göstermiştir.
Cisim dalgaları (body waves), cisimler içerisinde yayılan dalgalardır.
Bunlardan P dalgaları (P waves), istasyonlara ilk gelen hızlı dalgalar
olduğundan birincil (primary) dalgalar olarak bilinirler. Sismogramlarda bu
dalgalar S dalgalarına göre daha düşük genlikli ve küçük periyotlu olarak
gözlenirler. Parçacık hareketi dalga yayınım yönüne paraleldir.
S dalgaları (secondary waves) ya da kesme dalgaları, sismogramlarda P
dalgalarına göre büyük genlikli düşük frekanslı dalgalar olarak görülürler.
Parçacık hareketi dalga yayılım yönüne diktir.
SH dalgaları sadece yatay yönünde yerdeğiştirmelerin olduğu S tipi
dalgalardır. SV dalgalarında yerdeğiştirme düşey düzlemdedir.
Yüzey dalgaları cisim dalgalarına oranla daha düşük frekanslı ve hızlı,
büyük periyotlu ve büyük genlikli dalgalardır. Cisimlerin içinden değil
4
yüzeyinde veya yüzeye yakın yerlerinde yayılırlar. Rayleigh dalgaları,
serbest yüzeylerde oluşurlar. Rayleigh dalgalarının genliği Love
dalgalarından daha büyük fakat hızları daha azdır. Rayleigh dalgalarında
parçacık hareketi eliptik bir yörüngededir. Rg dalgaları kısa periyotlu
Rayleigh dalgalarıdır.
Love Dalgaları büyük genlikli SH dalgaları olarak tanımlanabilir. Düşük hız
yapısındaki tabakalı ortamlarda yüzeyde oluşurlar. Love dalgalarının
genlikleri düşey düzlemde derinlikle üstel olarak azalır. Yukarıda konu
edilen sismik dalgaların hareket karakterlerinin şekilsel gösterimi şekil
2.1.’de görülmektedir.
Deprem dalgasının özelliklerinden mühendislik açısından en önemlileri;
enerji, en büyük genlik, süre, dalga sayısı ve titreşim periyodudur. Dalga
sayısı bir dalga biçiminin tekrar sayısı olarak basitçe tanımlanabilir.
Dalga içeriğinde hakim (baskın olan, etkili periyot) durumda olan periyoda
hakim (baskın, etkili) periyot denir. Dalga içerisinde yineleme sayısı en çok
olan periyoda da hakim periyot denmektedir.
5
a)
b)
c)
d)
Şekil 2.1. Yatay düzlemde yayılan P dalgasının (a) , S
dalgasının (b),L dalgasının (c) ve R dalgasının
(d) şekilsel gösterimi
6
Deprem dalgaları, oluştukları odaktan yayılırken ortamın jeofiziksel
özelliklerinden etkilenir, frekans içerikleri değişikliğe uğrar (şekil 2.2.). Etki
ettikleri bölgelerde bulundukları bölgenin hakim titreşim periyodu deprem
dalgalarını etkiler. Belli frekansdaki titreşimlerin genlikleri artarak
kaydedilen dalga formuna etki eder bazı frekansların genlikleri ise soğrulur.
ODAK
’
Şekil 2.2. Odaktan yayılan dalgaların, yayıldıkları ortamın ve
etkidikleri bölgenin fiziksel özelliklerinden etkilenerek
dalga karakterlerinin değişimi
Çok küçük (mikro) titreşimler ya da mikroseismler yeryüzündeki sürekli
titreşimlerdir ve genellikle sismikde gürültü olarak isimlendirilirler.
Genellikle mikroseismlerin uzun periyotlu (>2 sn) salınımları
bulunmaktadır.
Oluşan doğal yer hareketlerinden, depremlerden, nükleer patlatmalardan ya
da insan kaynaklı diğer patlatma veya sismik enerji boşalımı ile
sonuçlanacak etkinliklerden sonra yeryüzünde ve yeriçinde sismik dalgalar
kendi özelliklerini koruyarak bazan da sismik özellikleri değişimler
göstererek yayılırlar.
7
2.2. Mikrotremor ve Özellikleri
Mikrotremor, farklı kaynaklardan yayılan yeryüzündeki sürekli
titreşimlerdir. Bu mikro sarsıntıların kaynağı da çeşitlilik gösterir.
Yerkürenin belli bir eksende dönmesi, gelgit etkisi, jeotermal aktiviteler,
yeraltındaki sismik aktiviteler, atmosfer etkileri, rüzgar ve kültürel
gürültüler (trafik, endüstriyel aktiviteler ve diğer bazı insan kaynaklı
etkiler). Bütün bu etkenler yeryüzünde titreşim olarak algılanabilir. Bu
titreşimlerin genlikleri 0.1 mikron ile 1 mikron , periyotları ise 0.05 saniye
ve 2 saniye arasında değişir (Kanai ve Tanaka 1954; 1961) .
Frekans ve genlik içeriklerine göre bu sürekli titreşimler sismik gürültüler
olarak da adlandırılabilir. Düşük periyotlu gürültülerin kaynağı rüzgar,
trafik ve diğer endüstriyel aktivitelerken, daha uzun periyotlu hareketlerin
kaynağı ise alçak basınç ve okyanus etkileşimi, okyanusların oluşturduğu
etkiler ve gelgit gibi etkenlerdir.
Mikrotremor çalışmaları, sismoloji bilimi ile paralel olarak 1900’lü yılların
başından beri özellikle Japonya’da yapılmaktadır. 1960 yılından sonra
sismolojideki öneminden dolayı gelişmiştir (Alçık ve diğ. 1995).
Mikrotremor çalışmaları ile yerin dinamik özelliklerinin incelenmesine
Kanai ve arkadaşları öncülük etmişlerdir. Kanai’ye göre farklı yer yapılı
bölgelerde, yerin doğal salınım özellikleri de kesinlikle farklı olmaktadır.
Bu düşüncesini de farklı yerlerde aldığı mikrotremor ölçümleri ve bunların
sonuçları ile desteklemiştir (Kanai 1983).
2.2.1. Mikrotremor dalgalarının kökeni
Yeryüzünde çok küçük salınımlar olarak nitelendirebileceğimiz
mikrotremorların yüzey dalgaları mı yoksa cisim dalgaları mı olduğu
hakkında çeşitli araştırmacıların değişik görüşleri bulunmaktadır. Genel
olarak mikro depremler ve diğer bazı derin kaynaklardan oluşan
salınımların karakterleri cisim dalgaları ile ilişkilendirilirken; rüzgar ve
insan kaynaklı diğer sığ gürültüler ise yüzey dalgaları yaklaşımı ile
değerlendirilirler.
8
Kanai’ye göre mikro salınımların kaynağını yeriçinde ilerleyerek tekrarlı
yansımalar yapan S dalgaları oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında da
yöntemi uygulanan Nakamura ve bazı diğer araştırmacılar ise
mikrotremorların karakterlerinin Rayleigh dalga türü ile ilişkili olduğu
görüşündedirler. Aki (1993), mikrotremorları, yüzey dalgalarından olan
Love dalgaları ile ilişkilendirmiştir.
2.2.2. Mikrotremorların periyot dağılımları
Kanai ve Tanaka (1961), yaptıkları çalışmalarda yer yapısının basit ve tek
tabakalı olduğu durumlarda mikrotremor verilerinin spektrumunda, 0.1 sn
ile 0.6 sn arasında keskin bir şekilde doruk (pik, tepe) oluşumu görüldüğünü
açıklamışlardır.
Diğer yandan yer yapısı karmaşık olduğunda birden fazla doruk
görülebilmektedir. Bu değerler 0.2 sn’den kısa ve 1 sn’den uzun
periyotlarda gözlenmektedir.
Örtü tabakasının olmadığı ya da çok az olduğu yerlerde, örneğin dağlık bir
bölgede mikrotremorların periyotları 0.1 – 0.2 sn’lerde doruklar
vermektedir. Akarsu kaynaklı yerlerde ise 0.2 – 0.4 saniyelerde pikler
gözlenmektedir.
Alüvyonal yerlerde ise Kanai (1961), Japonya’da 0.4 – 0.8 sn civarıda
düzgün dağılımı olmayan birden fazla pik içeren spektrumlar gözlemiştir.
Genellikle kalın ve yumuşak örtü tabakalı yerlerde eğri düz bir şekil alırken
0.05 - 0.1’den 1- 2 saniyeye kadar bir dağılım göstermektedir. Tabakalı
ortamlarda periyot dağılım eğrileri çoğunlukla tabakalı ortamlarda en üst
tabakanın özelliklerinden etkilenmektedirler (Kanai ve Tanaka 1961).
9
2.2.3. Mikrotremorların genliklerinin zamana göre dağılımları
Mikrotremor ölçümlerinin genlikleri büyük ölçüde kayıt noktası etrafındaki
aktivitelerin titreşimleri ile ilişkili olduğundan, gündüz saatlerinde alınan
ölçümlerin genlikleri gece alınanlara oranla daha yüksek değerlerde
olmaktadır.
Çeşitli bölgelerde gece ve gündüz saatleri boyunca tekrarlı olarak alınan
kayıtlar göstermiştir ki gündüz saatlerindeki genlikler daha büyük değerler
ve şehir içlerindeki genlikler kırsal alanlardaki genliklere oranla daha büyük
değerler almaktadır. Bununla ilgili olarak Kanai Japonya’da 30 noktada
aldığı kayıtlar ile,
Gece = 0.3 * (Gündüz )1.5
şeklinde ampirik bir formül tanımlamıştır.
2.2.4. Yeraltında alınan mikrotremor kayıtları
Mikrotremor verilerini, kuyu için geliştirilmiş sismometrelerle yerin değişik
derinliklerinde almak olanaklıdır. Bu amaçla bir çok çalışmada kuyu içi
sismometreleri kullanılarak araştırmalar yapılmıştır. Bu araştırmaların
öncüsü olarak Kanai yerin farklı derinliklerinde ve yüzeyinde aldığı
mikrotremor verilerini inceleyerek verilerin periyot dağılım eğrilerinin
farklı derinliklerde farklı dağılımlarda olduğunu göstermiştir. Sonuçlarını,
kuyu logları ile karşılaştırarak yerin ardalanma özellikleri ile mikrotremor
verilerini ilişkilendirmeye çalışmıştır.
Aynı zamanda deniz tabanı ile karada alınan mikrotremor verileri de
uyumluluk içerisindedir. Bu da mikrotremorların geniş kullanım alanlarında
denenebileceğini göstermektedir.
10
2.2.5. Mikrotremor verilerinin kullanım amaçları
Bir bölgedeki titreşimler, o bölgelerde yerin doğal gürültüsünü oluştururlar.
Farklı yer koşullarına ait yerin doğal gürültüsü de farklı olacaktır. Yerin
doğal gürültüsünün genlik ve frekans içeriklerini, yerin litolojisi ve
geometrisi gibi faktörler etkileyecektir.
Yerin çok küçük genlikli doğal salınımları incelenerek yerin etkin salınım
periyotları saptanabilir ve bu şekilde yerin davranış özellikleri belirlenebilir.
Bu durumda yerin bu doğal titreşimlerinden yararlanılarak elde edilecek
parametrelere göre bölgesel olarak yer sınıflamaları yapılabilir. Bu görüşü
ilk savunan ve uygulamasını yapan, yeri dört ana gruba ayırarak bu
sınıflamanın Japon bina yönetmeliğinde kullanılmasını sağlayan
araştırmacılar Kanai ve arkadaşları olmuştur (Kanai 1961).
Mikrotremor verilerinden ve kuvvetli yer hareketi verilerinden elde edilen
genlik spektrumlarına bakıldığı zaman spektrumların benzerlik gösterdiği
görülür. Deprem kayıtlarına ve mikrotremor kayıtlarına bakıldığında
görülen farklılık ise genellikle genlik değerlerinde gözlenirken, etkin
frekansların çok fazla farklılık göstermediği görülmektedir (Kanai ve
Tanaka 1965).
Bu kavramdan yola çıkılarak basit homojen yatay tabakalı ortam kabulü
yapılarak; yer etkin periyodunun, doğrudan mikrotremor ölçümleri ile
belirlenerek bölgede kuvvetli yer hareketi verisi olmaması durumunda da
saptanması olanaklı olmaktadır.
Mikrotremor aygıtı ile çeşitli bölgelerde ölçümler yapılarak yer etkin
periyotu ve bir yaklaşım olarak etkin periyotdaki büyültme katsayısı gibi
parametreler bulunabilir ve bu veriler ışığında bölgesel olarak
parametrelerin değişimi saptanarak pratik sınıflandırmalar yapılabilir.
Yer büyültme katsayısı hesaplamalarında, spektral genlikler (Kobayashi ve
diğerleri, 1986), referans noktasına göre görecel spektral oranlar (Kagami
11
ve diğerleri, 1986) veya yatay bileşen spektrum değerlerinin düşey bileşen
spektrum değerlerine oranı Nakamura, yöntemleri uygulanabilir.
Deprem sırasında oluşan büyültmelere en yakın değeri daha doğru
yaklaşımla veren yöntemin Nakamura yöntemi olduğu yayınlanan birçok
yabancı kaynakta belirtilmiştir. Fakat temelde kullanılan üç yöntemin,
belirli kabuller içerdiğinden çeşitli eksiklikleri bulunmaktadır. Temelde
yöntemler, yerin homojen yatay tabakalardan oluştuğunu kabul etmiş, diğer
iki ve üç boyutlu etkileri hesaplamalara katmamışlardır.
Kanai, mikrotremorları en büyük periyot ile ortalama periyot ve en büyük
genlik ile etkili periyot ilişkileri açısından değerlendirerek bir sınıflamaya
gitmiştir. Bu sınıflamaya göre yeri dört ana gruba ayırmıştır (Kanai ve
Tanaka 1961).
1.
Grup: Tersiyer ya da daha yaşlı sert, kumlu, çakıllı
birimlerden oluşmaktadır.
2.
Grup: Pleistosene ya da çakıllı alüvyona ait kumlu sert kil ve
milden oluşan 5 m ya da daha kalın tortullardan oluşmaktadır.
3.
Grup: 5 m ya da daha kalın alüvyondan oluşmaktadır.
4.
Grup: 30 m ya da daha kalın delta tortullarından ya da benzeri
birikimlerden oluşan yumuşak birimlerden oluşmaktadır.
Yere ait bu fiziksel özelliklerin saptanması ile; daha iyi tanınan bir yer
üzerine yerin yapısına uygun daha doğru, sağlam ve daha dayanıklı yapılar
yapmak mümkün olacaktır.
Mikrotremor çalışmalarından elde edilecek sonuçlar, mikrobölgelendirme
çalışmalarında, yapı dizaynında ve inşaa edilmesinde, şehir planlama, yer
seçimi, şehircilik çalışmalarında, deprem senaryoları çalışmalarında, sismik
risk analizi gibi birçok çalışmada kullanılabilir.
12
Yerin özellikleri saptandıktan sonra bu özellikler kesinlikle yapı dizaynına
katılmalı alt yapı ve üzerine yapılacak üstyapı ilişkileri hiçbir proje
safhasında gözardı edilmemelidir. Etkin titreşim periyodu saptanan yer
üzerine yapılacak olan yapının da, kendisine has bir doğal periyodu
olacaktır. Yerin etkin periyodunun saptanması kadar üstyapının da
periyodunun saptanması önemlidir. Yapılaşmada yerin ve yapının
periyotlarının aynı olmamasına dikkat edilmelidir. Zira, bu iki periyodun
uyuşması durumunda rezonans ortaya çıkabilir ve aslında sağlam ve ayrı
ayrı uygun olan iki faktör, yer ve yapı, olumsuz yönde etkilenebilir. Bu
olaya ülkemizden bir örnek verecek olursak, 28 Mart 1970 yılında Gediz
depremi, Bursa’da Tofaş fabrikasında etkili olmuş ve yıkıma neden
olmuştur. Daha sonra yapılan araştırmalarla fabrikanın üzerine kurulduğu
yerin ve üzerindeki yapıların doğal periyotlarının uyuştuğu saptanmıştır
(Gül 1972).
2.3. Mikrobölgelendirme Çalışmaları
Yaşanılan deneyimler ve yapılan araştırmalar göstermiştir ki depremin
oluştuğu yerin yeryüzüne izdüşümüne aynı uzaklıkta olan, farklı yer
yapısına sahip ayrı yerlerde deprem etkileri (hız, ivme, genleşme gibi),
farklılıklar göstermektedir. Bu farklı etkilerinin gözlenmesinde, deprem
odak özelliklerinin, depremin büyüklüğünün, oluşum mekanizmasının,
deprem dalgalarının yayınım yönünün, depremin süresinin ve deprem
dalgalarının frekans içeriğinin etkisi ile birlikte bölgesel olarak yerin,
salınım periyodu, geometrik özellikleri, esneklik özellikleri, su içeriği gibi
bölgesel etkilerin de rolü büyüktür.
Yeni kurulacak kentlerde endüstri bölgelerinde ve yerin sismik durumunun
hayati önem taşıdığı bütün yapılaşma bölgelerinde yerin statik ve özellikle
dinamik karakterinin tanımlanması zorunludur.
Yer hareketi ve bu hareketin jeolojik yapıyla ilişkilerini değerlendirmek
amacıyla birçok mikrobölgeleme çalışmaları yapan bazı araştırmaları
sıralarsak; Katz, Ohta, Kagami, Kobayashi, Lermo, Seo, Field sayılabilir,
ülkemizde ise malesef çok fazla sayıda mühendislik amaçlı
mikrobölgelendirme çalışması yapılmamıştır (Alçık ve diğerleri, 1995).
13
Mikrotremor ölçümlerinden elde edilen parametreler tabii ki
mikrobölgelendirme çalışmaları için tek başına yeterli değildir. Bu
çalışmanın yanında diğer bazı yere yönelik nitelik ve nicelikler de
araştırılmalıdır.
