Çok kanallı yüzey dalgaları analizi (MASW) ve jeoteknik uygulamaları

Abstract

Yüzey Dalgalarının Çok Kanallı Analizi (MASW) yöntemi yakın yüzey araştırmalarında yaklaşık olarak son yirmi yıl içinde kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem yakın yüzey araştırmalarının birçok alanında tabakaların S dalga hızlarını belirlemek için kullanılmaktadır. Köprü, tünel, baraj, rüzgâr türbini, bina ve benzeri yapıların oturacağı zeminlerin karakterizasyonu, kaya-zemin ayrımı, zemin sıvılaşma potansiyeli, yeraltı boşluklarının bulunması, normal ve ters faylarda farklı seviyelere denk gelen benzer ortamların tespit edilmesi gibi konularda jeofizik ve jeoteknik açıdan birçok konuda kullanılan bir yöntemdir. Bu tez kapsamında Türkiye'nin üç ayrı bölgesinde MASW yönteminin kullanıldığı arazi çalışmaları yapılmıştır. Bu çalışmalardan birincisi, tünel yapısının oluşturduğu boşluk yapısının bulunması ve aynı ortamdaki dolgu-zemin ayrımıdır. İkinci çalışma, düşük hız yapısına sahip bir bölgede sismik hızlar (P ve S) yardımıyla jeoteknik parametrelerin belirlenmesidir. Son çalışma ise zemin-kaya ayrımının yapılması ve sismik hızlar yardımıyla jeoteknik parametrelerin belirlenmesidir. Yapılan çalışmalar sonucunda boşluk yapısı ve dolgu-zemin ayrımı MASW yöntemiyle başarıyla tespit edilmiştir. Ayrıca farklı jeolojik birimlerin bulunduğu farklı ortamlardaki problemler başarıyla tespit edilmiştir. MASW yönteminin S dalga hızını belirleme özelliği, jeofizik açısından problemleri tespit etmeye ve jeoteknik anlamda yeraltını yorumlamaya katkı sağladığı sonucuna varılmıştır.

Multichannel analysis of surface waves (MASW) is a method used in near surface geophysics within the last two decades. The method is used to determine the S wave velocity in many areas of near surface researches. The method is applied in geophysical and geotechnical problems such as soil characterization of buildings as bridge, tunnel, dam, wind turbine, structure etc., rock-soil analysis, soil liquefaction potential, underground void detection, normal and reverse fault detection. Within the scope of this thesis, the field studies were carried out using MASW technique in three different regions of Turkey. First study is aim to find the void structure of the tunnel and the fill-ground separation. The goal of second study is to determine the geotechnical parameters via seismic velocities (P and S) in a zone with low velocity. The final study aimed to define the soil-rock separation and the geotechnical parameters using seismic velocities. As a result, the void and fill-ground separation were successfully determined by MASW method. In addition, problems in different locations where different geological units are located were successfully determined. The feature to determine S wave velocity of the MASW method was deduced contributing to determine problems in terms of geophysics and to interpret of the subsurface in terms of geotechnics.