Bir boyutlu analiz yöntemiyle sahaya özel sıvılaşma risk haritalarının oluşturulması: Afyonkarahisar örneği

Abstract

Can ve mal kayıplarıyla birlikte ciddi anlamda maddi ve manevi kayıplara neden olan depremlerin, meydana gelen doğal afetlerin önlenmesi ne yazık ki mümkün değildir. Lakin depremlerin meydana getirebileceği hasarı minimum seviyeye indirgemek mümkündür. Deprem esnasında meydana gelen sismik dalgaların meydana getirdiği tekrarlı kayma gerilmeleri altında, boşluk suyu basıncındaki ani artışa bağlı olarak suya doygun siltli, kumlu ve kil oranı az olan zeminlerde, efektif gerilmenin azalması sonucunda zeminin mukavemet kaybına bağlı olarak sıvı gibi davranması neticesinde yapısal hasarlar meydana getirmektedir. Türkiye tektoniğinde çok önemli bir konumda bulunan Afyonkarahisar ili ve çevresinde birçok aktif fay bulunmaktadır. Bu sebeple sıvılaşmaya bağlı olumsuz etkilerinin azaltılabilmesi için, dinamik (tekrarlı) yüklerin etkisi altındaki yerel zeminlerin nasıl bir davranış göstereceğinin araştırılması, sıvılaşma potansiyelinin önceden belirlenmesi büyük önem arz etmektedir. Bu çalışma kapsamında yerel zemin koşullarının sıvılaşmaya etkisini incelemek amacıyla, Anakaya mostrasındaki yer hareketi olarak Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’ne(2018) uygun olarak seçilmiş olan 11 farklı deprem kaydı verisi kullanılarak bir boyutlu (1-B) dinamik analizler yapılmıştır. Bu kapsamda bölgede yapılmış olan 124 farklı sondaj kuyusu verisi değerlendirilerek çalışma bölgesinin yerel zemin özellikleri belirlenmiştir. Arazi ve laboratuvar verileri kullanılarak zemin özelliklerinin dinamik davranışa etkisini incelemek amacıyla DeepSoil v6.1 yazılımı kullanılmıştır. Bir boyutlu doğrusal olmayan analiz yöntemi kullanılarak her sondaj için sıvılaşma analizleri yapılmıştır. TBDY (2018)’e göre sıvılaşma riski olan zeminlerde, zaman tanım alanında bir boyutlu doğrusal olmayan analiz yöntemi tercih edilmiştir. Bu çalışma neticesinde analiz sonuçları ile birlikte elde edilen veriler değerlendirilerek, çalışma bölgesi sıvılaşma risk haritalarının oluşturulması, bölgedeki bulunan mevcut yapılar ile inşa edilmesi planlanan binaların temel zeminlerinin dinamik davranışlarının belirlenmesi hedeflenmiştir.

Unfortunately, it is not possible to prevent earthquakes and natural disasters that cause serious material and moral losses along with loss of life and property. However, it is possible to minimize the damage caused by earthquakes. Under the repeated shear stresses caused by the seismic waves that occur during the earthquake, due to the sudden increase in the pore water pressure, the soils with saturated silty, sandy and low clay content cause structural damage as a result of the soil acting like a liquid due to the loss of strength as a result of the decrease in the effective stress. There are many active faults in and around Afyonkarahisar province, which has a very important position in the tectonics of Turkey. For this reason, in order to reduce the negative effects of liquefaction, it is of great importance to investigate the behavior of local soils under the influence of dynamic (repetitive) loads and to determine the liquefaction potential beforehand. Within the scope of this study, one-dimensional (1-D) dynamic analyzes were carried out using 11 different earthquake record data selected in accordance with the Turkish Building Earthquake Code (2018) as the ground motion in the bedrock outcrop in order to examine the effect of local soil conditions on liquefaction. In this context, the local soil characteristics of the study area were determined by evaluating the data of 124 different boreholes made in the region. DeepSoil v6.1 software was used to examine the effect of soil properties on dynamic behavior using field and laboratory data. Liquefaction analyzes were performed for each borehole using a one-dimensional nonlinear analysis method. According to TBDY (2018), a one-dimensional nonlinear analysis method was preferred in the time history for soils with liquefaction risk. As a result of this study, it was aimed to evaluate the data obtained together with the results of the analysis, to create liquefaction risk maps of the study area, to determine the dynamic behavior of the existing structures in the region and the foundation soil of the buildings planned to be built.