Çalışılan bölgede, jeolojik durum, aktif ve aktif olmayan faylar, dinamik ve
statik özellikler, sismisite, heyelan durumu, topoğrafya, yeraltı suyu
durumu, sıvılaşma gibi yer özellikleri ayrıntılı biçimde incelenerek
mikrobölgelendirme çalışmaları yapılmalıdır. Bu noktada bunlara da kısaca
değinilebilir. Aşağıda anlatılacak yerin bölgesel özellikleri ile ilgili
değerlendirmeler bölgesel olarak yerin deprem hasarlarını arttırıcı özellik
göstermesindeki başlıca etkenlerdir. Aşağıda değinilen konu başlıkları Gül
(1972)’den alınmıştır.
2.3.1. Yeraltı suyu
Yeraltı suyunun varlığı ve derinliği ile yeraltı suyunun etkileşimde olduğu
jeolojik birimlerin özelliklerine göre, deprem ve benzeri yer hareketlerinin
etkileri büyütülebilir. Yapılan araştırmalarda, yeraltı suyu içeren, çakıllı ve
kumlu birimlerde deprem etkileri daha fazla görülmektedir.
2.3.2. Jeolojik birimlerin farklı zonlanmaları
Jeolojik ve fiziksel nitelikleri farklı olan birimlerin, aynı bölgede farklı
dizilimleri deprem etkilerinin bölgesel olarak birbirinden ayrılan farklı
etkilerle gözlenmesini sağlar. Bu olayın bir örneği Meksika 1957
depreminden sonra bölgede gözlenmiştir. Bölgede yumuşak ve kalın
dolgular üzerinde daha şiddetli etkiler saptanmıştır. Meksiko şehrinde 3.5
km’lik bir alan içerisinde yer ivmesinin 10 ile 100 gal arasında değiştiği
belirlenmiştir. Ülkemizde yaşanan depremlere de bakıldığı zaman jeolojik
ve fiziksel özellikleri farklı yerlerdeki deprem hasarlarının da farklılıklar
gösterdiği saptanabilir.
14
2.3.3.Topoğrafya
Yüzeydeki örtü tabakanın altıdaki sağlam yer topoğrafyasının da depremler
sırasında oluşacak hasarlara önemli etkisi vardır. Sağlam yer yapısındaki
kabarık yapı, karmaşık kırılma ve yansımalara neden olarak bu bölgelerde
enerji birikimine yol açmaktadır. Örtü tabaka altındaki yer yapısının yüzey
titreşimlerine olan etkileri de geçmiş birçok deneyimden saptanmıştır.
Geçmişte oluşan bazı büyük depremlerin oluşturduğu hasarların, bölgede
düzensiz bir biçimde yayılmasında sağlam yer topoğrafyasının yapısının
etkili olduğu belirlenmiştir.
Yine son yıllarda yapılan bazı araştırmalara göre depremlerinin oluştuğu
bölgelerde dağların ve diğer bazı yer şekillerinin dizilişinin ve yapılarının
da bölgede oluşan deprem hasarlarında büyük etkisi olduğu belirlenmiştir.
Örneğin, deprem dalgasının geldiği bölgede; dalganın geliş yönüne göre
çanak şeklinde içe doğru bükük veya dışa doğru tümsek yapıda bir dağ ya
da dağ sırası, çukur aynaya veya tümsek aynaya benzer bir davranışla
deprem dalgasını odaklama veya yansıma ile şekillendirebilmektedir. Bu
etki ile deprem dalgaları yerel olarak çok farklı etkilere neden olurlar. Bu
tip unsurlar da mikrobölgeleme çalışmalarında mutlaka dikkate alınmalıdır.
2.3.4. Heyelan durumu
Depremin etkilediği bölgenin heyelan durumu incelenmelidir. Deprem
sırasında heyelan potansiyeli olan bir alan için deprem, tetikleyici bir faktör
olabilir ve heyelan kütleleri deprem hasarlarını etkileyebilir. Heyelan
potansiyeli olan bir bölgede profil boyunca mikrotremor kayıtları alınarak
örtü tabakanın şekillenmesi modellenerek, kayma yüzeyi tesbitinde diğer
jeofizik yöntemlerle birlikte yardımcı bir yöntem olarak kullanılabilir.
2.3.5. Faylar
Mikrobölgelendirme yapılacak bölgede yer alan fayların aktiviteleri,
yönleri, derinlikleri, yerleri bilinirse projelendirme işleri daha isabetli
15
yapılacaktır. Aktif faylı bölgeler deprem sırasında içinde bulundukları
araziye deformasyon özelliği kazandırabilmekte, dolaylı veya dolaysız hasar
yapabilmektedir (Gül 1972) .
2.3.6. Sıvılaşma
Genellikle çakıllı ve kumlu birimlerde gözlenen sıvılaşma olayı ile deprem
hasarları artacağından; çalışılan bölgenin sıvılaşma potansiyeli ayrıntılı
biçimde incelenmelidir. Sıvılaşma olayının incelenmesinde kullanılacak
mümkün olan tüm yer fiziksel parametreleri bulunup hesaplanmalıdır.
Yaşanan deprem olaylarından sonra sıvılaşma gözlenen ve gözlenmeyen
bölgelerdeki deprem etkilerinin oldukça farklı olarak gözlenmesi
mikrobölgelendirme çalışmalarında sıvılaşma incelemelerinin de ne kadar
gerekli olduğunu açıklamaktadır.
2.3.7. Sismik özellikler
Mikrobölgeleme çalışmaları için çalışılan bölgeye ait geçmiş bütün veriler
derlenmeli ve analiz edildikten sonra bölgeleme çalışmalarında bölgenin
depremselliği ve sismik riski ile ilgili bilgilere yer verilmelidir.
Çalışılan bölgenin sismik özellikleri mutlaka mikrobölgeleme çalışmalarına
katılmalıdır. Bölgenin elastik parametreleri, özellikle sismik kesme dalga
hızı ve etkin periyodu belirlenmelidir. Yapı inşaa edilecek yerlerde yerin ve
yerin ürettiği sismik aktivitelerin özellikleri ne kadar iyi tanınırsa ve yapının
maruz kalacağı sismik koşullar yapı tasarımına ne oranda yansıtılırsa
yapının ve içerisinde yaşayan insanların ömrü o kadar uzun olur. Şekil
2.3.’de bir binanın sismik rezonansını simgeleyen şekil görülmektedir.
Şekilde A ve B genlikli salınımlar binaya etki ettikten bir süre sonra
salınımlar üst üste gelerek rezonans oluşturmaktadır.
Sismik olarak aktif bölgelerde kuvvetli yer hareketi (KYH) verileri ve
yardımcı olarak mikrotremor verileri kullanılabilirken, sismik olarak daha
az aktif ve yeterli miktarda KYH verisi olmayan inceleme alanlarında
16
mutlaka mikrotremor verilerinden yararlanılarak yerin fiziksel karakteri
belirlenmelidir.
Yukarıdaki etkenler ayrı ayrı veya birleşerek yüzey titreşimlerini
etkileyecektir. Bu nedenle mikrotremor yöntemi kullanılarak yapılacak
modelleme çalışmalarında bu faktörler göz önünde bulundurulmalıdır.
Şekil 2.3. Binanın üzerinde bulunduğu yerdeki salınımlar
karşısındaki sismik rezonansı
Mikrobölgelendirme yapılacak alanlarda yukarıda bahsedilen özellikler
ayrıntılı bir biçimde incelenir ve sonuçları ilgili tüm mühendislik disiplinleri
tarafından irdelenirse ve bu sonuçlardan yararlanılarak önlemler alınırsa
inceleme alanı için depreme karşı en büyük önlem alınmış olur.
17
Mikrobölgeleme çalışmaları için toplanan ve değerlendirilen verilerin
bilimsel gerçekliğinden emin olunmalı, veri toplama ve veri analiz
aşamalarında bilimsel ve modern teknoloji tabanlı çalışmalar yapılmasına
dikkat edilmelidir. Toplanan verilerin koordinatları ve hangi alana ait
oldukları düzenli bir şekilde saptanmalı ve arşiv bilgisi olabilecek nitelikte
ve kolay anlaşılır bir gösterimle haritaya aktarılmalıdır.
Bulunan parametrelerin gösterimi ve veri sunumu dünya normlarına uygun
olarak yapılmalıdır.
Elde edilen sonuçlar, derlenerek harita üzerine işlendikten sonra, bölgede
daha sonra yapılacak birçok çalışma için rehber niteliğinde olacaktır.
Mikrobölgeleme çalışmaları yeni kurulacak şehirlerin planlamasında olduğu
kadar, afetten sonra yeniden yapılanma ve onarılma çalışmaları için de
kullanılabilecektir. Disiplinler arası ortak, planlı ve programlı bir çalışma
gerektiren mikrobölgelendirme çalışmalarının şematik gösterimi şekil
2.4.’de gösterilmektedir
Şekil 2.4. Mikrobölgelendirme çalışmaları
18
Heyelan bölgelerinde yer kaymalarını araştırmak amacıyla 1999 yılında
M.R., Gallipoli ve diğerleri tarafindan İtalya’da Güney Apeninlerde heyelan
bölgesi kayma yüzeyi çalışmaları yapılmıştır. Çalışmada Elektrik Özdirenç
Yöntemi ile Mikrotremor Yöntemi birlikte kullanılmıştır. Çalışma
kapsamında 5 adet mikrotremor ölçüsü alınmıştır. Bunlardan dört tanesi
kayan kütle üzerinde diğer bir tanesi de kayma bölgesi dışında alınmıştır.
Analiz yöntemi olarak, bu tez çalışmasında da kullanılan H/V Nakamura
yöntemi uygulanmıştır. Hesaplanan büyültme spektrumları kayma bölgesi
içine düşen istasyonlarda, 2 ile 4 Hz arasında pikler (tepe) vermekte iken
kayma bölgesinin dışında kalan istasyonda spektrum düz bir grafik
sergilemektedir. Buradan şöyle bir sonuç çıkabilir; istasyonlardan sağlam
yer yapısına sahip ve olasılıkla kayan ve büyültme oranları daha yüksek
olan istasyon, diğer istasyonların bulundukları yerden farklı bir litolojiyi
göstermektedir.
Örnekten de anlaşılabileceği gibi belli bir profil boyunca mikrotremor
ölçüleri alınarak Nakamura yöntemi uygulandığında yer altındaki incelenen
hedef kütlelerin durumları hakkındaki bilgileri elde etmek mümkündür
(Gallipoli ve diğerleri 2000).
Olası bir fayın geçtiği yerin saptanması ya da litoloji farklılıklarının
anlaşılabilmesi için de bir profil boyunca ölçümler alınarak sağlam yer
topoğrafyası ve ana kaya sınırları hakkında yaklaşımlar yapılabilir. Bu
amaçla yapılan mikrotremor çalışmaları her ne kadar birincil yöntem
olmasa dahi yardımcı bir jeofizik uygulama olarak kullanılabilir.
2.4. Deprem İvmesi
Deprem hasarlarını etkileyen en önemli dinamik parametrelerden birisi
depremin ivmesidir. Deprem dalgaları oluştukları kaynağa ait
parametrelerin özelliklerini taşıdığı gibi, yayılım yönlerinde katettikleri
ortamların yapısal, jeolojik ve fiziksel özelliklerinden de etkilenirler.
Deprem dalgalarının yayınımı ve frekans, genlik gibi karakterleri oluşum
koşulları ile birlikte yayıldıkları ortam tarafından da belirlenir. Depremlerin
yapılar üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi, araştırılması ve depreme
dayanıklı yapı tasarımlarında kullanılması amacıyla ve diğer sismolojik
19
amaçlı çalışmalar için, Türkiye’de ve dünyada ivme ölçer ağları ve
sismoloji istasyonları sürekli veri ve analiz çalışmaları yapmaktadır.
Türkiye’de özellikle deprem riski taşıyan bölgelerinde, yeterli sayıda
olmasa da, çok sayıda kuvvetli yer hareketi ölçer cihazları çalıştırmakta ve
yer hareketlerine ait verileri elde etmektedir.
Depremler sırasında alınan kuvvetli yer hareketi verileri ile yerin salınım
özellikleri ve yerin hangi miktarda ve hangi hızla salınımlar gerçekleştirdiği
saptanabilir. Yerin binanın kütlesi üzerine yansıttığı kuvvetler ve
yerdeğiştirme, ivme, hız gibi değişkenler kuvvetli yer hareketlerinin
gözlenmesiyle araştırılabilir. Yapıların dizayn edilmesi aşamasında
yapıların üzerine ve yere etkiyen statik kuvvetlerin yanı sıra özellikle yanal
yükler de dikkate alınmalıdır (şekil 2.5.). Depreme dayanıklı olarak dizayn
edilecek binalarda, binanın yapılacağı yerde oluşabilecek maksimum yatay
yer ivmesi değeri mutlaka saptanmalı ve dizayn parametreleri arasına
alınmalıdır.
12 Kasım Düzce Depremi sırasında DAD tarafından alınan ve rapor halinde
sunulan çalışmada yer alan kuvvetli yer hareketi verilerine göre; g
yerçekimi ivmesini (g= 981 cm/ sn2 ) göstermek üzere, Düzce’de doğu- batı
yönünde ölçülen maksimum yatay yer ivmesi değeri 0.51 g olarak
gözlenmiştir. Bunun yanında yine aynı deprem sırasında Bolu Bayındırlık
ve İskan Müdürlüğü Binası içinde yer alan istasyonda doğu-batı yönünde
maksimum yatay yer ivmesi değeri 0.8 g olarak ölçülmüştür. Bu ani ve
anormal değer artışının sebepleri tam olarak ortaya konmasa da Bolu
bölgesinde yüksek ivme değerlerinin beklenebileceği düşünülebilir.
Yine DAD yayınladığı raporda Bolu istasyonunda ivme ölçer cihazlarla
saptanan maksimum ivmenin oluşum frekansının 3.1 Hz ( 0.32 sn)
olduğunu açıklamıştır. Bu sonuç, tez çalışmasının içerisinde yer alan ve
daha sonra açıklanacak olan yerin etkin periyot değerinin, çalışma
kapsamında mikrotremor veri ve analizleri ile saptanması çalışmaları ile
uyumluluk göstermektedir.
20
Şekil 2.5. Yapıya etki eden statik ve dinamik yüklerin zamana
bağlı değişimlerinin şematik ifadesi
2.4.1. Yerin deprem sırasında sarsıntıyı büyültmesi
Oluşan bir depremden sonra deprem odağından yayılan dalga karakteri sabit
olarak kalmaz. Deprem odağına ait olan ve deprem dalgası yayılım
ortamına ait olan özelliklerce deprem dalgası denetlenir. Depremin oluşum
mekanizması, eğer faylanma varsa fayın durumu, atım miktarı, yönü,
içmerkez derinliği, depremin süresi gibi depremin odağına ait
parametrelerin yanısıra bu oluşum koşullarına bağlı olarak deprem
dalgalarının yayınım yönü boyunca yer alan ortamların jeofizik özellikleri
de deprem dalgalarının etkidikleri yerlerdeki karakteristik özelliklerini
belirler.
21
Deprem dalgaları içmerkezden belirli bir açı ile ayrıldıktan sonra
ilerledikleri ortamlar boyunca, çeşitli tabakalı veya tabakasız yer oluşum
biçimlerini geçerler. Bu yayınımları sırasında, sismik prensipler
çerçevesinde kırılmalar ve yansımalara uğrayarak yeryüzüne ulaşırlar.
Kırılmalar ve yansımalar genellikle karmaşık olur. Tabakalar arasındaki
empedans farklılıkları, dalgaların geliş açıları ve diğer katman özellikleri ile
kırılmalar ve yansımalar belirlenir. Genellikle sert birimlerden görecel
olarak daha yumuşak birimlere geçen dalgaların genlikleri büyür. Dolayısı
ile ivme gibi özellikleri de büyür. Bu durum oluşan herhangi bir depremde
gözlenebilir.
Genellikle yerleşim birimlerinin kurulduğu bölgeler doğrudan anakaya ile
ilişkili bölgeler değildir ve ana kaya üzerinde belli kalınlıkta bir altere zon
veya örtü tabakası bulunan yerlerdedir. Ülkemizde önemli yerleşim
birimleri, azımsanmayacak kadar kalın örtü tabakası bulunan bölgelerde
yeralmaktadır. Bolu, Düzce, Adapazarı, Bursa bu tür deprem büyültme riski
olan yerler olarak sayılabilir.
2.4.2. Deprem sırasında yer ivmesinin önemi
Depremler sırasında gözlem istasyonlarında bulunan kuvvetli yer hareketi
ölçerlerle ölçülen ivme değerlerine bakıldığında, deprem episentrına aynı
uzaklıkta bulunan yerlerde farklı ivme değerlerinin gözlenmesi ve ivmenin
uzaklığa bağlı olarak düzenli bir artım ya da azalım göstermediği daha önce
yapılan bir çok araştırmada belirtilmiştir. Yapı tasarım ve uygulamalarında
deprem yüklerinin hesaplanması için ivme kayıtlarından mutlak ivme ve
bağıl hız tepki spektrumları kullanılır, bu spektrumlardan yer baskın
periyodu ve yer büyültmesi bulunabilir. Deprem kaydının tüm bileşenlerine
özgü mutlak ivme spektrumu, o kayıda özgü ivme değerine bölünerek
boyutsuz ivme oranı bulunabilir. Yalnızca deprem odağına ait özelliklerin
değil aynı zamanda bölgesel yer koşullarının özelliklerini de dikkate alarak
tasarım ve uygulamalar yapılmasıyla deprem sakıncaları en aza indirilebilir.
Şekil 2.6. ve 2.7.’de depremin en büyük ivmesinin ve en büyük yatay
ivmesinin odaktan uzaklığına bağlı olarak değişimi görülmektedir (Ercan
2001).
