Seismic site studies in Pendik ? Tuzla regions in Istanbul

Abstract

Bu çalışmanın amacı, İstanbul'un güney doğusunda Pendik - Tuzla ilçeleri arasında kalan bölgede, zemin büyütmesi, zemin hakim frekansı gibi sismik tehlikelerin dağılımını belirlemek ve anakaya üzerinde yer alan tabaka kalınlığına göre zemin büyütmesi, baskın frekans ve baskın period değerlerinin nasıl değişeceğini göstermektir.Pendik ?Tuzla bölgesini seçmemizdeki ana sebep; sediment tabakasının bazı yerlerde 65 dan 150 metre derinliğe ulaşan ve bölgeyi kuzeyden güneye kesen vadi görünümlü yapısıdır.Çalışma bölgesinde topografya ve jeolojik formasyonların dağılımına göre ?yatay/ düşey spektral oran? mikrotremor yöntemlerinden olan H/V Nakamura çalışması için 64 adet ölçüm noktası seçilmiştir. Aynı bölgede, daha önceden OYO firması tarafından İstanbul Büyükşehir Belediyesi mikrobölgeleme çalışması için kullanılmış kuyu logu, ReMi ve derinliğe göre formasyon dağılım verileri, 56 farklı nokta için Shake 91 programında kullanılarak modelleme yapılmıştır. Diğer taraftan, amprik bağıntılarla da bölgenin hakim periyot değerleri hesaplanmıştır.Yapılan çalışmaların sonucunda, zemin büyütmesi, periyod ve frekans değerleri birbirleri ile karşılaştırılmış ve bölgenin jeolojisi, jeolojik formasyon yapısı, topografyası ve anakaya derinliği dikkate alınarak haritalanmış ve yorumlanmıştır.H/V ve model çalışmasının sonuçlarına göre, zemin büyütmesi daha çok anakaya üzerinde yer alan kalın sediment tabakasının 70 ile 150 m arasında değiştiği yerlerde yüksek değerler almıştır. Bu yerler Aydınlı, Orhanlı ve çalışma bölgesinin güney kısmı olarak gösterilebilir. Bunun yanında, yüksek baskın periyot değerleri aynı yerlerde de yüksek değerler almıştır.Bütün bu araştırmalar ve gözlemler dikkate alındığında, sismik zemin çalışmalarının değerlendirilmesinde anakaya üzerindeki sediman kalınlığının ve zemin tabakalarının dinamik özelliklerinin büyük bir öneme sahip olduğu görülmektedir.

The objective of this study is to identify soil amplification and soil fundamental frequency in the area between Pendik and Tuzla, the southeast of Istanbul city, and showing how the values of soil amplification, dominant period and frequency will change according to layer thickness overlying the bedrock.Pendik - Tuzla regions were selected according to variation of bedrock depth which changes from 65 to 150 meters and topographical changes from north to south representing a valley type structure.According to geological formations, and topographic structure, 64 measurement points were selected for a horizontal/vertical spectral ratios method, (Nakamura?s method) in Pendik?Tuzla area. In the same area, OYO Company collected data using Suspension Ps logging and Refraction Microtremor methods. I used these data to calculate amplification and dominant period using Shake 91 program for different 56 measurement points. Also, dominant periods were calculated using empirical formulas.The results obtained from site measurements and model studies were correlated with each other and were displayed in contour maps and interpreted according to geology, topography and the geological distributions of bedrock depths and the formation types in the investigated area.According to the H/V and model studies, amplifications on the three regions, Aydınlı, Orhanlı and south of the study areas were found much more bigger than surrounding stable areas. These three regions consist of approximately reaching up 120 m thickness of Cenozoic aged, Sultanbeyli and Kuşdili Formations, overlying the Paleozoic bedrocks. Besides, the highest fundamental soil period values calculating from both studies are estimated in these regions.As a result through investigation and significant observation of both of these studies, thickness of sedimentary layers overlying bedrock and soil dynamic properties of these structure layers have a great effect on the evaluation of seismic site studies, soil transfer function and dominant period and frequencies.