İstanbul’da Sondaj Kuyularında Ps Logging Yöntemi İle Ölçülen Kayma Dalgası Hızının Spt-n İle Değişimi

Abstract

Kayma dalgası hızı, depreme dayanıklı yapı tasarımı için bilinmesi gereken kayma modülü, elastisite modülü gibi zeminlerin dinamik özelliklerini belirlemede önemli bir parametredir. Geoteknik Deprem Mühendisliği’nde mikrobölgeleme çalışmalarında, sıvılaşma potansiyelinin tahmininde, zemin hakim periyodunun, zemin büyütmesinin, ana kayada alınan bir tasarım depreminin yüzeye yakın tabakalarda oluşturacağı gerilmelerin ve deprem özelliklerinin hesaplanmasında kayma dalgası hızı kullanılmaktadır. Kayma dalgası hızının derinlikle değişiminin belirlenebilmesi için en uygun yöntemler, sondaj kuyuları içinde düşük deformasyon genliklerinde uygulanan sismik deney yöntemleridir. Aşağı kuyu, karşıt kuyu ve PS Logging gibi kuyu içi yöntemleri bu amaç için uygun olmaktadır. Tek kuyunun yeterli olduğu, alıcı kaynak mesafesinin sürekli sabit kaldığı PS Logging deneyinin diğer yöntemlere göre üstünlüğü vardır. Ancak, sismik deney yöntemlerinin maliyetinin diğer arazi deneylerine göre pahalı oluşu, bu deneylerin genellikle daha önemli projelerde tercih edilmesine yol açmakta, arazi sismik deneylerinin yapılamadığı veya sınırlı sayıda yapıldığı durumlarda da kayma dalgası hızının tahmin edilebilme gereği, kayma dalgası hızı ile diğer deney sonuçları arasında ilişkiler aranmasına neden oluşturmaktadır. Kaba daneli zeminlerin yerleşim sıklığının, ince daneli zeminlerin kıvamının yerinde belirlenmesi amacıyla sondaj kuyuları içinde uygulanan Standart Penetrasyon Deneyinin sonuçları ile kayma dalgası hızı arasındaki ilişkiler, birçok araştırmacı tarafından incelenmiştir. SPT-N sayısına etkiyen faktörlerin kayma dalgası hızını da etkilediği belirlenmiştir. Bu çalışmada da İstanbul’daki sondaj kuyularında PS Logging yöntemi ile ölçülen kayma dalgası hızlarının SPT-N ile değişimi incelenmiştir. İstanbul Büyükşehir Belediyesi ile Japon Uluslararası İşbirliği Ajansı’nın ortaklaşa yürüttüğü İstanbul İli Sismik Mikrobölgeleme Dahil Afet Önleme/Azaltma Temel Planı Çalışması kapsamında elde edilen verilerin birbirleriyle olan ilişkileri ve anlamlılıkları istatistiksel olarak incelenmiştir. İstanbul zeminlerinde kayma dalgası hızının, SPT-N sayısına bağlı olarak pratik amaçlar doğrultusunda tahmin edilerek kullanılabilecek bağıntılar geliştirilmiştir. Ayrıca, bu tür korelasyonlara efektif düşey gerilme, zemin cinsi ve derinlik gibi değişkenlerin etkileri de incelenerek önceki çalışmalarla karşılaştırmaları yapılmıştır.

Dynamic properties of soils are important for geotechnical investigations and designing structures against earthquake effect. Shear modulus and damping ratio are the most important dynamic properties of soil. Shear wave velocity is one of the most important parameters to determine the dynamic behavior of soil layer in geotechnical earthquake engineering. Liquefaction potential, predominant soil period, soil amplification may be calculated by shear wave velocity. Shear wave velocity can be measured by in-situ seismic methods such as PS logging test in predrilled boreholes. When the seismic tests to measure the shear wave velocity can not be performed in any field then shear wave velocity can be estimated from correlations based on other in-situ test results. Although it is preferable to measure shear wave velocity in situ, this is often not economic at all projects because of expense of in situ seismic experiments. In this study, variation of shear wave velocity measured by PS logging test in Istanbul with SPT-N value was investigated from the project of The Study on A Disaster Prevention / Mitigation Basic Plan In Istanbul Including Microzonation In The Republic of Turkey. First statistical analysis were performed to all data obtained from the SPT and PS logging tests, then some correlations between shear wave velocity and SPT-N value, depth and effective overburden pressure were established by using MATLAB and SPSS softwares for the purposes of engineering practical. Correlations obtained from this study to estimate the shear wave velocity and the existing correlations were compared.