22
Şekil 2.6. En büyük ivmenin kırıktan uzaklığa göre
değişimi
Şekil 2.7. En büyük yatay ivmenin odaktan uzaklığa göre
değişimi
23
2.5. Mikrotremor Verilerinin Analizinde Yaygın Olarak Kullanılan
Yöntemler
Yer etkilerinin değerlendirilmesinde kullanılan yaklaşımlar ampirik ya da
teoriktir. İki yaklaşımın da avantajları ve dezavantajları vardır.
Teorik modelleme farklı ve önemli birtakım parametre analiz, hesap ve
değerlendirmeleri içerir fakat gelişmiş hesap ve ayrıntılı jeoteknik veri
gerektirir. Ampirik yaklaşımsa kuvvetli ya da kuvvetsiz yer hareketi
kayıtlarına dayanır.
Kayıtlar zayıf yer yapısına ait yerin tepkisini daha sağlam yer yapısındaki
olanlarla ve deprem kaydetme olasılığı olan yerlerde oldukça yaygın olarak
kullanılmaktadır. Sismisitenin düşük olduğu yerlerde kuvvetli yer hareketi
gözlemlemek sınırlayıcı olabilir. Hem anakayada (genellikle referans
istasyonu olarak kullanılacak yerler) hem de zemin karakteri gösteren ya da
alüvyonal karakterli yerlerde aynı anda kayıt alınamayabilir.
Bu nedenle hakim sismik gürültülerin (mikrotremor) kullanımı önerilebilir.
Düşük periyotlu sismik gürültüler mikrotremor, 2 saniyeden yüksek
periyotlu gürültüler mikroseismler yer tepkisi tarifinde kullanılabilir (Lermo
ve Garcia 1994).
Lermo ve Garcia (1994)’e göre, Aki, Omote, İrikura, Kawanaka, Sato ve
Hough, kısa periyotlarda yapmış oldukları çalışmalar mikrotremorların
Rayleigh dalgalarından meydana geldiğini göstermiştir.
Uzun periyotlu mikrotremor çalışmaları site effect (yer etkisi) saptama
amacı ile uzun yıllardır yerbilim ve deprem mühendisliği çalışmalarında
incelenmektedir. Özellikle Kagami ve Ohta bu çalışmalara öncülük
etmişlerdir. Bu çalışmalar sonuç olarak uzun periyot çalışmalarının kaba bir
yaklaşımla kullanılabileceğini ve bu yolla geniş aralıklı bir yer
sınıflamasının yapılabileceğini ancak büyültme faktörü hesabının
24
bilinmeyen kaynak etkisi gibi
bulunamayacağını açıklamışlardır.
nedenlerden
dolayı
çok
sağlıklı
Lermo ve Garcia (1994)’de Kanai, Tanaka, Kobayashi, Lermo, Field gibi
özellikle kısa periyotlu mikrotremorlar üzerinde çalışan araştırmacılar yerin
hakim titreşim periyodunun ve yumuşak yer yapısının büyültme derecesinin
doğrudan hakim periyodun ve maksimum genliğin mikron cinsinden
ölçülmesi ile saptanabileceğini açıklamışlardır.
Kaynağın belirsizliğinden dolayı, bu uygulamalarda belirli sıkıntıların
olmasına rağmen birçok araştırmacı ve uygulamacı, mikrotremor yöntemini
pratik, ucuz, hızlı ve kolay bir analiz yöntemi olarak kabul etmiştir.
Günümüzde mikrotremor analizleri için yaygın kabul gören 3 teknik
kullanılmaktadır. Bu metodların ortak kabulü ise yer etkisinin elastik,
yarısonsuz bir ortam üzerinde uzanan tek bir yumuşak tabakadan
kaynaklandığı varsayımı, yani bir boyutlu (1B) bir yer modelidir. İki ve üç
boyutlu (2B ve 3B) yer yapıları kuramsal olarak incelenmiştir.
Lermo ve Garcia (1994) çalışmasında bilinen üç yöntem uygulanarak,
aralarında bölgesel yer etkileri araştırmalarına en uygun yaklaşımı veren
yöntemler sınanmıştır. Çalışmada Nakamura’nın 1989 yılında yayınladığı
çalışmaya da değinilerek yöntem açıklanmıştır. Lokal jeolojinin basit
olduğu yerlerde Nakamura yönteminin en iyi sonuç verdiği belirtilmiştir.
Lermo ve diğerleri Meksika’da yaptıkları spektral oranlar çalışmaları ile yer
etkisi (yer hakim periyodu ve büyültme katsayısı ) saptamalarının jeolojinin
basit olduğu yerlerde iyi sonuç verdiğini belirtmişlerdir.
25
2.5.1. Spektral genlikler yöntemi
Yapılan birçok çalışmada mikrotremor ölçümlerinin yorumu doğrudan
spektral genliklerin analizi ile yapılmaktadır. (Kanai ve Tanaka, 1954,
Kobayashi 1986). Bu yaklaşımın ön kabülleri şöyledir:
1.
2.
mikrotremorlar düşey olarak yayılan S dalgalarından oluşmaktadır,
mikrotremorların kaynak spektrumu beyaz gürültü olarak
tanımlanmaktadır.
1992 yılında Gutierrez ve Singh’ in yaptıkları çalışmada mikrotremor
kayıtlarından elde edilen spektrumun ilgilendikleri frekans aralığında ana
kayada düz bir grafik izlediğini gözlemlemişlerdir. Yersel transfer
fonksiyonunu kestirmek için, yumuşak yer yapısında alınan verinin
doğrudan Fourier spektrumunu kullanmışlar ve referans istasyonunda
ölçülen genlik düzeyine göre düzeltme yapmışlardır. Bu çalışmalarda
Fourier Genlik Spektrumu yerine Fourier Güç Spektrumu da daha önce
yapılan çalışmalarda kullanılmıştır (Gutierrez ve Singh 1992).
2.5.2. Referans istasyonuna göre spektral oranlar yöntemi
Kuvvetli ya da kuvvetsiz yer hareketi değerlendirme çalışmalarında,
referans istasyonunda ve diğer istasyonlarda alınan kayıtlarda, ortak pencere
tanımı yapılabilecek türden çalışmalarda, Referans İstasyonuna Göre
Spektral Oranlar Yöntemi oldukça sık kullanılmaktadır. Genellikle
sismogramlarda S dalgasının etkin olduğu kısımlar pencereleme işlemi ile
çıkarılır ve Fourier Genlik spektrumları alınır. İstasyonda alınan veriden
elde edilen spektrum ile referans istasyon için elde edilen spektrum
oranlanarak istasyon ile referans istasyon arasındaki transfer fonksiyonu
hesaplanmış olur.
Bu yöntemde referans istasyonda elde edilecek olan spektrumun düz olması
gerekliliği yoktur, tam aksine referans istasyonda kaydedilecek hareketin
yumuşak yer yapısı ile anakaya arasındaki arayüzeyi gelen hareketi temsil
edebilecek şekilde olmasıdır.
26
Bu yöntemde karşılaşılan en önemli sorun ise referans istasyon ile diğer
istasyonlarda alınan kayıtlar için ortak zaman pencereleri tanımlamaktır.
2.5.3. Nakamura H/V Spektral Oranlar Yöntemi
Yer etkisinin belirlenmesi çalışmalarında yeni bir yaklaşım yöntemi de
1989 yılında Nakamura tarafından belirtilmiş ve yöntemin geçerliliği ile
ilgili sayısal modellemeler 1994 yılında Lermo ve Chavez- Garcia
tarafından yapılmıştır (Lermo ve Garcia 1994).
V
H
Z
V
H
Şekil 2.8. Nakamura’nın mikrotremor ölçümlerini açıklamak
için önerdiği basit model
Yöntem mikrotremorları, yarı uzay üzerine uzanan tek tabakalı bir ortamda
yayılan Rayleigh dalgaları yaklaşımı ile açıklamaya çalışmıştır (şekil 2.8.).
Fourier frekans bölgesinde dört adet genlik spektrumu tanımlanmaktadır.
Yüzeydeki hareketin yatay ve düşey doğrultudaki bileşenlerine ait genlik
spektrumları ve üstteki yüzey tabakasının tabanındaki hareketin yatay ve
düşey doğrultudaki bileşenlerine ait genlik spektrumları.
Nakamura mikrotremorların derinden değil, yüzeyden ve yüzeye yakın
yersel, sismometreye yakın noktalardan gelen titreşimlerden (trafik, şehir
27
gürültüleri vb.) oluştuğunu varsaymakta ve derinden kaynaklanan katkıları
ihmal etmektedir.
Aynı zamanda düşey yöndeki hareketlerin yatay tabaka tarafından
büyütülmediği ve tabandaki harekete yüzeydeki bölgesel titreşimlerin
etkisinin olmadığı kabulünü yapmaktadır (Lermo ve Garcia 1994).
Nakamura, yukarıdaki kabulleri yaptıktan sonra VS yüzeydeki, VB yüzey
tabakanın tabanındaki hareketlerin düşey bileşenleri olmak üzere;
mikrotremor hareketlerini frekansın bir fonksiyonu olarak şöyle tanımlar:
AS (ω) =
VS (ω)
(1)
VB (ω)
Deprem mühendisliğinde yer etkisi için tanımlanan yer etkisi, SE tanımında
kaynak etkisinin giderilmesi amacıyla yeni bir tanım yapılırsa ve bu yeni
tanıma, SM denilirse, karşımıza yeni bir geliştirilmiş yer etkisi tanımı
çıkmaktadır.
S E (ω ) =
H S (ω )
(2)
H B (ω )
H S (ω )
S (ω ) V S (ω )
=
S M (ω ) = E
A S (ω ) H B (ω )
V B (ω )
(3)
Burada ilgilenilen tüm frekanslar için Nakamura’nın kanıtladığı eşitlik (4)
kullanılırsa ;
H B (ω )
V B (ω )
(4)
=1
28
H S (ω )
VS (ω )
= S M (ω )
(5)
(5) numaralı eşitliğin kullanılması ile yer etkisi, hareketin yüzeydeki yatay
ve düşey bileşenleri cinsinden tanımlanmış olur.
Yukarıdaki tüm tanımlar Lermo ve Garcia tarafından 1994 yılında
açıklanmış ve Meksika’da üç bölgede uygulanarak sayısal olarak
doğrulanmıştır.
2.6. Yer Büyültmesi Çalışmaları
Yerin fiziksel ve jeolojik yapısı yer salınımını önemli ölçüde etkilediği için
mühendislik yapılarının tasarım ve inşaa aşamalarında yerin bu özellikleri
iyi incelenmelidir. Fakat yer materyalinin erozyon, farklı depolanma,
tektonik ve yapısal şekillenme ve bozuşma gibi faktörlerden etkilenerek çok
çeşitlilik göstermesi mikrozonlama çalışmalarını zorlaştırmaktadır.
Yer büyültmesi çalışmalarına özellikle Japonyalı ve Amerikalı bilim
adamları katkı sağlamış ve genellikle birbirleri ile tutarlı ve paralel sonuçlar
elde etmişlerdir. Japonya’da Kanai, Kurubayashi, Kawashima, Amerika’da
Mohraz, Seed, Trifunac, Boore ve Aki bu çalışmalara genişlik katmışlardır
(Aki 1993).
Genel bir kanı olarak her iki ekolde, 0.2 saniyeden uzun periyotlarda zemin
karakteri taşıyan yerler, sağlam kaya karakteri taşıyan yerlere göre 2-3 kat
büyültme gösterirlerken 0.2 saniyeden kısa periyotlarda bu ilişki tersine
dönmektedir. Episantra olan uzaklığın 50 km’den fazla olduğu yerlerde
yerel koşullar depremin ivmesine büyük ölçüde etki etmektedir. Yatay yer
ivmesi, sert ana kayalarda en az, alüvyonlarda yüksek ve daha gevşek
çamur benzeri yapılarda daha yüksek değerler alarak etkilenmektedir (Aki
1993).
29
Episentra yakın bölgedeki ve belli bir uzaklıktaki yer etkilerinin farklı
oluşunu, Aki 1993’de anlatıldığına göre Sommerville ve Yoshimura 1990
yılında Moho süreksizliğinden güçlü yansımaların episentra 100 km yakın
yerlerde yüksek genliklere yol açabileceğini savunmuşlardır, Joyner ve
Boore ise 1988 yılında bu etkilerin kaynak yönü ve yayılım doğrultusunun
birleşik etkilerinden oluşabileceğini belirtmiştir, Idriss ise bu etkileri, yerin
doğrusal olmayan (non lineer) davranışıyla açıklamıştır (Aki 1993).
Aki, istasyonlarda kaydedilen yerel depremlerden gelen P, S ve yüzey
dalgalarından sonra gelen sürekli titreşimler (codalar) incelenerek, coda
dalgalarından bulunan büyültme faktörleri ile S dalgalarından hesaplanan
büyültme faktörleri arasında uyumlar gözlemiştir.
2.7. Kuvvetsiz Yer Hareketlerinin Büyültmeleri ve Kuvvetli Yer
Hareketleri ile İlişkilendirilmesi ve Yerin Doğrusal Olmayan (NonLineer) Davranışı
Aki (1993)’de anlatıldığına göre bu çalışmaların ilk ürünleri Japonya’da
Kanai tarafından verilirken, Amerikada ilk çalışmaları Gutenberg 1957
yılında Pasadena Bölgesinde yapmıştır. Daha sonra Hudson 1972’de yaptığı
çalışmada 1971 San Fernando Depremi kuvvetli yer hareketi verilerini
kullanarak Gutenberg’in çalışmalarına eleştiriler getirmiş, Gutenberg’in
çalışmalarının deprem hareketleri sırasındaki yer davranışını temsil
etmediğini savunmuştur. 1970 yılında Borcherdt Nevada Test Bölgesinde
yeraltı patlatmalarını kullanarak 0.5 ile 2.5 Hz arasında büyültme faktörünü
belirlemeye çalışmıştır. Daha sonra Borcherdt 1990’da San Francisco Bay
Bölgesinde yapmış olduğu çalışmalarla, 1989 Loma Prieta Depremi verileri
ile belli bir bölge için deprem hareketi ve kuvvetsiz yer hareketi verilerinin
büyültme faktörlerinin ilişkilendirilebileceğini kanıtlamıştır. Daha sonra da
bu çalışmayı destekler sonuçları aynı yerde 1984 ve 1985 yıllarında Rogers
açıklamışlardır. 1984 yılında da Tucker ve King kuvvetli ve kuvvetsiz yer
hareketi spektrumlarının benzerlik gösterdiğini belirtmişlerdir (Aki 1993).
Doğrusal (lineer) teorinin yer büyültmesi çalışmalarında uygulanabileceğini
çeşitli veriler ve sayısal sonuçlarla Kobayashi ve diğerleri de 1986 yılında,
30
Jonggmans ve Campilo 1990 yılında belirtmişlerdir (Kobayashi 1986),
(Jonggmans ve Campilo 1990).
Aki (1993)’de anlatıldığına göre,1988 yılında Coalinga, 1989 yılında Jarpe
yapmış oldukları çalışmalar yerin, kuvvetsiz yer hareketlerinde ve
depremler sırasında doğrusal olmayan bir karakter sergilediğini belirtmiştir.
Örneğin küçük bir depremde, belli frekanslarda büyültme faktörünün
değeri, daha büyük bir depremdeki büyültme faktöründen daha büyük
olabilmektedir. Bu doğrusal olmayan hareketin incelenebilmesi için
depremin odak özelliklerinin, yayılım özelliklerinin ve bölgesel yer
koşullarının birlikte incelenerek araştırmaların bileşik çözümler içinde
yapılması gerekmektedir.
Daha sonra lineer olmayan yerin bu davranışını araştırmak için Chin ve Aki
yaptıkları model çalışmaları ve ürettikleri sentetik sismogramlar yardımı ile
çeşitli bölgelerde bu davranışı incelemişlerdir (Aki 1993).
Bölgesel yer etkilerinin kuvvetli yer hareketine etkisinin incelenmesi ve
doğrusal olmayan yer davranışı etkileri, kuvvetsiz yer hareketi
çalışmalarının deprem hareketleri ile ilişkilendirilmesini güçleştirmektedir.
Fakat bu kuvvetsiz yer hareketi ile bulunan yer büyültme faktörü
çalışmalarının önemini azaltmamaktadır. Tam tersine kuvvetsiz yer hareketi
çalışmalarının kuvvetli yer hareketi çalışmaları yapılan yerlerde mümkün
olan tüm frekanslarda incelenmesinin gerekliliğini doğurmaktadır. Doğrusal
olmayan (non-lineer) hareket sergileyen bölgelerde, non-lineer davranışın
anlaşılabilmesi ve bölgesel jeolojik, fiziksel ve jeoteknik parametrelerle
ilişkilendirilebilmesi için çalışmalar yapılmalıdır (Aki 1993).
Mikrozonlama çalışmalarına yeni bir boyut getirme amacıyla Borcherdt ve
Gibbs, San Francisco Körfezi bölgesinde yaptığı çalışmalarla kuvvetsiz yer
hareketi verilerinden elde ettiği büyültmelerle şiddet dağılımlarını
ilişkilendirmiştir, böylece doğrusal olmayan davranış gösteren yerlerde de
yer büyütlmesinin kulllanılabileceğini göstermiştir (Aki 1993). Yere
bağımlı şiddet değişkeni δI, Average Horizontal Spectral Amplitude,
(AHSA), (Ortalama Yatay Spektral Genlik) olmak üzere;
31
δI = 0.27 + 2.70 log (AHSA)
bir tanımlama yaparak iki değişken arasında oldukça gerçekçi bir ilişki
kurarak bölgedeki verilere uygulamıştır.
Daha sonra bu yaklaşım King tarafından da Amerika’da pek çok yerde
uygulanmıştır. Bu çalışmalar, şiddet tahmini ve deprem senaryoları
çalışmaları için yaklaşımlar sağlamak amacıyla kullanılmıştır (King 1990),
(Aki 1993).
