Yenişehir (Bursa) ilçesinde zemin büyütmesinin jeoteknik açıdan değerlendirilmesi
Geotechnical evaluation of soil amplification at Yenişehir (Bursa) district
Yazar: NİLSUN OKAN
Danışman: PROF.DR. KADRİ ERÇİN KASAPOĞLU ; PROF.DR. REŞAT ULUSAY
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
YENİŞEHİR (BURSA) İLÇESİNDE ZEMİN BÜYÜTMESİNİN JEOTEKNİKAÇIDAN DEĞERLENDİRİLMESİNilsun OKANÖZDepremler sırasında yapısal hasarlar üzerinde önemli rol oynayan zemindavranışlarından biri de zemin büyütmesidir. Bu davranış, özellikle yerel jeolojikkoşullarla yakından ilişkili olup, ülkemizde meydana gelen son depremlerdensonra üzerinde giderek daha fazla durulan konulardan biri olmuştur. Bu çalışmada,birinci derece deprem bölgesi olan Güney Marmara Bölgesi'nde yer alan ve birova üzerinde kurulmuş Yenişehir (Bursa) ilçesi ile yakın civarındaki alüvyalzeminlerin büyütme özelliği incelenmiştir. Bu özelliğin incelenmesi amacıyla;öncelikle bu yerleşimle ilgili mevcut jeoteknik verilerden bir veri tabanınınoluşturulmasının yanı sıra, ilçe içinde ve ilçe gelişiminin planlandığı alanlardasondajlar ve jeofizik çalışmalar (özdirenç, sismik ve mikrotremör kayıtları) ile zeminsınıflama deneyleri yapılarak yerel zemin koşulları belirlenmiştir. İkinci aşamadaise; görgül (ampirik) ilişkiler, tek boyutlu sayısal analiz tekniği ve mikrotremöryöntemi kullanılarak inceleme alanında zemin büyütmesi değerlendirilmiştir.Değerlendirmelerde standart penetrasyon darbe sayısından (SPT-N) makaslamadalgası hızının (Vs) tahmini için geliştirilmiş mevcut görgül eşitliklerin yanı sıra, buçalışmada ölçülen Vs değerleri kullanılarak önerilen bir ilişki de kullanılmış vebelirlenen dalga hızları esas alınarak yine görgül bir ilişki aracılığıyla zeminbüyütme katsayıları hesaplanıp sonuçlar karşılaştırılmıştır. İstatistiksel analizler,bu çalışmada önerilen ilişkinin mevcut bazı ilişkilerle oldukça yakın Vs tahminleriyaptığını ve pek çok ilişkiye göre daha düşük bir hata yüzdesi sınırları içinde iyi birperformans sergilediğini göstermiştir. Çalışmada kullanılan üç farklı yöntemdensayısal analiz ve mikrotremör tekniklerinden daha yüksek büyütme değerleri eldeedilmesine karşın, sadece Vs'i kullanan görgül eşitlikten bu iki yöntemdekine göredaha küçük büyütmeler hesaplanmaktadır. Bu da, söz konusu eşitliğin önemli birsınırlaması olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca ilçe ve yakın civarında alınan çoksayıda mikrotremör kaydından hesaplanan zemin büyütmesi katsayıları ve zeminhakim periyotlarına göre inceleme alanının mikrobölgeleme haritalarıhazırlanmıştır. Bu haritalardan; mevcut yerleşim yerinde 1.6 ve 5.0 arasındadeğişen büyütmelerin, henüz yerleşimin gelişmediği sahanın güney ve kuzeykesimlerinde ise yerel olarak daha yüksek bir zemin büyütmesinin beklenebileceğianlaşılmaktadır. Mevcut yerleşim alanında zemin hakim periyotları genellikle 0.5-0.75 s arasında değişmekte olup, sınırlı sayıda binada alınan mikrotremörölçümlerine göre bina periyotları, bu aralığın alt sınırına yakın çıkmıştır. Busonuçlar dikkate alınarak, gelecekte inceleme alanında yapılabilecek çalışmalariçin bazı önerilerde bulunulmuştur.Anahtar Kelimeler: Hakim periyot, makaslama dalgası hızı, mikrotremör, sayısalanaliz, standart penetrasyon deneyi, Yenişehir (Bursa), zemin büyütmesi.Danışman: Prof. Dr. K. Erçin KASAPOĞLU, Hacettepe Üniversitesi, MühendislikFakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Uygulamalı Jeoloji Anabilim Dalı.Eş Danışman: Prof. Dr. Reşat ULUSAY, Hacettepe Üniversitesi, MühendislikFakültesi, Jeoloji Mühendisliği Bölümü, Uygulamalı Jeoloji Anabilim Dalı.ii

Abstract:
GEOTECHNICAL EVALUATION OF SOIL AMPLIFICATION AT YENİŞEHİR(BURSA) DISTRICTNilsun OKANABSTRACTSoil amplification is an important soil behavior, which plays an important role onstructural damages during earthquakes. This behavior is closely related to localgeological conditions and became one of the most important topics after the mostrecent devastating earthquakes in Turkey. In this study, amplification of the alluvialsoils at Yenişehir (Bursa) district founded on a plain and located within the firstdegree earthquake zone at the Southern Marmara Region is investigated. For thispurpose, in the first stage, available geotechnical data associated with the studyarea are collected, and boreholes are drilled, geophysical surveys (resistivity,seismic and microtremor studies) and soil classification tests are carried out. In thesecond stage, soil amplification is assessed using empirical relationships, one-dimensional numerical analysis technique and microtremor method. In addition tothe existing empirical relationships, that are based on the estimation of shear wavevelocity (Vs) from the number of blows (SPT-N) obtained from the standartpenetration test, a relationship which is based on the values of Vs measured at thesite, are used, and the results are compared. Statistical analyses indicated that theempirical relationship suggested in this study estimates the values of Vs similar tothose obtained from some of the existing equations and exhibits a goodperformance with a smaller percentage of error. Among the three methodsemployed in the study, the numerical and microtremor methods yield higher soilamplification factors, while the empirical equation based on Vs calculates smallervalues. This situation is considered as an important limitation of the empiricalmethod. Besides microzonation maps of the study area based on soil amplificationfactors and natural soil predominant periods were prepared. These maps suggestthat the expected amplification factors in the town ranges between 1.6 and 5.0 andlocally higher amplifications may occur at northern and southern parts of the sitewhere settlement has not developed. Natural soil periods vary between 0.5 and0.75 sec at the settlement area, and the natural periods of the limited number ofselected buildings based on microtremor records are close to the lower limit of theabove-given soil periods. On the basis of these results, some recommendationsare made for future studies which can be performed at the study area.Key Words: Predominant period, shear wave velocity, microtremor, numericanalyses, standard penetration test, Yenişehir (Bursa), soil amplification.Advisor: Prof. Dr. K. Erçin KASAPOĞLU, Hacettepe University, Faculty ofEngineering, Geological Engineering Department, Applied Geology Division.Co-advisor: Prof. Dr. Reşat ULUSAY, Hacettepe University, Faculty ofEngineering, Geological Engineering Department, Applied Geology Division.iii