İzmit körfezinin kıyı kesiminin sıvılaşma analizi
Liquefaction analysis of the coast section of the Izmit bay
Yazar: GÜL GÜLSOY
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ METİN AŞCI
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering
Dizin: Standart penetrasyon testi = Standard penetration test ; Sıvılaşma = Liquefaction ; İzmit Körfezi = İzmit Bay

Özet:
Doğal afetlerin en önemlilerinden olan deprem sırasında meydana gelen yıkımların en önemli nedenlerinden biri de zemin sıvılaşmasıdır. Suya doygun çakıllı, kumlu, siltli zeminlerde meydana gelebilen zemin sıvılaşması kohezyonsuz zeminlerde daha kolaylıkla oluşmaktadır. Bu çalışmada; Kocaeli Büyükşehir Belediyesi'nden elde edilen, jeolojik ve jeoteknik zemin etüt raporları ve bu raporlara ait sondaj/laboratuvar verileri kullanılarak Kuzey Anadolu Fay Zonu üzerinde bulunan İzmit Körfezi ve civarının sıvılaşma potansiyeli araştırılmıştır. Bunun için 861 adet zemin sondajı ve bu sondajlarda uygulanan Standart Penetrasyon Deneyi (SPT) ve laboratuvar sonuçları incelenmiştir. Sıvılaşma analiz yöntemi olarak, devirsel kayma gerilmesi yaklaşımı; elek analiz sonuçlarıyla belirlenen zemin sınıflarından çakıllı kum, kum, siltli kum, siltli kil gibi değişen oranlardaki birimlere bu yaklaşım uygulanmıştır. Farklı derinliklerde yapılan analiz sonuçlarına göre veriler sıvılaşır ve sıvılaşmaz olarak belirlenirken bölgesel sıvılaşma alanlarını belirlemek için ise Sıvılaşma Potansiyel İndeksi (LPI) yöntemi kullanılmıştır. Bu veriler Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) temelli ARCGIS programında İnverse Distance Weighting (IDW) yöntemi kullanılarak sıvılaşma haritaları oluşturulmuştur. Elde bulunan verilerden üretilen yeraltı suyu, yatay ivme, topografya haritaları ile sıvılaşma potansiyeli arasındaki ilişkiler de incelenmiştir. Haritalardan yatay yönde izlenen sıvılaşma potansiyeli olan bölgelerin derindeki değişimini de görmek amacıyla düşey jeolojik kesitler çıkartılmıştır. Yapılan çalışmaların sonucuna göre, sıvılaşma güncel çökellerde meydana gelmektedir diye bilinen bir olay iken; bunun daha çok güncel çökellerin de en genç kısmı olan dere yataklarında oluştuğu görülmüştür.

Abstract:
Soil liquefaction is one of the most important causes of destruction during earthquake, which is one of the most important natural disasters. Soil liquefaction, which can occur in water-saturated gravelly, sandy, silty soils, occurs more easily in cohesionless soils. In this study, the liquefaction potential of Izmit Bay and its surroundings on the North Anatolian Fault Zone was investigated by using the geological and geotechnical ground survey reports and the drilling/laboratory data of these reports obtained from Kocaeli Metropolitan Municipality. For this, 861 ground soundings and the Standard Penetration Test (SPT) applied in these soundings and laboratory results were examined. As a liquefaction analysis method, the cyclic shear stress approach was applied to the units of varying proportions, such as gravelly sand, sand, silty sand, and silty clay, which are among the soil classes determined by the results of the sieve analysis. While the data were determined as liquefiable and non-liquefiable according to the results of the analyzes performed at different depths, the Liquefaction Potential Index (LPI) method was used to determine the regional liquefaction areas. Liquefaction maps were created by using Inverse Distance Weighting (IDW) method in ARCGIS program based on Geographic Information System (GIS). The relationships between groundwater, horizontal acceleration, topography maps produced from the available data and liquefaction potential were also examined. Vertical geological sections were extracted in order to see the changes in the depth of the regions with liquefaction potential, which are observed in the horizontal direction on the maps. According to the results of the studies, while liquefaction is known to occur in current sediments, it has been determined that it occurs mostly in stream beds, which are the youngest part of current sediments.