Bütün bu farklı yaklaşım ve yöntemlerle sismologlar bölgelerin sismik
zonlamaları çalışmalarına ışık tutmaya çalışmaktadırlar. Yukarıda anlatılan
yer koşulları ve kaynak karakteristiklerinin beraberce deprem hasarları
üzerinde etkilerinin olduğu düşünülürse, mikrobölgeleme çalışmalarının ne
kadar çok bilinmeyenli ve çok disiplinli çalışmalar olduğu
anlaşılabilmektedir.
Susagna İspanya’nın Barselona şehrinde yaptığı bir uygulama ile gravite
verilerinin sonuçlarını, yer etkisi saptama amaçlı Nakamura yöntemi ve
jeoteknik verilere dayanan transfer fonksiyonu hesaplama yöntemi ile
karşılaştırmıştır. 935 adet gravite ölçüm istasyonu kullanılarak
gerçekleştirilen ayrıntılı gravite ölçümleri ile Paleozoik taban
aydınlatılmıştır. Bu veriler ışığında, İdriss ve Sun’ın S dalga hızı,
maksimum dinamik kayma modülü, yoğunluk ve kalınlıklar kullanarak
hesapladığı transfer fonksiyonu sonuçları ve Nakamura yöntemi ile elde
edilen baskın frekans pikleri arasında benzer sonuçlar bulunmuştur. Bu
baskın frekanslar ise bölgedeki gravite çalışmaları ile aydınlatılmış PostPaleozoik birikimler ile ilişkilendirilmiştir. İlişkilendirmeler sonucunda
jeofiziğin başka bir uygulama alanı olan gravite yöntemleri ile mikrotremor
yönteminin uygun jeolojik yapılarda birlikte uyum içinde kullanılabileceği
sonucuna ulaşılmıştır (Susagna ve diğerleri 1998).
Bir bölgenin deprem hasarlarından etkilenebilirliği açısından
incelenmesinde, sadece topoğrafik ya da yüzeysel jeoloji olarak
özelliklerinin ortaya konmasının ne kadar yanıltıcı ve bilimsellikten uzak
olacağını anlamak zor değildir. Kaldı ki yerin jeofizik, jeolojik ve jeoteknik
32
bilgilerinin olduğu halllerde bile yerin beklenmeyen davranışı
gözlenebilmektedir. Bu nokta da depremin oluşum koşulları ve kaynak
mekanizması, bölgesel yer özellikleri yanında depremin etkinlik süresi gibi
özellikleri de karşımıza çıkmaktadır.
2.8. Arazide Mikrotremor Ölçümleri
Arazide mikrotremor ölçümlerinin alınması için temel olarak bir kayıt aleti,
kayıt aletinin yapısına bağlı olarak gerekirse bir dizüstü bilgisayar,
sismometre sistemi, güç birimi ve bunlara bağlı yan birimler gerekmektedir
( şekil 2.9 ).
Mikrotremorlar kayıtları partikül hızı algılayan sismometreler ile alınır(şekil
2.10., şekil 2.11.). Kullanılan sismometrenin bant aralığının mikrotremor
verilerinin de içine girdiği geniş bir bantda olması gerekir. Mikrotremor
ölçülerinin alınmasında ivmeölçerler de kullanılabilir fakat kullanılan
sismometrenin duyarlılığı ve performansı yüksek olmalıdır. Ayrıca ivme
ölçerlerle yapılacak olan çalışmalarda yer ivmesinin belli bir değerin
üzerine çıkması için, bölgede en azından küçük bir deprem oluşması
gerekmektedir. Bu durum ise yapılan çalışmaların süresini önemli ölçüde
arttırmakta ve pratiklikten uzaklaştırmaktadır.
Çalışma yapılacak bölgenin jeolojik ve jeoteknik özellikleri biliniyorsa,
daha doğru ve daha verimli bir çalışma için öncelikle bilinen özellikler
incelenmelidir. Bölgede kaya ve zemin özellikleri bilinen yerler saptanarak
çalışmanın yoğunlaştırılabileceği ya da özellikleri önceden saptanmış olan
yerlerde çalışmanın daha az yoğun yapılabileceği yerler belirlenebilir.
Mikrotremor çalışmaları kapsamında öncelikli yerler belirlenebilir ve bu
yerlerde ölçü istasyonu sayısı arttırılabilir. Çalışmanın amacına göre de ölçü
istasyonları sayısı belirlenebilir. Örneğin oluşan bir depremden sonra
hasarın yoğun olduğu bölgelerdeki ve hasarın seyrek olduğu bölgelerdeki
özelliklerin saptanması için ölçü noktaları saptanabilir. Bölgede kuvvetli yer
hareketi ölçen istasyonlar varsa verilerin güvenilirliği ve niteliği
karşılaştırılmak amacıyla aynı noktalarda ölçümler alınabilir.
33
DİZÜSTÜ
BİLGİSAYAR
GPS,TEL
HATTI vs.
KAYITCI
CİHAZ
3 BİLEŞENLİ
SİSMOMETRE
BELLEK
GÜÇ
BİRİMİ
Şekil 2.9. Mikrotremor kayıtlarının alınmasında kullanılan
temel birimler
34
Şekil 2.10. Mikrotremor ölçümleri için kullanılabilecek
geniş bant aralıklı üç bileşenli sismometre
Şekil 2.11. Mikrotremor ve kuvvetli yer hareketleri kayıtları
için kullanılabilecek analog sayısal çevirici ve
kaydedici sistem
35
2.8.1. Arazide Mikrotremor Kayıtlarının Alınması
Mikrotremor verilerinin alınacağı noktalar harita üzerinde belirlendikten
sonra, çalışmanın amacına bağlı olarak ve çalışılan bölgenin yapısını
yansıttığına inanılan sıklıkta ölçü noktaları belirlenir. Yapılan çalışmalardan
çıkan sonuçlara göre mikrotremor verilerinden elde edilen parametre
değerleri yer yapısına bağlı olarak birkaç on metre de dahi
değişebilmektedir.
Bu nedenlerden dolayı çalışma kapsamında oluşturulan yer etkisi
parametrelerini gösteren haritalar ile bölgede yerin salınım ve salınımı
genleştirme karakterlerine ışık tutulmaktadır. Fakat yerin bu özelliklerinin
çok kısa mesafelerde değişimlerinin de düşünülerek, yapılaşmalar sırasında
mutlaka ayrıntılı jeofizik araştırmalarla yapılacak olan yapıların ayrıntılı
temel altı yer özellikleri belirlenmelidir.
Arazide ölçümleri için günümüzde 3 bileşenli sismometre setleri
kullanılmaktadır. Sismometreler ölçüm noktasında yatay olanlar birbirine
dik olarak kuzey güney ve doğu batı yönünde, düşey sismometrede her
ikisine dik olarak yerleştirilir. Sismometreleri doğru yönlendirebilmek
açısından pusula kullanılması tavsiye edilmektedir. Ayrıca sismometreler
içerilerinde mıknatıs yapılar içerdiğinden pusulanın bu bobinlerden
etkilenmemesine dikkat edilmelidir. Sismometre sistemini yere
yerleştirirken yere tam dik oturmalarına dikkat edilmeli, yerle açı yapacak
şekilde eğik olmamalarına özen gösterilmelidir. Kullanılan birçok alette
bulunan su terazileri bu işlemi kolaylaştırmaktadır. Sistemi düzlemek için
sismometrenin ayaklarının dışında başka malzemelerle düzlemeye
çalışılmamalıdır.
Sismometreler ile kullanılan diğer aygıtlar arasındaki kablo bağlantılarına
dikkat edilmeli ve sensörler için kablo gürültüsünü en aza indirmek
amacıyla kablo boyları mümkün olduğunca kısa tutulmalıdır. Günümüz
aletlerinde genellikle bu sorun önlenebilmektedir.
36
Ölçü alımında, şehir merkezlerinde genellikle gündüz ölçü alınmamalı ve
şehrin yaratacağı gürültülerden kaçınmak amacıyla geceleri tercih
edilmelidir. Fakat bu tez çalışması sırasında alınan arazi verilerinin
sonuçlarına bakıldığında ve bazı yabancı kaynakların sonuçlarından
anlaşıldığına göre, gündüz alınan verilerin bölgelerin etkin periyotlarının
belirlenmesinde çok fazla sakıncası olmadığı anlaşılmaktadır. Fakat alınan
mikrotremor verilerinin bölgenin doğal gürültüsünü yansıtan genliklere
sahip olması amaçlanarak şehir içlerinde gece ölçümler alınmıştır.
Eğer açık arazide ölçü alınıyor ise aşırı rüzgarlı veya yağışlı havalarda ölçü
alınmamalı ya da ölçü alımında bu etkilerin getirileri dikkate alınmalıdır.
Yağışlı havalarda ölçü alımı sırasında sismometrelerin üzeri örtü veya kutu
gibi maddelerle kapatılıp ölçü alınmamalıdır. Mümkünse ölçüler az rüzgarlı
ve yağışsız zamanlarda alınmalıdır (Muccirelli 1998).
Günümüzde modern sistem aletlerde çalışırken veriler sayısal olarak
alınabilir. İstenilen örnekleme aralığında sayısal olarak alınan veriler
doğrudan bilgisayar ortamına taşınıp veri işlem ve yorum tamamen sayısal
ortamda yürütülebilinir.
Zaman ortamında alınan sayısal veriler, Fourier dönüşümü ile frekans
ortamına taşındıktan sonra, verilerin frekans içerikleri ve genlikleri ile ilgili
analizler ve değerlendirmeler yapılabilir. Genellikle alüvyon ve benzeri yer
yapısındaki yumuşak birimlerin salınımları, kaya ve benzeri sert yapıdaki
birimlerin salınımlarına oranla daha düşük frekanslarda gözlenmektedir.
Mikrotremor kayıtları sürekli olarak, tetiklemeye bağlı olarak veya
pencereleme ile alınabilir. İstenilen kayıtlara, modern cihazlarda uzaktan
modem yolu ile ulaşıp veri aktarımı yapmak ve GPS (Global Positioning
System) ile bağlanarak, ölçü noktası koordinatını belirlemek mümkündür.
37
3. MATERYAL VE YÖNTEM
Çalışma sırasında ele alınan bölge Bolu İli merkezi ve yakın çevresidir. Tez
çalışması kapsamında çalışılan alanda bölgesel yer etkilerinin saptanması
amacı ile arazide mikrotremor verileri alınmış ve bu veriler sonucunda
bölgesel yer etkilerini temsil eden parametreler bulunmuştur. İncelenen
bölgenin sismik karakterine bakıldığı zaman, bölgenin deprem üretme
aktivitesi açısından oldukça etkin olduğu görülmektedir. Çalışma sonuçları
ile ilişkilendirmede faydalı olması ve bölgede yer etkisi hakkında daha
sonra yapılacak çalışmalara kaynak olması açısından, bölgenin deprem
kaynağı olan Kuzey Anadolu Fayı hakkında ve bölgenin genel ve yapısal
jeolojisi hakkında ayrıntılı bilgiler vermekte fayda görülmektedir. Bölgenin
jeolojisi (Varol ve diğerleri 2000)’ nde ayrıntılı şekilde anlatılmaktadır.
3.1. Kuzey Anadolu Fayı (KAF)
Kuzey Anadolu Fayı, sismik olarak dünyanın en diri faylarından birisidir.
Miyosen’den önce çarpışan Arap ve Avrasya levhaları arasındaki sıkışma
sonucu ortaya çıkmıştır. Arap levhasının kuzeye hareketi ile sıkışan
Avrasya levhası KAF ve DAF’ın sınırladığı Anadolu bloğunun batıya doğru
hareketine neden olmuştur ve bu daha önce yapılan odak mekanizması
çalışmaları ile açıklanmıştır (McKenzie 1972).
Kuzey Anadolu Fayı (KAF), Özaksoy (2000)’de anlatılmakta ve Şengör
(1979), Woodcock (1986), Barka (1992)’ye gore, belirgin morfolojik
özellikleri ve sismik aktivitesi ile, batıda Saroz Körfezi, doğuda Karlıova
arasında uzanan yaklaşık 1500 km uzunluğunda sağ yanal doğrultu atımlı
bir faydır. Doğuda, Karlıova’da Doğu Anadolu Fayı (DAF) ile birleşir.
Batıya doğru ise Erzincan’dan başlayarak Bolu, Abant Gölü’nden devam
eden fay, Mudurnu’ nun batısında üç kola ayrılarak, kuzey kolu batıda
Sapanca Gölü, İzmit Körfezi’nden Marmara Denizi’ne geçer. Kuzey kolu
Kuzey Marmara Denizinde doğrultu atımlı çöküntü alanları yaratır.
Yaklaşık 45 km uzunluğundaki Ganos Fayı da bu kolun bir segmentidir.
Fayın diğer bir kolu ise Geyve, İznik Gölü’nden Çan ve Bayramiç hattını
izleyerek, Geyve’nin güneybatısından bir başka kola ayrılarak Edremit’in
kuzeyinden Ege Denizi’ne girer.
38
Kuzey Anadolu Fayı boyunca Neojen- Kuvarterner yaşlı ve faya parallel
uzanan havzalar yeralmaktadır. Bu havzalardan bazıları KAF’dan daha önce
oluşmuş paleotektonik havzalardır.
Yaklaşık uzunluğu 1500 km’yi bulan fayın (KAF) tek ve devamlı bir parça
halinde değil, geometrik ve deprem karakterleri aynı olan segmentler
halinde uzandığı da belirtilmelidir. Bu segmentlerden birtanesi de Gerede
ile Bolu ili içerisinden geçerek Abant Gölü yakınlarına kadar devam eder
(Özaksoy 2000).
KAF’ın farklı segmentlerinin farklı jeolojik, jeofizik, yapısal, özelliklere
sahip olması, Kuzey Anadolu Fayı’nın farklı segmentlerinin
depremselliğinin, deprem mekanizmalarının ve dönüş periyotlarının
farklılık göstermesinde etkili olduğu söylenebilir. Kuzey Anadolu Fayı’nın,
daha fazla enerji açığa çıkarma ve daha şiddetli etkilere sebep olma
potansiyeli olan ana segmentler ve daha az enerji üretebilen ve farklı
mekanizmalı depremlerin oluşabileceği segmentler olarak da incelenmesi
yanlış olmaz.
Büyük depremlerin oluştuğu ve büyük deprem oluşma dönemlerinin kısa
olduğu bölgeler fay zonunun sismik aktivite yönünden ana kısımlarını
oluşturduğu söylenebilir. Fayın bu kısımları daha ayrıntılı bir şekilde
jeolojik ve jeofizik olarak incelenirse daha faydalı ve bilimsel bir çalışma
yapılmış olacaktır.
3.2. Bolu İli ve Çevresinin Genel Jeolojisi
Bolu ili Türkiye’nin en aktif sismotektonik yapısının, Kuzey Anadolu Fay
Zonu’nun üzerinde oluşmuş olan Bolu Ovası’nda yer almaktadır. Bolu
Ovası doğu batı doğrultusunda 20 km, kuzey güney doğrultusunda 5 km
kadar uzanmaktadır. Ova kuzeyden ve güneyden Miyosen devrinden daha
öncesine ait yükseltilerle sınırlandırılmış ve kuzeyden güneye doğru eğimli
bir yapı sergiler. Bolu Ovası batıdan Bolu Dağı, doğudan Yeniçağ gölü ile
sınırlanmaktadır. Bolu ili kuzeydeki yüksek bölgelerden ova ortasına doğru
uzanan çakıllı kumlu alüvyon yelpazelerden ve ovanın orta kesimlerinde
39
tane boyu daha da küçülen alüvyon malzemelerin üzerindedir (şekil 4.1.).
Ovanın orta kesimlerindeki çökeltilerinin kaynağı olarak Büyüksu Çayı ve
çaya bağlı kollar söylenebilir (Varol ve diğerleri 2000).
Bolu İli’nin kuzeyinde ve güneyinde farklı yaş ve türlerden kayaçlar
yüzeylenmiştir. Paleozoyik ve Miyosen arasında oluşan kayaçlara
Paleotektonik dönem kayaçları denilebilir.
Paleotektonik döneme ait formasyonlar şöyle belirtilmektedir. İnceleme
alanının kuzeybatı kesimlerinde Bolu Masifi yüzeylenir, kayaçlarda
şistozite ve çatlaklanmalar gözlenmektedir. Birimin yaşı Öztürk (1984)
tarafından Kambriyen olarak belirtilmiştir (Varol ve diğerleri 2000).
Bolu Ovası’nın kuzeybatı kesimlerinde Kocatepe yakınlarında tabakalı ve
çatlaklı yapılar içeren, marn, kumtaşı ve dolomitik kireçtaşı içeren, Kızılağıl
Formasyonu gözlenmektedir (Varol ve diğerleri 2000).
Devoniyen yaşlı Kızılağıl Formasyonu üzerinde Bayramışlar Formasyonu
açılı uyumsuz olarak bulunur ve üzerine açılı uyumsuz olarak Paleosen yaşlı
Sırakayalar Formasyonu gelir. Formasyonun tabanını konglomeralar
oluştururken, üzerine kumtaşı, konglomera ve killi kireçtaşı birimleri
ardalanır. Bayramışlar Formasyonu Bolu il merkezinin kuzeyinde batıdan
doğuya doğru uzanır (Öztürk ve diğerleri 1984).
Ovanın güneybatı kesimlerinde Geç Kretase yaşlı Arkotdağı Formasyonu
bulunur. Formasyonun Mudurnu yolu üzerinde gözlenen kısmını
serpantinitler, blok kireçtaşları, pelajik kireçtaşı mermer, kuvarsitler,
radyolaritler ve diyabazlar oluşturur. Arkotdağı Formasyonu dikey ve yanal
yönde değişkenlikler ve çeşitli türde kaya içeriğinden dolayı karmaşıklıklar
gösterir. Formasyonun oluşumunda tektonizmanın etkileri olmuştur (Varol
ve diğerleri 2000).
