Liquefaction risk maps determined by nonlinear analysis method using geographical ınformation systems: Kütahya case

Abstract

Liquefaction risk maps were created in Lala Hüseyin Paşa, Gaybiefendi and Meydan neighborhoods in Kütahya city center. A total of 112 boreholes were investigated by helping the SPT results (Standard Penetration Test) and soil parameters. Matasovic/Vucetic or Dobry/Matasovic model was used in the analyzes according to soil class. For analyzes, 11 earthquake were determined. The determined earthquakes were scaled with the Peak Ground Acceleration (PGA) of the neighborhoods and 44 earthquake data were found. Every borehole was analyzed with these 44 earthquake data in the Deepsoil 6.1 program and liquefaction risk maps were created. The average liquefaction risk data for neighborhoods were created by averaging the results obtained. The liquefaction data found show different results for earthquake levels. Liquefaction analysis results according to Earthquake Level-2 (DD-2), which the regulation accepts as a design earthquake; The average liquefaction risk was calculated as 23% in Lala Hüseyin Paşa neighborhood, 40% in Gaybiefendi neighborhood and 35% in Meydan neighborhood. While the highest risk of liquefaction occurred in the Meydan district with 68% according to DD1, the lowest risk was calculated in Lala Hüseyin Paşa District as 3% according to DD4. The liquefaction maps created can enable the necessary precautions to be taken for the construction in the neighborhoods.

Bu çalışmada, Kütahya ili Merkez ilçesine bağlı Gaybiefendi, Meydan ve Lala Hüseyin Paşa Mahallelerinde sıvılaşma risk haritaları oluşturulmuştur. Standart Penetrasyon Deney(SPT) sonuçları ve zemin parametrelerinden yararlanılarak toplam 112 adet sondaj kuyusu incelenmiştir. Analizlerde zemin sınıfına göre Matasovic/Vucetic veya Dobry/Matasovic boşluk suyu basıncı oluşum modeli kullanılmıştır. Analizler için 11 adet deprem seçilmiştir. Mahallelerin PGA(en büyük yer ivmesi) değerleri ile, seçilen depremler ölçeklendirilmiş ve toplamda 44 adet deprem kaydı oluşturulmuştur. Her sondaj kuyusu bu 44 adet deprem ile Deepsoil 6.1 programında analiz edilmiş ve sıvılaşma risk haritaları oluşturulmuştur. Analiz sonuçlarından elde edilen verilerin ortalaması alınarak, mahalleler için ortalama sıvılaşma riskleri bulunmuştur. Elde edilen sıvılaşma riskleri deprem düzeyine göre farklı sonuçlar vermektedir. Yönetmeliğin tasarım depremi olarak kabul ettiği Deprem Düzeyi-2 (DD-2)’ye göre yapılan sıvılaşma analiz sonuçları; Gaybiefendi Mahallesinde ortalama sıvılaşma riski % 40, Meydan Mahallesinde % 35 ve Lala Hüseyin Paşa Mahallesinde % 23 olarak hesaplanmıştır. En yüksek sıvılaşma riski DD1’e göre % 68 ile Meydan mahallesinde oluşurken, en düşük risk DD4’e göre % 3 olarak Lala Hüseyin Paşa mahallesinde hesaplanmıştır. Elde edilen sıvılaşma haritaları, bu bölgelerde yeni yapılacak yapılar için zeminin sıvılaşma durumunu göstererek önceden önlem alınmasına yardımcı olacaktır. Sıvılaşma riskinin yüksek olduğu mevcut yerleşim yerlerinde ise gerekli tedbirlerin alınması önerilmektedir.