Büyükçekmece ilçesinde mikrotremor verileriyle mikrobölgeleme çalışmaları

Abstract

Yakın zamanda olan 17 Ağustos ve 12 Kasım 1999 depremleri, yüzeye yakın jeolojikve topoğrafik şartların, yer hareketi üzerinde önemli etkisi olduğunu açıkça ortayakoymuştur. Depremlerde oluşan hasarların olabildiğince azaltılmasını sağlamayayönelik çalışmalarda, yapıları üzerine oturttuğumuz zeminin yapısını ayrıntılı olarakbilmek gerekmektedir. Mikrotremor çalışmaları, zemin yapısıyla ilgili önemliparametrelerden olan baskın peryod ve büyütme değerlerinin hesaplanmasında vemikrobölgeleme çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu dinamikparametrelerin haritalanması sonucu riskli bölgelerin ayrımı yapılabilmekte ve projelerdoğru hesaplara dayandırılabilmektedir.Bu çalışmanın amacı, Marmara Denizi'nin kıyısında yer alan İstanbul, Büyükçekmeceİlçesi için mikrotremor ölçümlerini kullanarak baskın peryod ve büyütme değerlerininharitalanması ve elde edilen sonuçların yorumlanmasıdır. Bu amaç doğrultusunda, 20-21 Temmuz 2004 tarihlerinde, Güralp CMG-40T cihazı ile, daha önce sismik kırılmaölçümleri ve sondaj yapılmış yerlere yakın 18 adet noktada mikrotremor ölçülerialınmıştır. Alınan kayıtlar, ikisi yatay ve biri düşey olmak üzere üç bileşenden oluşur.Bu kayıtlar, seçilen noktalarda Nakamura yöntemi ile zeminin baskın peryodunun vebüyütmesinin hesaplanması amacı ile değerlendirilmiştir. Zeminin baskın frekansınınbulunması için ucuz ve kolay uygulanabilir bir yöntem olan Nakamura tekniği, zeminetkilerinin belirlenmesinde, yatay bileşenin genliğinin düşey bileşen genliğine oranınınkullanılabileceğini kabul eder. Hesaplanan karakteristik zemin peryodları 0.11 s ve 1.36s arasında, zemin büyütmeleri ise 1.0 ve 3.4 arasında değişmektedir.Mikrotremor kayıtlarından elde edilen baskın peryod ve büyütme değerleri, alanda dahaönce yapılmış olan sismik kırılma çalışmaları ile edilmiş olan değerler ilekarşılaştırılmıştır. Baskın peryod değerlerinde belirgin bir uyum gözlemlenirken,büyütme de ise, Midorikawa yaklaşımı ile elde edilen değerlerde uyum görülmüştür.Her ölçü noktasındaki örtü kalınlığı, Seht ve Wohlenberg (1999) tarafından geliştirilen,bağıntı yardımıyla hakim frekans kullanılarak sediman kalınlığı hesaplanmıştır.Bulunan değerlerle, Türkiye Deprem Yönetmeliği ve National Earthquake HazardsReduction Program (NEHRP) sınıflamalarına göre zemin sınıflaması yapılmıştır.

The recent 17 August and 12 November 1999 earthquakes have clearly shown that nearsurface geological structure and topographical conditions play an important role in thelevel of ground shaking. In mitigation, information on soft soil response to earthquakeshas prime important. Microtremor observations can be used to determine theprodominant period and amplification of soil at any site, hence can be used formicrozonation. The mapping of these dynamic properties of site can assist in mitigationin earthquake prone areas.The main purpose of this study is mapping of the predominant period and amplificationby using microtremor observations for the area of Büyükçekmece which is one of thedistricts of Istanbul city and placed at the shore of the Marmara Sea as an earthquakeprone area especially after the destructive earthquakes in 1999. For this aim,microtremor observations were performed at 18 sites near the seismic refractionmeasurements and borehole sites, using Güralp CMG-40T portable equipment on 20-21 July, 2004. Records consist of three components, two horizontal and one vertical.These records are analyzed by Nakamura?s method to obtain the predominant periodand amplification of soil at selected sites. Nakamura?s method which proposes apractical and inexpensive procedure for estimation of the fundamental frequency of thesite, assumes that the spectral ratio of horizontal to vertical components yields anestimation of site affects. The obtained results range from 0.11 s to 1.36 s and from 1.0to 3.4 for characteristic site periods and amplifications, respectively.The predominant period and amplification obtained from microtremor records arecompared with the ones from seismic refraction records by the earlier studies in thearea. The cover thicknesses for each site are calculated by using the relationshipbetween the mean thickness and the site frequency in the spectral ratios, established bySeht and Wohlenberg (1999). Ground classification is determined according to TurkishEarthquake Code and National Earthquake Hazards Reduction Program (NEHRP)classifications.