Bolu il merkezinin kuzeyinde inceleme alanın içerisinde olan
formasyonlardan bir tanesi de Sırakayalar Formasyonu’dur. Çakmaklar
40
Köyü ve Pirahmetler Köyü yakınlarında gözlenmektedir. Arkotdağı
karmaşıkları üzerinde açılı uyumsuz olarak duran birimler konglomera,
kumtaşı, marn, kireçtaşı ve kiltaşı ardalanmalarından oluşmaktadır.
Salıbeyler civarındaki genç birimler altında gözlenebilirler. Paleosen yaşlı
birimin üzerindeki genç birimlerin kalınlıklarının fazla olmadığı
görülmektedir (Öztürk ve diğerleri 1984).
Bolu Ovası’nın kuzeydoğusunda Merkeşler Köyü civarında, Merkeşler
Formasyonu bulunmaktadır. Formasyon Sırakayalar Formasyonu ile
tektonik olarak ilişkili olup, Geç Pliyosen seviyenin altında açılı uyumsuz
olarak bulunmaktadır. Formasyon marn, kumtaşı ve kireçtaşı içeren
birimlerden oluşur. Birimin yaşı Lütesiyen’dir (Varol ve diğerleri 2000).
Şehrin güneybatısında Çaygökpınar köyünün güneyindeki tepelerde Kayı
Formasyonu yüzey verir. Formasyonu en çok kireçtaşları oluşturur. KAF’a
paralel olan bir çok kol formasyonun içinde kalır ve süreksizlikler oluşturur.
Kireçtaşlarının yaşı Geç Jura, Erken Kretase olarak verilmektedir.
Bolu ilinin güneydoğusunda Devenlik Köyü’nün güneyinde Kuzviran
Formasyonu yüzeyler. Kayı Formasyonu üzerinde açılı uyumsuz olarak
bulunmaktadır. Kıvaşı Formasyonu ise Kuzviran Formasyonunun üzerinde
açılı uyumsuz olarak bulunur. Kumtaşları, marn, volkanikler ve kireçtaşları
birimi oluşturur.
Kıvaşı Formasyonu şehrin güneybatısında gözlenir. Kuzviran
Formasyonu’nun üzerinde açılı uyumsuz bulunurken üzerinde de yine açılı
uyumsuz olarak Galatya Formasyonu bulunur. Formasyonun alt
seviyelerinde denizel, kireçtaşı, marn ve kumtaşları, üst seviyelerinde
kırmızı renkli konglomera, kireçtaşı ve kumtaşı bulunur. Denizel seviyelerin
yaşı Erken Paleosen olarak verilir (Öztürk ve diğerleri 1984).
Bolu il merkezinin güneyinde ve güneydoğusunda Galatya Formasyonu yer
alır. Kayı, Kuzviran, Kıvaşı Formasyonları üzerinde açılı uyumsuzlukla
bulunur. Tüf, volkanik breş, aglomera ve andezitik ve bazaltik kökenli
41
birimlerden oluşur. Yanal olarak litoloji değişiklikleri gözlenir (Gökten ve
diğerleri 1996).
Üst Pliyosenden daha sonra meydana gelmiş ve KAF ile birlikte şekillenmiş
birimler ise Neotektonik birimler olarak karşımıza çıkmaktadır. İnceleme
alanının büyük bir çoğunluğu bu Neotektonik döneme ait birimler üzerinde
kalmaktadır.
Neotektonik döneme ait birimler genellikle ova kesimlerinde, çöküntü
bölgelerinde toplanmıştır. Bolu Ovası’nda daha önceden yapılan sondajlı
çalışmalarda yanal ve dikey yönde çok kısa mesafelerde çakıl- kum- kil
oranlarında değişimler gözlenmiştir, bu tür kompleks ve genç birimler, Bolu
ili ve yakın civarında karmaşık ve riskli zeminler oluşturmaktadır (Varol ve
diğerleri. 2000).
3.2.1. Salıbeyler Formasyonu
Bolu ovasının kuzeyinde Salıbeyler köyü civarında ve Yukarısoku
Köyü’nün kuzeydoğusunda görülürler (şekil 4.1.). Kumlu ve hafif türbiditik
etkili kireçtaşları üzerinde açılı uyumsuz olarak yeralırlar. Bu birimler
havza ortasına doğru genç alüvyonların altına gömülür. Formasyon alta
doğru, 50–60 cm’lik kumtaşı ve yaklaşık 1m kalınlığındaki çimentolanmış
çakıltaşı ardalanmaları şeklinde uzanır. Çimentolanma üst kısımlarda
oldukça zayıflar. Bu kısımlarda yaklaşık 20 m görünür kalınlıktan
bahsedilmektedir. Formasyonun yaşı Geç Pliyosen ya da Kuvarterner olarak
verilmektedir (Varol ve diğerleri. 2000).
3.2.2. Vakıfgeçitviran Formasyonu
Formasyon birimleri Bolu İli’nin güneydoğusunda Vakıfgeçitviran köyü
civarında gözlenir. Bölgedeki akarsu ve bunlara bağlı direnaj sistemlerinin
etkisiyle oluşmuş depolanmalardır. Bölgedeki alüvyon kalınlığı 60-100 m
dolaylarındadır. Birimin tabanında en çok 5 m kalınlığında gölsel
kireçtaşları yeralır. Birim akarsu fasiyesinde bulunan bağımsız çakıl, kum
42
ardalanmasından oluşur. Çakıllı, kumlu ve killi seviyeler yanal ve düşey
olarak sık sık birbirlerine geçişli oluşumlar sergilemektedirler. Birimin yaşı,
Üst Pliyosen- Kuvarterner olarak verilirken, ova ortasında bu seviyelerin
yüksekte olması, basınç sırtı ile ilişkilendirilmiştir (Varol ve diğerleri.
2000).
3.2.3. Hariçgeçitviran Formasyonu
Günümüz akarsu taşkın ovası seviyesinde bulunan taraça tortulları olarak
belirlenirler. Çapraz katmanlı ve bağlantısız çakıl, kum, çakıllı kum ve killi
tortul birimlerdir. En çok il merkezinin doğu kesimlerinde görülürler.
Formasyonu sıkça çakıl ve kum ardalanmalı birimler oluşturmaktadır.
Birimin yaşı Kuvarterner’dir.
3.2.4. Alüvyon yelpazeleri
Bölgede, şehir merkezinin kuzeybatı kısımlarından akarsular ve dereler ile
gelen malzemelerden oluşan, Beyköy, Kılıçarslan, Paşaköy, Sandallar ve
Kasaplar köylerine kadar uzanan alüvyon yelpazeler mevcuttur (şekil 4.1.).
Bu tortul birimler bağlantısız çakıl, kum, silt karmaşasından oluşmaktadır.
Alüvyon yelpazesinin taşıdığı malzemelerin tane boyları ova ortasına doğru
küçülür ve güncel alüvyon çökellerle karışır.
Diğer bir alüvyon yelpazesi ise, şehrin kuzeydoğusundaki yükseltilerden
akarsu ve dereler ile taşınan malzemelerden oluşmuş ve en çok şehrin
kuzeydoğusunda görülmektedir. Yaklaşık olarak 25 metre görünür kalınlık
sözkonusudur. Şehir merkezinin güneyinde tortullar genç çökellerle karışır
ve tane boyu küçülür.
3.2.5. Alüvyonlar
Genellikle şehrin kuzey kısımlarında ve güney kısımlarındaki ova
yapılarının bulunduğu kesimlerde bulunan bağlantısız çakıl, kum, silt ve
43
killi tortullardır. Bölgedeki akarsu yapısının zamanla değişiminden dolayı
ince taneli ve kaba taneli birimler birbirlerine geçişli yapılar sergilerler.
Bolu Ovası’nın kuzeyden güneye olan eğimi ile birlikte alüvyon
kalınlığınında arttığı düşünülmektedir.
3.3. Bolu İli ve Çevresinin Yapısal Jeolojisi
KAF ve bu zona bağlı doğrultu atımlı faylar denetiminde gelişmiş olan
tektonik havza niteliğindeki Bolu Ovası’nın kuzeyinde ve güneyinde
Paleotektonik ve Neotektonik dönemlere ait aktif faylar bulunmaktadır
Neotektonik döneme ait faylardan bir tanesi, Musluklar köyü kuzeyindeki
verev atımlı normal bir fay olan Musluklar fayıdır. Bununla beraber
Salıbeyler köyünün güneyinde gözlenen, eğim atımlı normal fay olan
Salıbeyler fayı da diğer önemli bir faydır. Şemsiyesırtı fayı da bölgedeki
diğer eğim atımlı normal faylardan bir tanesidir. Ovanın kuzeydoğusunda
da birçok küçük normal faylar bulunmaktadır (Gökten ve diğerleri 1998).
KAF’ın bir segmenti ve bu segmente paralel birçok normal fay da Bolu
Ovası’nın güneyinden geçmektedir. 1944 depremi de KAF’ın bu segmenti
üzerinde meydana gelmiştir. Fayın yaklaşık 2.5 metrelik yanal atımı
Kaplıcalar mevkiinde gözlenebilir (Varol ve diğerleri 2000).
Düzce Ovası güneyinde, Gölyaka’nın güneyinden Kaynaşlı’ya kadar uzanan
fay zonunda meydana gelen 12 Kasım 1999 Depremi de bölgede potansiyel
olarak etkinliği gözlenen diğer bir başka tektonik bölgeyi göstermektedir.
Bölgedeki genel tektonik durum ve yüzey kırıklarının konumları şekil
3.1.’de görülmektedir (Seyitoğlu 2000). Ayrıca ovanın bazı kesimlerinde
basınç sırtı niteliği taşıması muhtemel kabarık yapılarda gözlenmektedir. Bu
tür yapıların oluşmasında geçmiş dönemlere ait aktif fayların rolü olması da
mümkündür (Varol ve diğerleri 2000).
44
Şekil 3.1. Bolu ve çevresinin genel tektonik durumu ve yüzey
kırıkları (Seyitoğlu 2000)
3.4. Bolu ve Çevresinde Hasar Yapıcı Depremler
Bolu ve Düzce bölgesi yıllardan beri gözlenen etkinlikleri ile sismik olarak
oldukça aktiftir. Tarihsel ve aletsel dönemde birçok hasar yapıcı depremin
yaşandığı bölgenin, aletsel dönemde yaşadığı önemli, hasar yapıcı
depremler şöyle sıralanabilir.
20 Haziran 1943 Adapazarı- Hendek:
Magnitüd= Ms= 6.6
Derinlik= 10 km
Bayındırlık ve İskan Bakanlığı verilerine göre 304 ölü, yaklaşık 10000
hasarlı yapı.
1 Şubat 1944 Bolu- Gerede Depremi:
Magnitüd= Ms= 7.2, 2552 ölü, yaklaşık 17000 hasarlı yapı.Hasarın en çok
gözlendiği yerler Bolu, Gerede, Çerkeş, Beypazarı, Güdül.
Daha sonra 1944 Depremi’nin Ms=5.6 ve 5.8 artçı sarsıntıları ile de bölgede
can ve mal kaybı olmuştur.
26 Mayıs 1957 Bolu- Abant Depremi:
KAFZ’ nun Mudurnu Vadisi kesiminde meydana gelmiştir.
Magnitüd= Ms= 7.1 , odak derinliği 10 km, 52 ölü, 5000 ağır hasarlı yapı.
45
22 Temmuz 1967 Adapazarı Depremi:
Magnitüd= Ms= 7.2, odak derinliği 33 km. 89 kişi ölürken, yaklaşık 14000
yapı hasara uğramıştır.
Bu depremin artçısı niteliğinde meydana gelen Akyazı Depreminin
büyüklüğüde 5.7 olarak bildirilmiştir ve ağır hasara sebep olmuştur.
17 Ağustos 1999 Körfez Depremi:
Magnitüd= Ms= 7.4
17479 kişi ölürken, yaklaşık toplam hasarlı konut sayısı 200000
civarındadır.
12 Kasım 1999 Düzce Depremi:
Mw= 7.2, odak derinliği 11 km. Deprem, Düzce fayı üzerinde
oluşmuştur.763
kişi
ölürken
yaklaşık
100000
konut
hasar
görmüştür(Özmen, 2000).
Sayısal veriler, TC Bayındırlık ve İskan Bakanlığı DAD 12 Kasım 1999
Düzce Depremi Raporundan alınmıştır.
3.5. 17 Ağustos ve 12 Kasım Depremlerinde Bolu İli ve Çevresinde
Deprem Hasar Durumu
Türkiye, dünyanın en karmaşık yapılı ve aktif deprem kuşaklarından biri
olan Alp- Himalaya deprem kuşağında yer almaktadır. Anadolu plakası
çevresinde yer alan Afrika plakasının, Arap plakasının ve Avrasya
plakasının sürekli sıkıştırması sonucunda karmaşık gerilme deformasyon
ilişkileri altındadır. Anadolu plakasının en fazla enerjili ve en fazla deprem
üreten fay zonları Anadolu plakasının kenarlarındaki Kuzey Anadolu Fayı
ve Doğu Anadolu Fayı, Güneydoğu Anadolu Bindirme Kuşağı ve Ege
Graben Sistemi olarak karşımıza çıkmaktadır.
Türkiye’de geçtiğimiz 100 yıl içerisinde meydana gelen 149 hasar yapıcı
depremde 97203 kişi ölmüş ve 578544 bina da hasar görmüştür. Türkiye’de
ortalama 7 ayda bir hasarla sonuçlanan deprem oluşmaktadır ve yılda
ortalama 982 insan deprem sonucu ölmektedir. Türkiye’deki nüfusun
yarısına yakın kısmı 1. derece deprem bölgelerinde yaşamaktadır.
Türkiye’de il merkezlerinin % 70’i, 1. derece ve 2. derece deprem
bölgelerinde yer almaktadır (Özmen 2000).
46
Bolu İl Merkezi’nin 17 Ağustos Körfez Depremine uzaklığı 144 km. dir. 17
Ağustos Körfez Depreminde Bolu merkez ve ilçelerinde yaklaşık 10000
konut hasar görmüştür. Bolu ilinde en fazla maddi hasar ve can kaybı,
depremin episantrına 92.5 km uzaklıkta olan Gölyaka ilçesinde meydana
gelmiştir. Deprem merkezine uzaklığı 82 km olan Göynük ilçesinde ise
hasar Gölyaka’dan daha az oluşmuştur.
Bolu ili, 12 Kasım 1999 depreminde can ve mal kaybına yol açacak şekilde
depreme maruz kalmıştır. Bolu 9 ilçe ve 535 köyden oluşmuştur. Nüfusun
yarısından fazlası merkez ilçelerde yaşamaktadır. Düzce depreminde
ölenlerin toplam sayısının %6’sı Bolu ilindedir. %93’ü Düzce ilindedir. 12
Kasım Depremi’nde en fazla deprem etkileri merkez ilçesinde gözlenmiş ve
48 kişi ölürken, merkez ilçede konutların %12’si ağır hasara uğramıştır.
Bolu’da yaklaşık toplam 14000 konut, yaklaşık 2000 işyeri ağır, orta ya da
hafif hasara uğramıştır. Bu bölümde değinilen sayısal veriler DAD 12
Kasım Düzce depremi raporundan elde edilmiştir (Özmen ve Bağcı 2000).
3.6. Bolu İl Merkezi ve Çevresinde Mikrotremor Ölçümleri
Yapılan çalışma sırasında Bolu il merkezi ve çevresinde çoğunlukla
belediye sınırları içerisine giren bölgelerde ölçümler alınmıştır. Özellikle
yapılaşma ve yerleşimin yoğun olduğu yerlerde ve yapılaşmanın sık olduğu
bölgelerde ölçüm noktaları sayısı arttırılmıştır. Aynı zamanda şehir merkezi
ve çevresi için genel yer etkisi özelliklerinin anlaşılabilmesi amacıyla da
ölçüm noktaları belirlenmiştir.
Çalışma yapılacak bölgede verimli bir çalışma ve güvenilir sonuçlar elde
edilebilmesi için bölgenin genel jeolojisi daha önce yapılan çalışmalar
ışığında incelenmiştir. Bu bilgiler ışığında bölgenin jeolojik birimlerinin
dağılımları ve sınırları incelenmiştir. Bu inceleme ile yapılacak olan
mikrotremor çalışmasının ne ölçekte bir alanda yapılacağı ve ölçüm
noktalarının bölgeyi temsil edebileceği sıklıkta yapılmasına karar
verilmiştir. Bolu ili çevresinde meydana gelen depremlerde hasar durumuna
bakıldığında, genellikle hasarın şehir merkezinde yoğunlaştığı
görülmektedir. Bu nedenle ölçüm noktalarının sayısı şehir merkezi
yakınlarında yoğunlaştırılarak çalışmalar sürdürülmüştür.
47
Şehir merkezi için önceden yapılan jeofizik ve jeoteknik çalışmalar ile bu
çalışma kapsamında yapılan incelemeler ve sonuçlarının tutarlı benzerlikler
içerip içermediğinin saptanması ve yöntemin ürettiği sonuçların sınanması
için daha önce yapılan sismik ve sondaj çalışmaları ile yaklaşık aynı
bölgelerde veri alınmıştır. Ayrıca şehir merkezinde Bayındırlık ve İskan
Müdürlüğü Binasında kurulu olan kuvvetli yer hareketi verileri alan BOL
İstasyonunun bulunduğu binanın bahçesinde de veri alınarak
karşılaştırmalar yapılmıştır.
Bölgede daha sonra meydana gelebilecek bir depremde oluşabilecek
hasarlar ile bu çalışmadan elde edilen sonuçlar, daha sonra bölgede
yapılacak başka amaçlı çalışmalar için kullanılabilir. Ayrıca bölgenin ileriki
dönemde şehirleşme ve yapılaşma çalışmalarında bu çalışmadan çıkan
sonuçlar dikkate alınabilir.
3.7. Çalışma Alanında Mikrotremor Verilerinin Alınması
Arazide veri toplanacak ölçüm noktalarının yerleri, araziye çıkmadan önce
harita üzerinde ölçüm noktalarının ulaşım ve yol durumu da göz önüne
alınarak belirlenmiştir. Ölçüm noktalarının yerleri seçilirken yaklaşık olarak
karelaj yapılarak verilerin arazi üzerinde düzgün dağılımları amaçlanmıştır.
