Zemin Dinamiğinde Geoistatistiksel Değerlendirme, 1999 Kocaeli Depremi Örneği

Abstract

Yerel zemin koşullarının sismik etkiler altında incelenmesi üç bileşen altında toplanabilir. Deprem kaydı, zeminin modellenmesi ve analiz yöntemi olarak sayılabilecek bu bileşenler arasında zeminin modellenmesi belirsizliklerin en sık rastlandığı bileşen olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışma kapsamında zemin dinamiği analizlerinde kullanılmak üzere belirsizliklerin en aza indirgeneceği, daha doğru ve güvenilir sonuçlara ulaşılacağı ön görüsüyle zemin modellemesinde, geoistatistiksel analiz yöntemi kullanılmıştır. 1999 Kocaeli depremi sonrası Adapazarı’nda yapılmış olan 31 CPT ve 22 SPT; arazi deneyleri sonuçları yorumlanarak analizler için kayma dalgası hız verileri hazırlanmıştır.. İstatistiksel ve geoistatistiksel analizler kullanılarak, 4 farklı sahada ilk on metrelik zemin tabakası için kayma dalgası hız değişkeni modellenmiştir. İstatistiksel analizler sonuncunda zemin tabakaları dağılımlar şeklinde modellenmiş bu sahalarda ölçülebilecek kayma dalgası hız değerleri olasılıklarıyla verilmiştir. İstatistiksel değerlendirmeler, sonucunda kayma dalgası hız değişkenine ait varyasyon katsayısı 0.13 olarak hesaplanmıştır. Geoistatistiksel analizler ile birlikte zeminde belirsizliklere neden olan kayma dalgası hız değişkenleri için korelasyon mesafesi ve değişimin varyasyonu hesaplanarak zemin için kayma dalgası hız profili belirlenmiştir. Geoistatistiksel değerlendirme sonucunda korelasyon mesafesi 3.5m olarak bulunmuştur. Geoistatistiksel analiz, Geoteknik mühendisliği uygulamalarında rastsal değişkenlerin konuma bağlı olarak belirlenmesinde kullanılan yeni bir yöntemdir. Zemin dinamiği analizlerinde geoistatistiksel modelleme kullanılmasıyla belirsizlikler azaltılarak daha doğru ve güvenilir sonuçlar elde edilmektedir.

Site response analysis can be considered as composed of three components namely, input motion, soil model and method of analysis. All components has uncertainty but Soil model is the component consisting highest uncertainty if it is compared to others. In this study, geostatistical analysis is used for modeling the soil in order to minimize the uncertainty and obtain more accurate and reliable results. Field investigations including 31 CPT and 22 SPT performed in Adapazari after 1999 Kocaeli earthquake are interpreted to obtain shear wave velocity values. By using statistical and geostatistical analysis, first ten meters in 4 sites in Adapazari, shear wave velocity profiles are modeled Firstly, by using statistical analysis, soil layers are modeled on the basis of statistical distributions. Descriptive statistics for shear wave velocity variable are computed. Moreover, probabilities to observe shear wave velocity values at site are calculated. Coefficient of variation is generalized as 0.13 for shear wave velocity variable. Secondly, correlation coefficient and variation for shear wave velocity are computed by using geostatistical analysis. Vs profiles are defined for soil models by using three main components of geostatistics, range nugget effect and sill. Range value is generalized as 3.5m for shear wave velocity variable. Geostatistical analysis, is a new tool for geotechnical engineering discipline to model the soil profile with limited sample of data by using their own location. Minimizing the uncertainty, obtaining more accurate and reliable results are advantages of geostatistics during soil dynamic analysis.