Farklı yer ivmesi değerlerinde Adapazarı-Erenler-Serdivan (Sakarya) zeminleri sıvılaşma analizlerinin değerlendirilmesi
Assessment of the liquefaction analysis of Adapazari-Erenler-Serdivan (Sakarya) soils at different ground acceleration values
Yazar: EMEL ATASOY
Danışman: DOÇ. DR. AHMET KARAKAŞ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Jeoloji Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Sakarya-Adapazarı = Sakarya-Adapazarı ; Sakarya-Erenler = Sakarya-Erenler ; Sakarya-Serdivan = Sakarya-Serdivan ; Sıvılaşma = Liquefaction ; Zemin sıvılaşması = Soil liquefaction ; İvme = Acceleration

Özet:
Bu çalışmada; Adapazarı ovasındaki birbirine komşu üç merkez ilçe Adapazarı-Erenler-Serdivan zeminlerinin farklı yer ivmesi büyüklüklerinde davranışları araştırılmıştır. Kuzey Anadolu Fayı denetiminde gelişen Adapazarı ovasında genelde çakıllı, kumlu, siltli ve killi birimlerden oluşan alüvyal çökeller vardır. Sondaj verilerinin de desteklemiş olduğu, kil, silt, kum, çakıl oranları değişken olan ince ve iri daneli sedimentlerden oluşan alüvyon zemin içinde yeraltı suyu seviyesinin yüzeye yakın olması sıvılaşma olayının varlığına işaret etmiştir. İncelemenin ilk aşamasında iri daneli zeminlerde SPT-N30 değerlerine dayalı analiz yöntemi kullanılmıştır. İri daneli zeminlerde sıvılaşma potansiyeli, sıvılaşmaya bağlı oluşan oturma değerleri ve sıvılaşma potansiyeli indeksi araştırılmıştır. Sakarya İlinde faaliyet gösteren özel zemin araştırma firmalarından tenin edilen 49 sondaj delgisinden elde edilen arazi ve laboratuvar deney sonuçları ile yeraltı su seviyesi ölçümlerinden yararlanılmıştır. Bu verilerle 3 farklı yer ivmesinde (0,332 g, 0,415 g, 0,498 g) Seed ve İdriss (1971)'in geliştirdiği yöntem ve bu yöntemin uygulandığı LiquefyPro (v.5.8) programı vasıtasıyla, SPT-N30 değerlerine dayalı sıvılaşma analizi yapılmıştır. sıvılaşma potansiyeli belirlenmiş ve oturma hesaplamaları yapılmıştır. Bu analizler sonucunda sıvılaşma potansiyeli ve sıvılaşmaya bağlı oturma miktarları belirlenmiştir. Standart Sıvılaşma Analizine göre inceleme alanında açılan 49 sondajdan; 0,332 g ivme değerinde 25, 0,415 g değerinde 29, 0,498 g değerinde 30 adedinde sıvılaşma varlığı tespit edilmiştir. Yapılan analizde 0,332 g ivme değerinde 0,01-15,05 cm ortalama 2,77 cm, 0,415 g ivme değerinde 0,03-15,82 cm ortalama 3,28 cm, 0,498 g ivme değerinde ise 0,03-15,86 cm ortalama 3,48 cm oturma miktarı belirlenmiştir. İnce daneli zeminlerde siltli birimler için yeterince veri olmadığından killi birimler için Bray ve Sancio (2006) yöntemi ile sıvılaşmaya yatkınlık analizi yapılmıştır. Toplam 332 veri değerlendirilmiş olup sadece Adapazarı zeminlerine ait 2 sondajda 4 adet veride sıvılaşmaya yatkınlık tespit edilmiştir. Sıvılaşma analizi ile elde edilen Fs değeri ile Sıvılaşma Potansiyeli İndeksi hesaplanmıştır. Sonuç olarak 49 sondajdan 27 adedinde 3 ivme değerlerinde olmak üzere sıvılaşma potansiyeli indeksi varlığı tespit edilerek sıvılaşmanın yüzeydeki etkisi çok düşük, düşük, yüksek, çok yüksek olarak derecelendirilmiş ve inceleme alanının farklı kesimlerinde bu derecelerin tamamı görülmüştür. Elde edilen sıvılaşma potansiyeli, sıvılaşma kaynaklı oturmalar ve sıvılaşma potansiyel indeksi verileri ArcGIS programı kullanılarak haritalanmıştır. İnceleme alanı genelinde özellikle SM (Siltli Kum) birimlerinde daha fazla sıvılaşma potansiyeli olduğu görülmüştür. İvme değerinin artmasına bağlı olarak oturma miktarlarında artış tespit edilmiştir ayrıca sıvılaşma potansiyel indeksine göre daha geniş alanlar risk altında kalmıştır.

Abstract:
In this study, the behavior of the three central districts adjacent to each other, Adapazarı-Erenler-Serdivan soils in Adapazarı plain were investigated at different levels of ground acceleration. In Adapazarı plain, which developed under the control of The North Anatolian Fault, there are generally alluvial deposits consisting of gravely, sandy, silty and clayey units. The fact that the groundwater level is close to the surface in the alluvial soil, which is composed of fine and coarse-grained sediments with variable clay, silt, sand and gravel ratios, which is supported by the boreholes data, indicates the presence of liquefaction. In the first stage of the investigation, analysis method based on SPT-N30 values was used in coarse grained soils. Liquefaction potential, settlement values due to liquefaction and liquefaction potential index were investigated in coarse-grained soils. Field and laboratory test results and groundwater level measurement data obtained from 49 boreholes obtained from private soil research firms operating in Sakarya were used. With these data, liquefaction analysis based on the SPT-N30 values was performed at 3 different ground accelerations (0.332 g, 0.415 g, 0.498 g) using the method developed by Seed and Idriss (1971) and LiquefyPro (v.5.8) program in which this method was applied. As a result of these analyzes , the liquefaction potential and the amount of settlement due to liquefaction were determined. According to the the Standard Liquefaction Analysis of the 49 borings in the study area; the presence of liquefaction was detected in 25 borings at value of 0.332g, 29 at a value of 0.415g. In the analysis, 0.01-15.05 cm average 2.77 cm at 0.332 g acceleration value, 0.03-15.82 cm at 0.415 g acceleration value 3.28 cm on average, 0.03-15.86 cm at 0.498 g acceleration value 3.48 cm on average settlements was determined. Since there is not enough data for silty units in fine-grained soils, liquefaction susceptibility analysis was performed for clayey units using the Bray and Sancio (2006) method. A total of 332 data were evaluated, and liquefaction susceptibility was determined in 4 data only in 2 boreholes belonging to Adapazarı soils. The Liquefaction Potential Index was calculated with the Fs value obtained by the liquefaction analysis of coarse-grained solis. As a result, the presence of a liquefaction potential index, including 3 acceleration values, was determined in 27 of 49 boreholes, and the effect of liquefaction on the surface was graded as very low, low, high, very high and all of these degrees were observed in different parts of the study area. The obtained liquefaction potential, the settlement due to liquefaction and liquefaction potential index data were mapped using ArcGIS program. It has been observed that there is more liquefaction potential throughout the study area, especially in the SM (Silty Sand) units. Due to the increase in the acceleration value, an increase in the amount of settlement was detected, and larger areas are at risk according to the liquefaction potential index.