Fakat arazi çalışmaları sırasında arazi şartlarında bazı noktalardaki
elverişsizliklerden dolayı ölçüm noktalarının yeri değiştirilmiştir. Ölçüm
noktaları haritadaki yerlerine işaretlenirken aynı zamanda da Garmin
GPS12 XL marka GPS aleti ile ölçüm noktalarının koordinatları
saptanmıştır. Veri alınan noktaların koordinatları, elde edilen sonuçların
haritalanmış şekilleri ve çalışılan bölgenin jeoloji haritası üzerindeki yerleri
4. Bölümde ayrıntılı olarak açıklanacaktır.
Bolu ve yakın çevresinde yapılan mikrotremor ölçümlerinde Geotech
Firması tarafından üretilen KS10-3 modelinde üç bileşenli sismometre seti
ve DL-24 tipi, sayısallaştırma ayrımlılığı 24 bit, analog veriyi dijital veriye
dönüştüren sayısal sismograf kullanılmıştır. Her bir ölçüm noktasında aynı
tipde iki yatay sismometre, kuzey-güney ve doğu-batı doğrultularında ve bir
adet sismometre de düşey doğrultuda yerleştirilerek yerin üç bileşendeki
titreşimlerinin partikül hızları zamanın fonksiyonu olarak kaydedilmiştir
48
(şekil 3.2., şekil 3.3., şekil 3.4.) Sismometrelerin doğrultuları pusula
kullanılarak ayarlanmış ve ölçüm noktasında yer ile açı yapmayacak şekilde
düz olarak konumlandırılmıştır. Kullanılan sismometrelerde kuplaj etkisi
giderilmiştir ve tepki fonksiyonu 0.05 Hz ile 20 Hz arasında düz bir
karakter sergilemektedir. (şekil 3.5.).
49
Şekil 3.2. Ölçüm noktasında kaydedilen titreşim
doğrultuları ve sismometre seti
Şekil 3.3. Üç bileşende alınmış, 300 saniyelik mikrotremor
verisinin zaman ortamında görünüşü
50
Şekil 3.4. Arazi çalışmaları sırasında kullanılan KS10-3
modelinde sismometrenin görünüşü
Şekil 3.5. KS10-3 tipi sismometrenin tepki
fonksiyonu
51
Sismometre seti üç bileşende aldığı veriyi analog-dijital kayıtçı alete
iletmektedir. Sistem çalışma sırasında bir dizüstü bilgisayara bağlanmış ve
böylece kaydedilen verinin sürekli izlenmesi ve veri alımı ile ilgili ayarların
denetlenebilmesi sağlanmıştır. Her bir ölçüm noktasında veriler 5- 20
dakika arasında değişen sürelerde 5 er dakikalık veri paketleri halinde
alınmıştır. Ölçümler şehir merkezinde genellikle gece saatlerinde,
gürültünün az olduğu yerlerde ise gündüz saatlerinde alınarak titreşimlerin
genliklerinin bölgenin doğal gürültüsünü temsil edecek düzeyde olması
sağlanmıştır. Aynı noktada birden fazla veri paketi alınarak ve analiz
aşamasında bu veriler kullanılarak ölçümlerin duyarlılığı arttırılmıştır.
Veriler kullanılan dizüstü bilgisayara aktarılarak ya da kayıtçı sistemin
bünyesinde yer alan PCMCIA sabit diske aktarılarak saklanmıştır. Ölçümler
sırasında aşırı gürültülü yerlerden (fabrika vb.) ve asfalt, beton satıh gibi
yapay etkilerden kaçınılarak ölçümler zemin karakterinde veya kaya
yüzeylerde alınmıştır. Ayrıca bina, ağaç, elektrik direği ve benzer yapıların
yakınında ölçü alınmamaya çalışılmıştır. Zira bu ve benzeri yapıların
titreşim hareketlerinin ölçümlere etkiyerek yanıltıcı sonuçlara yol açmasının
önüne geçilmeye çalışılmıştır. Ölçümler açık arazide alındığı için aşırı
rüzgarlı veya yağışlı havalarda ölçüm alınmamaya çalışılmıştır.
Her ölçüm noktasında veri alım süresi, aletin sisteminin kurulması, veri
alınması ve sistemlerin tekrar toplanması yaklaşık yarım saat sürmektedir.
Çalışma sonucunda üretilen etkin salınım periyoduna ve büyültme
katsayısına göre kontur haritalarının oluşturulmasında 46 adet veri
noktasından üretilen parametreler kullanılmıştır. Ayrıca koordinat değerleri
saptanamayan ya da kaliteli veri elde edilemeyen diğer ölçüm noktalarından
elde edilen sonuçlar haritalarda görülmemektedir.
3.8. Çalışma Alanında Alınan Verilerin Analizi
Ölçüm noktalarında alınan veriler, her ölçüm noktası bir istasyon sayılarak
tüm istasyonlar birbirlerinden bağımsız olarak analiz edilmiştir. Veri
sunumunda kullanılan kontur haritalarında, bu istasyonlardan 46 tanesi
kullanılarak elde edilen fiziksel parametreler grafiklenmiştir.
52
Çalışmada arazi aşamasında sismometre yardımıyla elde edilen veriler
kullanılan kayıt sisteminin yapısına uygun formatta bilgisayar ortamına
taşınmıştır. Üç bileşende 0.02 saniye (50 Hz) örnekleme aralığı ile sayısal
olarak kaydedilmiş veriler daha sonra, Ratio Ver. 2.0 bilgisayar programı
kullanılarak analiz edilmiştir. Program, verilere FFT (Fast Fourier
Transform) dönüşümünü uygulamakta ve verileri frekans ortamına
taşımaktadır. Aynı zamanda verilere Hanning Penceresi uygulanmıştır. FFT
hesaplanmadan önce izlerin başına ve sonuna %4 kosinüs törpülenmesi
uygulanmıştır. Kesme frekansları 0.15 Hz ve 15 Hz olacak şekilde veriler
filtre edilmiştir. Tüm bileşenlere 6 adet FFT uygulanmış ve bunların
ortalaması alınmıştır. Nakamura yönteminin gereği olarak program, yatay
bileşendeki iki veri grubunun bileşkelerini alarak yatay yönde tek bir veri
grubu oluşturmaktadır. Daha sonrada yatay ortalama spektrum ve düşey
spektrumun oranını hesaplamaktadır.
Hesaplamalar sonucunda 3 adet spektrum elde edilmiştir. Bunlar; düşey
bileşene ait Fourier genlik spektrumu, yatay bileşene ait Fourier genlik
spektrumu ve bu iki spektrumun birbirine oranlanması ile elde edilmiş olan
büyültme spektrumu.
Elde edilen spektrumlar daha sonra düşey eksen genlik, yatay eksen periyot
olmak üzere grafiklenmiştir. Frekans ortamında verilerin yaklaşık olarak
0.06 saniye ile 7 saniye aralığındaki spektrumları elde edilmiştir. Yatay ve
düşey bileşenlerin spektrumlarına bakılarak, spektrumda genliklerin hangi
frekanslarda belirgin doruklar oluşturduğu saptanmıştır. Etkili periyot
olarak, her ölçüm noktasında yatay bileşenin genlik değeri maksimum olan
noktadaki periyot değeri alınmış ve grafikleme ve yorum aşamasında bu
saptanan periyot değeri kullanılmıştır. Çalışılan bölgede belirgin dorukların
yaklaşık olarak 0.2 saniye ile 0.4 saniyeler arasında yer aldığı gözlenmiştir.
Yatay bileşenlere bakılarak elde edilen periyot değeri saptandıktan sonra
elde edilen diğer bir spektrum olan büyültme spektrumuna dönülerek yatay
bileşenden elde edilen periyot değerine karşılık gelen büyültme oranı
büyültme spektrumundan saptanmıştır. Saptanan büyültme değeri, o ölçüm
istasyonu için büyültme katsayısı olarak belirlenmiştir. Böylece zaman
ortamında elde edilen veriler frekans ortamına dönüştürüldükten sonra
ölçüm noktası için iki parametre etkili (hakim, doğal) periyot ve bu
periyotdaki büyültme katsayısı hesaplanmıştır (şekil 3.6., şekil 3.7.).
53
Veri sunumunda büyültme spektrumu geniş bir aralıkta verilmeyerek sadece
etkin periyot civarındaki doruk değeri sunulmaktadır. Şüphesiz ki bir
spektrum diğerine oranlandığında etkin frekans değerinin dışında diğer
frekanslarda da doruklar gözlenecektir. Fakat bu çalışmada etkin frekans
değerlerindeki büyültme katsayıları dikkate alındığı için bu yol izlenmişir.
Büyültme spektrumunda etkin periyot yakınındaki belli bir frekans bandı
seçilerek, o frekansdaki büyültme oranı grafiklenmiş ve spektrumun diğer
frekanslardaki değerleri üstel bir fonksiyon ile sönümlenerek sunulmuştur.
Bu işlemler için Başokur’un geliştirdiği MCT (2000) programı
kullanılmıştır. Verilerin grafiklenmesinde Stanford Graphics, Grapher ve
WinGLink paket programlarından yararlanılmıştır.
54
etkili
periyot
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
etkili
periyotda
büyültme
değeri
4
3
2
H/V
1
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Şekil 3.6. Spektrumlar üzerinde etkili periyot ve büyültme değerinin
saptanması
55
4
3
2
H/V
1
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Şekil 3.7. Büyültme spektrumunun etkin periyotdaki değerinin elde edilmesi
56
4. ARAŞTIRMA BULGULARI
Bolu ve çevresinde depremsel yer hareketleri sırasında bölgesel yer
etkisinin saptanması amacı ile tez çalışması kapsamında bölgenin jeolojik
ve jeofizik özellikleri incelenerek, uygulanan yöntemin bölgedeki jeofizik
yapı ile uyumluluğu araştırılmıştır. Ayrıca, mühendislik amaçlı
uygulamalara yönelik olarak bölgede mikrobölgelendirme çalışmaları için
bir ön çalışma niteliği taşıyan ve bölgede deprem açısından sakıncalı
alanları açığa çıkarmayı amaçlayan çalışmalar yapılmıştır.
Çalışma kapsamında bölgede elde edilen sonuçlar, daha önce çalışma alanı
içerisinde Ankara Üniversitesi Jeofizik ve Jeoloji Mühendisliği Bölümleri
tarafından yapılan araştırma sonuçları ile karşılaştırılarak ve bulunan
sonuçlar ilişkilendirilerek değerlendirmeler yapılmıştır. Çalışmada Ankara
Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği tarafından alınan mikrotremor verileri
kullanılmıştır.
Mikrotremor verileri analiz edilerek, yer etkisi çalışmalarının temel
parametrelerinden olan yer etkin titreşim periyodu ve yer büyültme
katsayısı hesaplanmıştır. Çalışma alanı içerisinde alınan ölçümlerden 47
tanesinin sonuçları değerlendirilerek, bu çalışmada kullanılmış ve
sunulmuştur (çizelge 4.1.).
Ölçüm noktalarından elde edilen yer fiziksel parametreleri kullanılarak,
çalışmanın amaçlarından olan bölgenin deprem çekincesi açısından
sakıncalı yerleri saptanmıştır. Her bir ölçüm noktası için elde edilen
parametreler, ölçüm noktalarının koordinatlarına göre konturlanarak, bölge
için hakim titreşim periyodu ve yer büyültme katsayısı haritaları
oluşturulmuştur.
Bölge için oluşturulan hakim periyot haritasına bakıldığında (şekil 4.2.);
özellikle şehir merkezi ve şehirmerkezinin güneybatısında belirginleşen bir
bölge görülmektedir. Bu bölgede yer etkin periyodu 0.25 saniye ile 0.4
saniye arasında değişmektedir ve bölge çevresinden belirgin bir şekilde
ayrılmaktadır. Aynı şekilde şehir merkezinin kuzeydoğusundaki alana
57
bakıldığı zaman bu bölgede hakim titreşim periyodunun 0.25- 0.1 saniye
arasında değerler aldığı görülmektedir.
Daha önceki bölümlerde de değinildiği gibi hakim titreşim periyodu daha
büyük olan bölgelerin, hakim titreşim periyodu daha küçük olan bölgelere
göre jeolojik olarak daha yumuşak, az sıkışmış, çimentolanması daha az,
genellikle alüvyonal karakterli bölgeler olduğu görülmektedir. Bu tür
bölgeler jeofizik veriler ışığında sismik S dalga hızı, kesme direnci düşük
olan, yanal yöndeki yüklere karşı dayanımsız ve deprem mühendisliği
açısından da az sağlam ve sakıncalı bölgeler olarak nitelendirilen yerlerdir.
Diğer taraftan hakim periyot değeri 0.25 – 0.1 saniye arasında değişen
yerler ise; çimentolanması daha iyi sismik S dalga hızı daha yüksek ve yer
mühendisliği açısından nisbeten daha sağlam bölgeler olarak
değerlendirilmektedir.
Çalışma sonucunda elde edilen veriler ile hakim titreşim periyodu haritasına
ve yer büyültme katsayısı haritasına bakıldığı zaman haritalar üzerinde A ve
B zonu olarak iki bölge belirtmek mümkündür (şekil 4.1., şekil 4.2., şekil
4.3).
A zonu deprem çekincesi açısından B zonuna göre daha çekinceli ve
yapılacak olan şehircilik çalışmalarında daha dikkatli çalışmaların yapılması
gereken bir bölge olarak karşımıza çıkmaktadır. Diğer yandan B zonu ise
yer mühendislik verilerine göre daha sağlam bir bölge olarak görülmektedir.
Mikrotremor verilerinden elde edilen sonuçlara göre olasılıkla A zonundaki
örtü tabaka kalınlığının da B zonundakine oranla daha kalın olması
beklenebilir.
58
Şekil 4.1. Bolu ili ve çevresinin 1/25000 ölçekli jeoloji haritası ve harita üzerinde çalışma alanının ve mikrotremor verileri ile
deprem çekincesinin fazla olduğu saptanan alanın yaklaşık sınırlarının gösterimi
Şekil 4.3. Çalışma alanında mikrotremor verileri ile oluşturulan yer büyültme katsayısı haritası
B
A
B
Şekil 4.2. Çalışma alanında mikrotremor verileri ile oluşturulan etkin titreşim periyodu haritası
Yakupl
Pirahmetl
A
Salıb
I
H
FZ
E5
b
Kasa
FL
SR
Vakıfgeçitviran
Berkgökpı
F’
C’
K’
Karacasu
Şekil 4.6. Çalışma alanında daha önceden yapılmış sismik profillerin dağılımı
Çalışma alanı içerisinde A zonu içerisinde yer alan, örnek olarak, B03
istasyonuna bakıldığı zaman hakim titreşim periyodunun 0.37 saniye olduğu
görülmektedir. Bu periyotdaki büyültme katsayısı da 2.3 gibi büyük bir
değerdedir. Yine A zonu içerisindeki B51 istasyonuna bakıldığında 0.3
saniye hakim titreşim periyodu ve 1.9 büyültme katsayısı görülmektedir.
B54 istasyonu da 0.29 saniye hakim periyot ve 3.8 büyültme değeri
vermektedir. B56 istasyonu 0.3 saniye hakim titreşim periyodu ve 3.5
büyültme değeri ile içlerinde bulundukları A zonunu temsil eden istasyonlar
olarak görülmektedir (şekil 4.4.a, b, c, d).
B zonu içerisinde B34 istasyonda hakim titreşim periyodu 0.2 saniye ve
büyültme oranı da 1.2 olarak görülmektedir. B27 istasyonunda hakim
periyot 0.2 saniye, büyültme katsayısı ise 1.3’ dür. B35 istasyonunda hakim
periyot 0.25, büyültme değeri de 1.5 olarak bulunmuştur. B28 istasyonunda
0.2 saniye titreşim periyodu ve 0.7 büyültme değeri belirlenmiştir (şekil
4.5.a, b, c, d). Çalışmada sonuçları kullanılan tüm istasyonların isimleri ve
belirlenen parametrelerin değerleri çizelge 4.1.’de verilmiştir. Ayrıca tüm
istasyonların spektrumlarını gösteren şekiller ekler kısmında verilmiştir.
Sonuçlar mikrotremor verilerine göre değerlendirildiğinde; Bolu şehir
merkezi yakınlarındaki alanlar A zonu içerisine dahil edilebilmektedir ve A
zonu dışında kalan; şehir merkezinin kuzeybatısı, nisbeten kuzeyi ve doğusu
ile güneybatısı B zonu olarak nitelendirilebilir. Elde edilen hakim periyot ve
büyültme haritasında da bu durum açıkça görülmektedir. Ölçüm noktaları
içerisinde dahil edildikleri zona aykırı sonuçlar veren bazı noktaların
varlığını da belirtmekte fayda vardır. Bu ortamın iki boyutlu yapısından ya
da ölçüm alımı sırasında önlenemeyen çevresel nedenlerden
kaynaklanabilir. Elde edilen sonuçlara bakıldığında B zonu içerisinde kalan
alanlar A zonunda yer alan alanlara göre nisbeten daha sağlam yer
koşullarına sahiptir. A zonu içerisinde yer alan bölgelerin, deprem sarsıntı
hareketini ve buna bağlı gelişen yapısal hasarları arttırıcı yer yapısına sahip
oldukları söylenebilir. Daha ayrıntılı ve daha keskin sınırlı bir zonlama
yapabilmek için, bölgede bundan sonra yapılacak olan mikrobölgelendirme
çalışmalarında ölçüm noktalarının sayısını ve sıklığını arttırmak önerilebilir.
