Kocaeli-Karamürsel Çamdibi sahası zemin özelliklerinin elektrik özdirenç tomografi, yüzey dalgalarının çok kanallı analizi vemikrotremor ile araştırılması
Investigation of soil properties in Kocaeli-KaramürselÇamdibi area using electrical resistivity tomography, multichannel analysis of surface waves and microtremor
Yazar: MUSTAFA ABDALRAZIG BALLA ABDALRAZIG
Danışman: PROF. DR. BÜLENT ORUÇ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Jeofizik Mühendisliği = Geophysics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Kocaeli-Karamürsel Bölgesi'ndeki Çamdibi araştırma sahasında zeminin
mekanik davranışını araştırmak için iki boyutlu Elektrik Özdirenç Tomografisi (ERT), Çok
Kanallı Yüzey Dalgaları Analizi (MASW) ve Mikrotremor yöntemleri kullanılmıştır.ERT
çalışmaları Geomative GD-10 cihazı kullanılarak altı profilde gerçekleştirilmiştir. ERT
kesitlerinde, maksimum 13-28 m derinliklerde çözümler elde edilmiştir. Yanal litolojik
değişimlerin göstergesi olan özdirençteki belirgin değişimler tüm kesitlerde dikkat çekicidir.
Su içeriğine bağlı olarak yanal ve düşey süreksizliklerin ve konsolide olmayan sedimanların
varlığı yapısal dinamikler açısından dikkate alınması gereken özelliklerdir. MASW
kayıtlarında, sekiz profil üzerinde 24 kanallı bir SARA sismograf kullanılmıştır. Veriler
işlendikten sonra kayma dalgası hızları, dağılım eğrilerinin ters çevrilmesiyle modellenmiş
ve Vs30 parametresine göre zemin sınıflandırması ZC, ZE tipi olarak tahmin edilmiştir.
SEIS-ST-2-3D jeofonu kullanılarak yedi ölçüm noktası için zemin özellıklerini
değerlendirmek üzere Nakamura yöntemi (tek istasyon mikrotremor ölçümleri)
kullanılmıştır. Yöntem, çalışma alanındaki yatay-düşey spektral oranı (HVSR) hesaplamak
için uygulanmıştır. Böylece deprem büyütme faktörü ve baskın frekans HVSR'nin tepe
değerinden elde edilmiştir. Baskın frekanslar 1,28 Hz ile 15,5 Hz arasında değişirken, H/V
oranları çalışma bölgesi genelinde 1,1 ile 2,25 arasında değişmektedir. Sonuç olarak ERT,
MASW ve Microtremor bulguları, az katlı yapıların zemin özellıklerine uygun bir şekilde
tasarlanmasının çok önemli olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: ERT, HVSR, MASW, Vs30, Zemin Özellıkleri

Abstract:
In this study, two-dimensional Electrical Resistivity Tomography (ERT), Multi-Channel
Analysis of Surface Waves (MASW) and Microtremor methods were used to investigate the
mechanical behavior of the soil in the Çamdibi survey field in the Kocaeli-Karamürsel
Region. ERT studies were conducted in six profiles with using Geomative GD-10 device. In
ERT sections, solutions were obtained at maximum depths of 13-28 m prominent variations
in resistivity, indicative of lateral lithological changes, are notable across all sections. The
presence of lateral and vertical discontinuities and unconsolidated sediments depending on
water content are features that need to be considered in terms of structural dynamics. In
MASW recordings, SARA a 24-channel seismograph were used on eight profiles. After
processing the data shear wave velocities were modeled from the inversion of the dispersion
curves then, the soil classification was estimated as ZC, ZE-type according to the Vs30
parameter. Nakamura method (single station microtremor measurements) was employed to
assess soil properties for seven measurement points using the SEIS-ST-2-3D geophone. The
method was applied to calculate horizontal to vertical spectral ratio (HVSR) in the study area.
Hence the earthquake amplification factor and dominant frequency were obtained from the
peak value of the HVSR. Dominant frequencies ranged from 1.28 Hz to 6.24 Hz, while H/V
ratios ranged from 1.1 to 2.1 across the study region. As a result the ERT, MASW and
Microtremor findings show that it is crucial to design low-rise constructions in a manner that
aligns with soil properties.

Keywords: ERT, HVSR, MASW, Vs30, Soil properties