Batman ili ve civarının mikrotremor yöntemi ile zemin özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Deprem öncesi ve sonrası zemin davranışı ile deprem sırasında zemin-yapı etkileşimi hakkında bilgi sahibi olmak amacıyla kullanılan mikrotremor yöntemi, son yıllarda yaygın olarak kullanılmaya başlanmış, kolay uygulanabilirliği, hızlı ve ekonomik olması nedeniyle jeofizik yöntemler içerisinde önemli bir konuma gelmiştir. Mikrotremor yöntemi ile yerin dinamik parametreleri, değişimleri, zemin kesitinde yer alan formasyonların dinamik davranış özellikleri ve hasar görebilirlik belirlenebilmektedir. Zemin araştırmalarında kullanılan zemin büyütmesi ve zemin hâkim periyodu parametreleri mikrotremor yöntemi ile hızlı ve ekonomik olarak tespit edilebilmektedir. Bu tez çalışması kapsamında, Batman il merkezi ve yakın çevresinde mikrotremor yöntemi kullanılarak alınan mikrotremor kayıtları, bölgenin jeolojik yapısı göz önünde bulundurularak değerlendirilmiş ve yorumlanmıştır. Çalışmada 3-bileşen hız ölçer sismometre ile ölçümler alınmış, veriler Geopsy yazılımında Yatay/Düşey Spektral Oranlar (Nakamura) yöntemi ile çözümlenmiş, bölgenin bilinen jeolojisi ve ilgilenilen araştırma derinliği göz önünde bulundurularak zemin hâkim frekansı saptanmaya çalışılmıştır. Çalışmanın ikinci aşamasında, ölçüm noktasındaki baskın frekans ile zemini oluşturan litoloji birlikte irdelenerek, bölgenin hâkim frekans haritaları yapılmış ve bölgenin jeolojisi ile elde edilen mikrotremor ölçümleri arasındaki ilişkiler yorumlanarak tartışmaya sunulmuştur. Batı Raman kampus alanındaki ölçümlerde, üç, dört, altı, sekiz ve on iki numaralı noktalar dışında kalan diğer noktalarda, baskın frekans değerlerinin 5 Hz ve üzerinde olması, periyod değerlerininde 0,2 saniyenin altında kalması Batı Raman Kampüs alanında hakim olan çok kırıklı, orta zayıf dayanımlı yer yer kil ara bantlı kireçtaşı birimi olduğunu göstermiştir. Kültür ve Pazaryeri mahallerinden alınan ölçümlerde, bir, üç, altı, yedi ve sekiz numaralı noktaların baskın frekans değerlerinin 1 Hz civarında olması, bölgenin zayıf sediman bir katmanla karakterize olduğunu, buna karşın diğer noktalardaki sonuçlar ile zeminin zayıf dayanımlı olarak belirlenmesi, bu bölgede kuzeybatı güneydoğuya uzanımlı bir boşluk ya da faylanma olabileceğini göstermiştir. Gap ve Bahçelievler mahallelerinde alınan mikrotremor kayıtlarında zemin hâkim periyodları 0,2-0,4 saniye arasında değişmiştir. Bölgeyi temsil eden baskın birimin eski alüvyon olmasından dolayı elde edilen ölçüm sonuçları ile uyumlu olduğu görülmektedir. Sediman kalınlığını gösteren modelde mevcut jeolojik eski alüvyon tabakası ile bire bir örtüşmektedir.

Microtremor method, which is used to learn about the soil behavior and soil-structure interaction both before and after the earthquake, has recently been used as a widespread method and it has become important in geophysical methods due to being easily applicable, fast and economic. Dynamic parameters and changes of the ground, dynamic behavior properties of the formations in the soil section and vulnerability can be determined with microtremor method. Soil amplification and soil dominant period parameters that are used in soil examinations can be identified with micro-tremor method in a fast and economic manner.In this thesis study, micro-tremor records of the Batman province and its vicinity obtained with microtremor method were evaluated and interpreted by considering the geological structure of the area. In the study, the measurements were made with 3-component seismometer, the data were analyzed with Horizontal/Vertical Spectral Ratio (Nakamura) technique in Geopsy software and soil dominant frequency was tried to be determined by considering the known geology of the area and the depth of the study. In the second part of the study, dominant frequency and the lithology that forms the soil were evaluated together, the dominant frequency maps of the area were drawn and the relation between the geology of the area and obtained microtremor measurements were interpreted and discussed.In the measurements made in the West Raman campus site, finding dominant frequency values as 5 Hz and above in points except the points numbered three, four, six, eight and twelve and finding period values below 0,2 seconds showed that the unit dominant in the West Raman Campus area was faulted, moderate-weak competent limestone unit with occasional clay bands. In the measurements made in Kültür and Pazaryeri quarters, finding dominant frequency values around 1 Hz in the points numbered one, three, six, seven and eight showed that the area was characterized with a weak sediment layer; however, determining the soil as weak competent according to the results of the other points showed that there may be a gap or faulting extending in this region to the northwest-southeast. Soil dominant periods of the Gap and Bahçelievler quarters changed between 0,2-0,4 seconds according to the microtremor records. Since the dominant unit of the region is late alluvium, it is seen that it is consistent with the measurement results. In the model showing sediment thickness, the current geological conditions exactly match with the late alluvium layer