62
Çizelge 4.1. Ölçüm istasyonlarının koordinatları ve elde edilen parametrelerin değerleri
İSTASYON ADI
B01
KOORDİNATLAR
ETKİLİ
BÜYÜLTME
( UTM )
PERİYOT(sn)
FAKTÖRÜ
376965 4505276
0,25
1,7
B02
377102 4505848
0,1
1,5
B03
377086 4507027
0,37
2,3
B04
376959 4507744
0,34
0,7
B05
376901 4508929
0,34
0,8
B07
377026 4510568
0,1
1,4
B08
377366 4511838
0,25
1,9
B09
378790 4505204
0,25
1,2
B11
378474 4506860
0,4
0,8
B12
378900 4509208
0,3
1,3
B13
378864 4509530
0,2
1
B14
378821 4511550
0,3
2,8
B15
379082 4512696
0,33
0,5
B17
379587 4505776
0,27
2
B18
381139 4507023
0,25
2,2
B19
381702 4508093
0,36
1
B21
383789 4506274
0,34
1
B22
383743 4507149
0,2
0,5
B23
383524 4507764
0,3
0,8
B24
383276 4508940
0,33
1
B25
384191 4513886
0,3
1,2
B26
383663 4514486
0,3
1,6
B27
385811 4506279
0,2
1,3
B28
385626 4506921
0,2
0,7
B29
385011 4507942
0,3
2
B30
384468 4509099
0,25
2
B31
385320 4514047
0,3
1,1
B33
386698 4508558
0,3
1
B34
387018 4509916
0,2
1,2
B35
387114 4513797
0,25
1,5
B37
386575 4506722
0,26
1,2
B38
388570 4509747
0,15
2,2
63
Çizelge 4.1. (devam)
B39
388398 4512381
0,13
1,3
B51
381892 4510115
0,3
1,9
B52
382080 4509299
0,34
0,9
B53
383475 4509950
0,1
1
B54
383007 4510458
0,29
3,8
B55
382322 4510941
0,3
1,5
B56
382608 4510276
0,3
3,5
B62
377230 4504630
0,31
1,6
B63
392459 4507024
0,24
3
B64
394108 4510400
0,13
1,7
B65
391917 4511355
0,34
0,7
B66
396465 4511338
0,1
2
B68
393648 4513557
0,25
1
B69
389397 4513096
0,29
2,2
0,32
1,5
BAY
40.747N
31.610E
64
a)
b)
3
3
2
2
1
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
0
0.01
100
H/V
0.1
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
genlik (a)
1000
genlik (a)
10
100
10000
10000
1000
10
0.01
100
H
V
100
0.1
periyot (saniye)
1
10
100
periyot (saniye)
10000
100000
1000
H
V
100
0.01
0.1
1
10
10000
d)
4
3
3
2
2
H/V
1
0.1
1
0.1
10
1
10
100
periyot (saniye)
4
0
0.01
H
V
1000
100
0.01
100
periyot (saniye)
c)
genlik (v)
genlik (v)
1
periyot (saniye)
periyot (saniye)
H/V
1
0
0.01
100
0.1
periyot (saniye)
1
10
100
periyot (saniye)
10000
100000
H
V
100
genlik (a)
genlik (a)
10000
1000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
10
0.01
100
0.1
100000
100000
10000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
1
10
100
periyot (saniye)
10
genlik (v)
genlik (v)
periyot (saniye)
100
0.01
100
periyot (saniye)
H
V
1000
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Şekil 4.4. B03 (a), B51 (b), B54 (c), B56 (d) istasyonları
hesaplanan büyültme, ivme ve hız spektrumları
65
a)
b)
2
2
1
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
H/V
0
0.01
100
0.1
periyot (saniye)
1000
H
V
100
0.1
1
10
H
V
100
10
0.01
100
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
10000
10000
H
V
1000
0.1
1
10
1000
H
V
100
0.01
100
periyot (saniye)
c)
genlik (v)
100000
genlik (v)
100
1000
periyot (saniye)
100
0.01
10
10000
genlik (a)
genlik (a)
10000
10
0.01
1
periyot (saniye)
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
d)
2
2
1
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
H/V
0
0.01
100
0.1
periyot (saniye)
10
100
10000
1000
H
V
100
0.1
1
10
genlik (a)
genlik (a)
10000
10
0.01
1
periyot (saniye)
1000
10
0.01
100
H
V
100
0.1
periyot (saniye)
1
10
100
periyot (saniye)
100000
1E+006
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
genlik (v)
genlik (v)
100000
10000
10000
H
V
1000
100
0.01
periyot (saniye)
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Şekil 4.5. B34 (a), B27 (b), B35 (c), B28 (d) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
66
Daha önceki bölümlerde de belirtildiği gibi mikrobölgelendirme çalışmaları
içerisinde birden fazla yer mühendislik yöntemi kullanılarak sonuçlar
üretilmesi daha doğru olacaktır. Aynı zamanda bu ve benzeri çalışmalarda
bir tek yöntem kullanılarak elde edilen sonuçlar yanıltıcı olabilir.
Çalışmalarda yer mühendislik parametreleri üreten birden fazla jeofizik
yöntem uygulanırsa ve sonuçlar jeolojik verilerle desteklenirse sonuçlar
daha güvenilir olacaktır. Bu çalışma sonuçları ile bölgenin jeolojik yapısı ve
daha önceden bölgede yapılan sismik çalışmaların sonuçları uyum
içerisinde görülmektedir. Değerlendirme yapılırken özellikle sismik S dalga
hızları ile karşılaştırma yapılmıştır. Bilindiği gibi sismik S dalga hızını,
yerin salınım periyodunu ve yerin deprem dalgalarının etkilerini arttırma
özelliklerini depremden dolayı oluşan yanal hareketlerle ve yüklerle birçok
şekilde ilişkilendirmek mümkündür. Şekil 4.6.’da daha önceden bölgede
yapılmış olan sismik hatların yaklaşık koordinatları ve doğrultuları
görülmektedir.
Değerlendirmeler sonucunda A zonu olarak nitelendirilen bölgenin
jeolojisine bakıldığı zaman A zonunun büyük bir bölümünün güncel
alüvyonlar üzerinde olduğu görülmektedir. Bu bölgelerde genellikle yer
yapısını bağlantısız kum, kil ve çakıl oluşturmaktadır. Yine B51, B52, B53,
B54, B55 ve B56 istasyonlarını bulunduğu noktalardaki jeolojik birimlerin
(Harigeçitviran ve Vakıfgeçitviran Formasyonları) üst yapısını gevşek
yapıda kumtaşı ve konglomeranın oluşturduğu görülmektedir. Bu oluşum,
istasyonlar civarındaki hesaplanan yer büyültmelerinin yüksek değerlere
ulaşması ile ilşkilendirilebilir. B zonunun bulunduğu şehir merkezinin
kuzeydoğu kesimlerine, belediye çöp dökme alanı ve kuzeyine bakıldığı
zaman bu alanlarda alüvyon yelpazelerinin varlığından ve kısmen bağlantılı
kaba elemanlı konglomeralar ve kumtaşları görülmektedir. Kuzey
kesimlerde ise (Salıbeyler Formasyonu) sıkılaşmış konglomera, kireçtaşı ve
yer yer kireçtaşı ardalanmaları görülmektedir. B zonunu içine alan bu
jeolojik yapılanma da B zonunun, A zonuna göre jeolojik veriler ışığında,
mühendislik açısından daha nitelikli yer yapısına sahip olduğunu
göstermektedir. Bu sonuç mikrotremor verileri ile elde edilen
değerlendirmeler ile paralellik içerisindedir.
67
68
Bolu Bayındırlık İl Müdürlüğü bahçesindeki sismik profil(BAY) yaklaşık
kuzeybatı- güneydoğu yönündedir. S dalga hızının profil boyunca ve
derinlik ile dağılımına baktığımızda yüzeyde yaklaşık 5 metre kalınlığında
100-200 m/s hızında bir tabaka ve onun altında yaklaşık 10 metre
kalınlığında 200-300 m/s S dalga hızı olan ve onun altında da yaklaşık 15
metre derinlikte 300-400 m/s ve daha hızlı bir yer profili karşımıza
çıkmaktadır. Aynı şekilde C’ profilinde de yüzeyde yaklaşık 5 metre
kalınlığında 100-200 m/s, altında yaklaşık 5 metre kalınlığında 200-300
m/s, 10 metre kalınlığında 300-400 m/s ve en altta 400 m/s’den yüksek S
dalga hızlı birimler ardalanmaktadır. K’ profilinde de yüzeyde yaklaşık 1012 metre kalınlığında 100-200 m/s, altıda yaklaşık 5 metre kalınlığında 200300 m/s ve altıda 300-400 ve daha hızlı birimler yer almaktadır. Aynı
şekilde F’ profilinde de yüzeyde ve yaklaşık 20 metre derinliğe kadar düşük
S dalga hızlı birimlerin varlığı görülmektedir (şekil 4.7.a,b,c,d). Bilindiği
gibi zeminlerin S dalga hızına göre nitelik sınıflaması yapıldığında düşük S
dalga hızına sahip zeminler niteliksiz ya da düşük kaliteli zeminler olarak
değerlendirilmektedir. Örneğin 1999 Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar
Hakkında Yönetmelik’de 100-200 m/s S dalga hızlı zeminler D grubu,
niteliksiz zeminler olarak değerlendirilmektedir. Aynı zamanda S dalga
hızının düşük olduğu yerlerde deprem sarsıntıları daha yıkıcı ve daha büyük
genlikli olmaktadır. Yaşanan depremlere bakıldığında yerin deprem
dalgasını büyültme karakteri de S dalga hızının düşük olduğu yerlerde
oldukça baskın şekilde gözlenmektedir. Bu düşük S dalga hızlı zeminlerin
bulunduğu profillerin çalışma alanındaki yerlerine bakıldığında
mikrotremor verileri ile elde edilen kontur haritaları üzerinde sakıncalı
olarak belirtilen A zonu içerisindeki alanlarda bulunmaktadır (şekil 4.6.).
C’, F’, K’ profilleri şehir merkezinin güneyindeki ve güneybatısındaki
alanlarda, BAY profili de yine kontur haritalarında A zonu içerisinde yer
almaktadır. Şehir merkezine daha yakın yerlerde alınmış olan H, I, R, S
sismik profillerine baktığımız zaman (şekil 4.8.a,b,c,d);
H ve I profillerinde yüzeyde yaklaşık 5 metre kalınlığında D grubu (100200 m/s) zemin ve altında 10 metre kadar kalınlıkta C grubu (200-300 m/s),
en altta ise nisbeten daha kaliteli 300 m/s’den daha fazla S dalga hızına
sahip zeminler yer almaktadır. R ve S profillerinde de yüzeyde 10-15 metre
kalınlığında D grubu zemin ve onun altında da C grubu zemin
bulunmaktadır.
69
BAY
Depth (m)
a)
0
400+
300 to 400
200 to 300
100 to 200
0 to 100
-5
-10
-15
0
b)
10
20
30
40
50
60
C
C'
0
Derinlik (m)
-5
-10
700+
600 to 700
500 to 600
400 to 500
300 to 400
200 to 300
100 to 200
0 to 100
-15
-20
-25
-30
0
20
40
60
80
100
120
140
c)
K
K'
0
Derinlik (m)
-5
-10
700+
600 to 700
500 to 600
400 to 500
300 to 400
200 to 300
100 to 200
0 to 100
-15
-20
-25
-30
0
d)
20
40
60
F
F'
0
Derinlik (m)
-5
-10
700+
600 to 700
500 to 600
400 to 500
300 to 400
200 to 300
100 to 200
0 to 100
-15
-20
-25
-30
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
Şekil 4.7. A zonu içerisinde yer alan BAY(a), C’(b), K’(c),
F’(d) sismik profillerinin S dalga hızına göre iki
boyutlu yer modelleri
70
a)
0
Derinlik (m)
-5
-10
400+
300 to 400
200 to 300
100 to 200
0 to 100
-15
-20
-25
-30
Derinlik (m)
b)
70
120
170
220
270
0
-5
-10
400+
300 to 400
200 to 300
100 to 200
0 to 100
-15
-20
-25
-30
c)
0
50
100
150
200
0
Derinlik (m)
-5
-10
400+
300 to 400
200 to 300
100 to 200
0 to 100
-15
-20
-25
-30
0
50
100
150
200
250
300
350
d)
0
-2
Derinlik (m)
-4
-6
400+
300 to 400
200 to 300
100 to 200
0 to 100
-8
-10
-12
-14
-16
-18
0
10
20
30
40
50
60
70
Şekil 4.8. A zonu içerisinde bulunan H(a), I(b),
R(c), S(d) sismik profillerinin S dalga
hızına göre iki boyutlu yer modelleri
71
a)
20
15
10
5
0
-5
400+
300 to 400
200 to 300
100 to 200
0 to 100
-10
-15
-20
-25
-30
0
50
100
150
200
250
0
b)
-5
-10
400+
300 to 400
200 to 300
100 to 200
0 to 100
-15
-20
-25
c)
0
10
20
30
40
50
60
70
0
Derinlik (m)
-5
-10
400+
300 to 400
200 to 300
100 to 200
0 to 100
-15
-20
-25
-30
0
50
100
150
200
250
Şekil 4.9. B zonu içerisinde bulunan FL(a), FZ(b) ve
A(c) sismik profillerinin S dalga hızına göre
iki boyutlu yer modelleri
72
Şehir merkezi ve civarında yer alan sismik profillerden de görüldüğü gibi
mikrotremor verileri ile A zonu içerisine alınan alanlardaki yer koşullarının
mühendislik yapıları için önlem alınması gereken alanlar olduğu
görülmektedir. A zonu içerisindeki istasyonlardan elde edilen hakim periyot
ve büyültme değerlerinin sonuçları ile sismik S dalga hızlarından elde
edilen değerlerin uyumluluğu görülmektedir. İnşaat mühendisliğinin yere ait
özellikleri belirlemek amacıyla kullandığı iki önemli dinamik paramatre,
yer hakim titreşim periyodu ve S dalga hızının uyumlu sonuçlar üretmesi
tez kapsamında elde edilen sonuçları desteklemektedir. Bu noktada çalışma
sonuçları ile sismik S dalga hızı sonuçlarını karşılaştırmak dinamik
parametreler olmaları açısından özellikle tercih edilmiştir.
B zonu içerisinde yer alan FL, FZ ve A sismik profillerine bakıldığı zaman
kuzeye doğru eğimli olan FL profilinde yüzeyde yaklaşık 2- 5 metre
kalınlığında 200-300 m/s S dalga hızlı ve altında yaklaşık 5 metre
kalınlığında 300-400 m/s ve onun altında da 400 m/s’den daha hızlı bir yer
yapısı olduğu görülmektedir. FZ ve A profilinde de 200-300 ve 400 m/s ve
üzerinde S dalga hızlı zeminlerin varlığı dikkati çekmektedir. Aynı zamanda
bu profillerde D grubu zeminin de bulunmadığı görülmektedir. B zonu
içerisinde yer alan bu profillerin sonuçlarının da mikrotremor verileri ile
elde edilen sonuçları destekler nitelikte olduğu görülmektedir.
Yer etkisinin incelenmesi için kullanılan ve ayrıntılı jeoteknik ve sismik
veri gerektiren kuramsal yaklaşımlar, yerin modellenebilmesi için etkili
çözümler üretmektedir. Bölgede bundan sonra yapılacak çalışmaların bir
adımını da teorik modelleme oluşturabilir.
Çalışma alanında mikrotremor verilerin ürettiği sonuç parametreleri ile
bölgede oluşacak bir deprem sırasında yerin davranışının tutarlılığının da
incelenmesi amacı ile 12 Kasım 1999 yılında Düzce’de oluşmuş olan
deprem incelenmiştir. Bilindiği gibi Düzce Depreminin ana şoku 7.2
büyüklüğünde olmuştur ve birçok istasyon gibi Bolu Bayındırlık ve İskan
Müdürlüğü Binasındaki kuvvetli yer hareketi ölçen cihazlar ile de
ölçülmüştür. Düzce istasyonunda maksimum yatay doruk ivme değerinin
0.51 g, Bolu’da maksimum yatay doruk ivme değerinin de 0.8 g olarak
ölçüldüğü görülmüştür. Şekil 4.10.’da 12 Kasım Depremi’nin Bolu
Bayındırlık ve İskan Müdürlüğü Binasındaki üç bileşenli ivme kaydı
73
görülmektedir. Şekil 4.11.’de bu kaydın frekans ortamındaki hız
bileşenlerinin tepki spektrumu görülmektedir.
Şekil 4.10. Bolu Bayındırlık ve İskan Müdürlüğü Binasındaki
üç bileşenli ivme kaydı
Şekil 4.11. 12 Kasım Depremi’nin BOL istasyonundaki
kaydının 3 bileşenli hız tepki spektrumu
74
DAD tarafından, Bolu’da elde edilen kuvvetli yer hareketi verilerine göre
BOL istasyonunda maksimum yatay pik ivme değerinin oluşum frekansının
0.32 saniye (3.1 Hz) olduğu açıklanmıştır. Aynı şekilde kayıt incelendiğinde
0.08 saniye gibi kısa bir sürede ivme değerinin 0.48 g’den 0.80 g’ye ulaştığı
belirtilmektedir.
Bölgede herhangi bir kuvvetli yer hareketi beklenmeden yapılan
mikrotremor ölçümlerinden elde edilen verilerle de BOL istasyonu
yakınlarında, şehir merkezinde yer salınım periyodunun 0.25- 0.4 saniye
arasında olduğu görülmüştür.
Ayrıca Bolu Bayındırlık ve İskan Müdürlüğü Binasında ivme ölçerin
yerleştirildiği binanın hemen 3 metre yanında alınan mikrotremor verisi de
analiz edildiğinde istasyonda yer etkin salınım periyodunun 0.32 saniyeye
yakın olduğu görülmektedir (şekil 4.12.). Bu durum yapılan mikrotremor
ölçümleri ile elde edilen etkili periyot ve kuvvetli yer hareketi verilerinden
elde edilen etkin periyot değerinin aynı olduğunu göstermektedir. Bolu’da
depremin ivme değerinin ani ve hızlı yükselişinin açıklaması olarak
bölgesel yer etkilerinin katkısı olduğu belirtilebilir. Bölgesel olarak
depremin ivme değerinin çok kısa sürede çok yüksek değerlere ulaştığını
gösteren bu durum deprem hasarlarında bölgesel yer etkilerinin rolünün ne
kadar büyük olduğunu ve bu durumun ne kadar önemle incelenmesi
gerektiğini göstermektedir.
