Kabaköy formasyonuna ait volkanik kayaçların (Trabzon) mühendislik özelliklerinin sismik tomografi yöntemi ile belirlenmesi

Abstract

Trabzon ili ve çevresinde son yıllarda gerçekleşen ekonomik gelişmeler, endüstrileşme faaliyetleri ve nüfus oranındaki artış, yapılaşma oranını yaklaşık %300 civarında artırmıştır. Bölgede yapılaşma için uygun alanlar oldukça sınırlı olup, mühendislik yapıları daha çok dağlık ve yoğun bitki örtüsüyle kaplı olan alanlara inşa edilmektedir. Bölgenin topografik yapısı ve iklim özellikleri nedeniyle değişik zamanlarda, farklı yerlerde çok sayıda sel, taşkın ve kütle hareketleri meydana gelmekte ve bu olaylar yapılar için büyük tehlikeler oluşturmaktadır. Son yıllarda Karadeniz kıyısı boyunca uzanan aktif faylar ve Kafkas fayının meydana getirdiği depremlerdeki artışlar, yapılar için doğru yer seçiminin önemini daha da artmıştır. Bu seçim yapılırken yapının inşa edileceği zeminin mühendislik özelliklerinin güvenli bir şekilde belirlenmesi gereklidir. Bu çalışmada, Trabzon ili ve çevresinde oldukça büyük bir alanda yayılım gösteren Kabaköy Formasyonu ?nu oluşturan volkanik kayaçların kaya kalitesi ve bazı mühendislik özellikleri, hız ve soğurulma tomografisi yöntemi ile ilk defa olarak ortaya konulmuştur. Hız ve soğurulma tomografisinin birlikte kullanımı, kaya kütlesinin yapısı ve fiziksel özelliklerinin analiz edilmesinde etkin bir yaklaşımdır. Hız tomografisi yanal ve düşey yöndeki hız değişimlerini başarılı bir şekilde ortaya koymaktadır. Sismik dalganın soğurulma mekanizması karmaşık bir işlem olduğundan, sığ yüzey sismiği çalışmalarında nadir olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, soğurulma tomografisinin sığ sismik çalışmalarda kaya kütlesinin tanımlanmasında etkin bir yöntem olduğu ortaya konulmuştur. Çalışma alanında kırılma ve soğrulma tomografisi ile çok kanallı yüzey dalgası analiz yöntemi kullanılarak, sığ yer altı yapısı, sismik hızlar ve soğurulma katsayıları hesaplanmıştır. Bu sonuçlar, sondaj uygulamaları ile kıyaslanmış ve sondajlardan elde edilen karot örnekleri üzerinde jeoteknik deneyler gerçekleştirilmiştir. Böylece, Kabaköy Formasyonuna ait volkanik kayaçların mühendislik özellikleri ortaya konulmuştur.

Economic development, industrialization and dense population in Trabzon have caused residential construction to increase by 300% in the last decade. In the region, the suitable areas for construction are very limited, and the settlement area is mountainous and covered with heavy vegetation. Numerous floods and mass movements have occurred in different times and places due to topographic structure and climatic characteristics of the region and these events give way to great danger for constructions. After the earthquakes were occurred recently, it was understood that extended faults along the coast of the Black Sea, and the Caucasus Fault is active. Site selection for residential areas becomes increasingly important because of all these reasons. When selecting sites, it has to determine to engineering properties of soil on which a structure will be built. In this study, rock quality and some engineering properties of volcanic rocks (Kabaköy Formation) covering an extensive area in Trabzon and the vicinity of Trabzon were determined for the first time with the help of velocity and attenuation tomography methods. The combined use of both methods is an efficient approach to analyze structural properties of rocks. Velocity tomography is a successful method to reveal lateral and vertical velocity variations in a medium. Since physical mechanism of seismic wave attenuation is a complex process, this method is rarely used in shallow seismic surveys. In this study, it is revealed that the attenuation tomography in shallow seismic studies is an efficient method when identifying rock masses. Moreover, multichannel analysis of surface waves, refraction and attenuation tomography methods were carried out to obtain shallow subsurface structure, seismic velocities and seismic attenuation coefficients of the study area. These results were compared with borehole applications, and a series of geomechnical tests was applied on the core samples obtained from boreholes. Therefore, engineering properties of Kabaköy Formation consisting of volcanic rocks were obtained.