75
yatay
düsey
SPEKTRAL GENLIK (count)
1.0E+005
1.0E+004
1.0E+003
1.0E+002
0.05
0.1
0.20
0.50
1.0
2.00
PERIYOT (sn)
5.00
10.0
20.00
50.00
Şekil 4.12. Bolu Bayındırlık ve İskan Müdürlüğü bahçesinde alınan
mikrotremor verisinin yatay ve düşey bileşenlerinin
frekans ortamında görünümü
76
5. TARTIŞMA VE SONUÇLAR
Depremlerin ne zaman ne büyüklükte olacağını öngörmek kadar, olası bir
depremin bölgede ne gibi etkilerle ve hangi özelliklerle oluşacağını da
tahmin etmek önemlidir. Bir depremin etkisi, oluşum noktasına eşit
uzaklıkta olan farklı bölgelerde farklı şekillerde özellikler göstermektedir.
Bu durum, söz konusu deprem kaynağı aynı da olsa, farklı bölgelerin
deprem çekincesi açısından farklı tepkiler verebileceğini gösterir. O halde
bölgelerin ayrıntılı olarak incelenmesi zorunluluğu doğmaktadır.
Deprem kaynağına ait parametrelerle birlikte bölgesel özellikler de
incelenerek dikkate alınmalıdır. Çekinceli alanların jeofizik, jeolojik ve
jeoteknik
özelliklerini
yansıtan
mikrobölgelendirme
çalışmaları
yapılmalıdır. Mikrobölgelendirme çalışmaları depremsellik ve bölgesel yer
koşullarıyla ilgili geniş bilgiler içerdiğinden ilgili tüm mühendislik bilimleri
için kaynak ve rehber olma özelliği taşıyacaktır. Mikrobölgelendirme
çalışmalarının en önemli verilerinden olan yer salınım periyodu ve
büyültme faktörü hesaplanmalıdır. Yer salınım periyodu inşaat mühendisleri
tarafından yapı dizaynında kullanılan spektrum katsayısı hesaplamalarına
doğrudan giren bir parametre olduğu için hesaplanması çok önemlidir.
Ayrıca üzerine yapılacak yapının doğal periyodu ile yerin salınım
periyodunun rezonans oluşturmaması için yer salınım periyodu mutlaka
saptanmalıdır.
Arazide pratik olarak hız ölçer sismometrelerle yerin doğal gürültüsü
ölçülerek elde edilen mikrotremor verilerinden yer salınım periyodunun
hesaplanması, çok pratik ve zaman kazandırıcı ve aynı zamanda ucuz bir
yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır. Bir bölgede oluşacak bir depremin
etkili olacağı periyot değeri o bölgede kaydedilen kuvvetli yer hareketi
verileri kullanarak da saptanabilir. Kuvvetli yer hareketi verileri de her ne
kadar doğru ve kesin sonuç sağlıyorsa da etkin yer salınım periyodu
saptamalarında, mikrotremorlardan elde edilen değerler ile kuvvetli yer
hareketinden elde edilen değerler uyumluluk göstermektedir. Mikrotremor
ölçümleri için herhangi bir yer hareketi beklemeye gerek kalmadan her an
ve istenilen sürede kayıt alınabilmesi, kayıt istasyonlarının sayı ve sıklığının
ayarlanmasının kolay olması, ucuz ve zamandan kazandıran bir yöntem
olması da büyük bir avantajdır.
77
Bir çok avantajının yanında mikrotremor verilerinin de bazı dezavantajları
vardır. Öncelikle mevcut hesaplama yöntemlerinde bir boyutluluk etkindir,
diğer iki ve üç boyutlu etkiler ihmal edilmektedir ve hesaplar bu temel
üzerinden devam etmektedir. Elde edilen verilerin üzerinde en çok etkinin
ilk tabakadan geldiği göz önünde bulundurulmalıdır. Ayrıca yerin lineer
olmayan davranışının bir sonucu olarak yer, her zaman yer hareketinin
büyüklüğü arttıkça tepkisini de onunla paralel olarak arttırmayabilmektedir.
Mikrotremor verilerinin kaynağını oluşturan dalga türleri konusunda da tam
bir görüş birliği olmamasından dolayı hesaplama yöntemlerine bu değişik
kaynak yaklaşımları etkili olmaktadır.
Ülkemizde ve dünyada yaşanan birçok depremin hasar oluşum koşulları
incelendiğinde, yerin deprem dalgalarını genleştirme (büyültme)
karakterinin oldukça etkili olduğu görülmektedir. Yerin yapısal ve şekilsel
oluşumu, jeolojik birimlerin özellikleri, yeraltı suyunun varlığı ve derinliği,
yerin topoğrafik özellikleri, deprem dalgalarının iletiminde önemli rolü olan
yerin dinamik elastik özellikleri ve diğer fiziksel özellikleri yerin deprem
dalgalarını büyültmesine neden olabilmektedir. Aynı jeolojik birim üzerinde
olan fakat diğer fiziksel ve yapısal özellikleri farklı olan iki yer yapısı aynı
deprem karşısında farklı tepkiler vermektedir. Bu olay bölgesel yer etkisi
olarak tanımlanmaktadır.
Özellikle yurtdışında yapılan ve yayınlanan birçok uygulamalı sismoloji
çalışmalarında kullanılan mikrotremor verileri ve bu verilerin analizi için
Nakamura yöntemi, yer etkisi çalışmalarında etkili ve güvenilir sonuçlar
üretmektedir.
Bölgesel yer etkilerinin saptanması için teorik modelleme yaklaşımları ve
doğrudan yerin doğal titreşimleri ölçülerek değerlendirilen amprik
yaklaşımlar kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında mikrotremor verilerinin
doğrudan analizine dayanan, teorik ve sayısal olarak doğruluğu saptanmış
olan, dünya üzerine yaygın kabul gören ve uygulanan Nakamura spektral
oranlar yöntemi ile Bolu ili ve yakın çevresinde yer etkisi çalışmaları
yapılmıştır. Bolu ili, nüfus, sanayi ve ticaret açısından genişleyen bir il
olarak deprem açısından yüksek riskli bir bölgeye kurulmuştur ve nüfus
yoğunluğuda şehir merkezinde toplanmıştır. İlin bu konumu bölgenin
ayrıntılı incelenmesini zorunlu hale getirmektedir.
78
Yapılan çalışmalarla deprem hasarları açısından riskli olabilecek bölgeler ve
daha az riskli bölgeler belirlenmiştir. Bölgede yerin doğal salınım
periyodunun ve yerin büyültme katsayısının dağılımı belirlenmiş ve
zonlama yapılmışır. Elde edilen sonuçlar ile bölgenin sismik ve jeolojik
yapısını yansıtan veriler uyum içerisindedir. Bu uyumluluk çalışılan bölge
ve bölgeye benzeyen diğer bölgeler için Nakamura yönteminin
uygulanabilirliğini ve etkili sonuçlar elde edilebileceğini göstermektedir.
Ülkemizde malesef standart bir yer araştırma yöntemi olmayan mikrotremor
yöntemi, dünyada 1900’lü yılların başından beri başarıyla uygulanmaktadır.
Fakat ülkemizde henüz fazla tanınmamakta ve uygulanmamaktadır.
Depreme dayanıklı yapı tasarımı, deprem riski, deprem senaryoları
çalışmaları, mikrobölgeleme çalışmaları, yer yapısı, heyelan ve benzeri
çalışmalarda ve hatta jeofizik araştırmalarında; bakır, uranyum, petrol ve
doğalgaz aramaları ve jeotermal araştırmalarda da faydalanılmakta olan
mikrotremor yönteminin çok geniş bir uygulama alanı bulunmaktadır.
Elbette ki diğer yöntemlerde de olduğu gibi bazı uygulamalarda tek başına
belirleyici bir yöntem olarak düşünmek doğru değildir. Fakat jeofizikte
sismik, elektrik, gravite gibi yöntemlerle birlikte başarılı sonuçlar
üretmektedir.
Ülkemizde şehirleşme, planlama, projelendime, afet, yeniden yapılanma,
araştırma ve geliştirme konularında yaşanan ihmal ve eksikliklerin sonucu
üzücü felaketlere dönüşmektedir. Bu durumlar karşısında çaresiz ve bilgisiz
kalmamak için tüm temel bilimlerin, mühendislik bilimlerinin ve
araştırmacıların öncelikli olarak bu ve benzeri konularda bilgilenmesi ve
uygulamaları hayata geçirmesi, ülkemizin bilimsel, sosyal ve ekonomik
gelişmesinde önemli adımlar olacaktır.
79
KAYNAKLAR
Aki, K.1993. Local Site Effects on Weak and Strong Ground Motion.
Tectonophysics, 218; 93-111.
Alçık, H, A., Gürbüz, C.,Üçer, B.1995. Kadıköy ve Üsküdar bölgelerinde
yapılan mikrotremor ölçümleri ile mikrobölgelendirme.
Jeofizik Dergisi (9, 10); 235-245.
Ercan, A. 2001. Kıran (Afet) BölgelerindeYeraraştırma Yöntemleri Bilgiler
ve Kurallar. Kardeşler Grup Matbaacılık, 339, Türkiye.
Gallipoli, M. R., Lapenna, V., Lorenzo, P., Mucciarelli M., Perrone,
A.,Piscitelli, S.,Sdao, F. 2000. Comparison of Geological and
Geophysical Prospecting Techniques in the study of a
Landslide in Southern İtaly. European Journal of
Environmental and Engineering Geophysics, 4; 117- 128.
Gökten E., Özaksoy V., Karakuş K., 1996. Tertiary volcanic and tectonic
evolution of Ayaş- Güdül-Çeltikçi region, Turkey, Int.
Geology Review,- 38, 926-934.
Gökten E., Özaksoy V., Demirtaş, R. 1998. Bayramören-Abant arasında
Kuzey Anadolu Fay Zonu’nun bazı neotektonik özellikleri.
Aktif Tektonik Araştırma Grubu 1. Top., Makaleler, İTÜ, 6877.
Gutierrez, C., Singh, S., K. 1992. A site effect study in Acapulco, Guerrero,
Mexico; comparison of results from strong motion and
microtremor data. Bulletin of the Seismological Society of
America, 82; 642- 659.
Gül, A. 1972. Mikrobölgelendirme Etüdleri İlke ve Yöntemleri. Türkiye’ de
Deprem Sorunu ve Deprem Mühendisliği Sempozyumu,
Ankara.
Jongmans, D., Campillo, M. 1990. The 1993 Liege earthquake: damage
distribution and site effects. Earthquake Spectra, 6; 713-738.
80
Kagami, H., Okada, S., Shino, K., Oner, M., Dravinski, M., Mal, A. K.
1986. Observation of 1 to 5 second microtremors and their
application to earthquake engineering. Part III. A two
dimensional study of site effects in S. Fernando valley.
Bulletin of the Seismological Society of America, 76; 18011812.
Kanai, K., Tanaka, T., Osada, K. 1954. Measurement of the Microtremor 1.
Bulletin of the Earthquake Research Institute, University of
Tokyo, 32; 200-208.
Kanai, K., Tanaka, T. 1961. On Microtremors 8. Bulletin of the Earthquake
Research Institute, University of Tokyo, 39; 97-114.
Kanai, K., Tanaka, T., Yoshizawa, S. 1965. On Microtremors 9. Bulletin of
the Earthquake Research Institute, University of Tokyo, 43;
577-588.
Kanai, K. 1983. Engineering Seismology. University of Tokyo, 251,
Japonya.
King, K.W., Tarr, A. C., Carver, D. L., Williams, R. A., Worley, D. M.
1990. Seismic ground response studies in Olympia,
Washington and vicinity. Bulletin of the Seismological
Society of America, 80; 1057-1078.
Kobayashi, H., Seo, K., Midorikawa, S. 1986. Part 1, Estimated strong
ground motions in the Mexico city due to the Michoacan,
Mexico earthquake of September 19, 1985 based on
characteristics of microtremor, Part 2, Report on seismic
microzoning studies of the Mexico earthquake of September
19, 1985. The Graduate School of Nagatsuta, Tokyo Institute
of Technology, 34-68.
Lermo, J., Garcia F. J. 1994. Are Microtremors useful in site response
evaluation. Bulletin of the Seismological Society of America,
84 (5); 1350 - 1364.
McKenzie, D.P.1972. Active tectonic of the Mediterranean region,
Geophys.J.R. Astr. Soc. 30; 109-185.
81
Muccirelli, M. 1998. Reliability and Applicability of Nakamura’s
Technique using Microtremors: an experimental approach.
Journal of Earthquake Engineering, 2 (4); 625 - 638.
Özaksoy, V. 2000. Çerkeş-Ilgaz segmentinde Kuzy Anadolu Fay Zonu’nun
sismotektoniği. Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Doktora Tezi. 116.
Özmen, B. 2000. İzmit Körfezi Depremi’nin Hasar Durumu. Türkiye
Deprem Vakfı, Ankara, 132.
Özmen, B., Bağcı, G. 2000. 12 Kasım 1999 Düzce Depremi Raporu. DAD,
Ankara, 224.
Öztürk, A., İnan, S., Tutkun S. Z. 1984. Abant- Yeniçağ ( BOLU ) yöresinin
statigrafisi, CÜ. Müh. Fak. Yerbilimleri Dergisi 1, 1-18.
Seyitoğlu, G. 2000. Bolu çevresinde deprem riski var mı?. Cumhuriyet
Bilim Teknik, 694.
Susagna, T., Cid, J., Lazaro, R., Goula, X., Casas, A., Figueras, S., Roca, A.
1998. Applying Microtremor, Gravity Anomalies and
Numerical Modelling Methods for the Evaluation of Soil
Earthquake Response in Barcelona, Spain. Enviromental and
Engineering Geophysics 1998 meeting, Spain; 651-654.
Varol, B., Gökten, E., Başokur, A. T., Kılıç, R., Tokgöz, E., Üçöz, E., Ata,
K. D., Değrmenci, E., Koçbay, A., Bilgehan, P., Ulamış, K.,
Kuyucu, U., İleri, Ö., Aktaş, K., Gürbüz, M., Kılıç, T.,
Altıntaş, M., Arman, N. 2000. 17 Ağustos 1999 Marmara
Depremi sonrası sürekli iskan alanlarının belirlenmesinde
Bolu ve çevresi için Jeoloji, Jeoteknik ve Jeofizik
araştırmaları. TUBİTAK, Yer Deniz Atmosfer Bilimleri ve
Çevre Araştırma Grubu.
82
EKLER
83
a)
3
2
1
0
0.01
H/V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
10000
1000
H
V
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
b)
3
2
1
0
0.01
H/V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
1E+006
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.1. B01(a), B02(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
84
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
b)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.2. B04(a), B05(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
85
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
1000
100
10
0.01
H
V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
b)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.3. B07(a), B08(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
86
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
100
0.01
H
V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
b)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
1E+006
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.4. B09(a), B11(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
87
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
1E+006
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
b)
1
10
100
periyot (saniye)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.5. B12(a), B13(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
88
a)
4
3
2
H/V
1
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
100
0.01
b)
H
V
1000
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
10000
genlik (a)
1000
100
H
V
10
1
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
100000
genlik (v)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.6. B14(a), B15(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
89
a)
3
2
1
0
0.01
H/V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
100
0.01
b)
H
V
1000
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
3
2
1
0
0.01
H/V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.7. B17(a), B18(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
90
a)
3
2
1
0
0.01
H/V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
100
0.01
H
V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
b)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
1E+006
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.8. B19(a), B21(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
91
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
100
0.01
H
V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
1E+006
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
b)
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.9. B22(a), B23(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
92
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
1E+006
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
b)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.10. B24(a), B25(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
93
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
b)
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
3
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.11. B26(a), B29(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
94
a)
4
2
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
100
0.01
b)
H
V
1000
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.12. B30(a), B31(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
95
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
100000
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
1E+006
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
b)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.13. B33(a), B37(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
96
a)
3
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
b)
4
3
2
H/V
1
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
1E+006
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.14. B38(a), B39(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
97
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
b)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
100000
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
1E+006
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.15. B52(a), B53(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
98
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
b)
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
3
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
10000
1000
H
V
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.16. B55(a), B62(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
99
a)
4
3
2
H/V
1
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
b)
1
10
100
periyot (saniye)
3
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.17. B63(a), B64(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
100
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
100
0.01
H
V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
b)
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
3
2
1
0
0.01
H/V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
H
V
100
10
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.18. B65(a), B66(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
101
a)
2
1
H/V
0
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
10000
1000
100
0.01
H
V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (v)
100000
10000
100
0.01
b)
H
V
1000
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
3
2
1
0
0.01
H/V
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
genlik (a)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
1E+006
genlik (v)
100000
10000
H
V
1000
100
0.01
0.1
1
10
100
periyot (saniye)
Ek 1.19. B68(a), B69(b) istasyonları hesaplanan
büyültme, ivme ve hız spektrumları
102
ÖZGEÇMİŞ
Ankara’da 1977 yılında doğdu. İlk, orta ve lise öğrenimini TED Ankara
Koleji’nde tamamladı. 1995 yılında girdiği Ankara Üniversitesi Fen
Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü’nden Jeofizik Mühendisi ünvanıyla
mezun oldu. Kısa bir süre özel sektörde Jeofizik Mühendisi olarak çalıştı.
1999 yılında Ankara Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü’nde
araştırma görevlisi olarak çalışmaya başladı. Halen aynı görevi
sürdürmektedir.
103
Author
Document
Category
Uncategorized
Views
0
File Size
3 727 KB
Tags
1/--pages
Report inappropriate content