İstanbul Esenler zeminlerinin coğrafi bilgi sistemleri (CSB) tabanlı geoteknik mikrobölgelemesi

Abstract

Bu çalışma, İstanbul’un Avrupa Yakasında yer alan Esenler ilçesinin, jeolojik, jeofizik ve geoteknik verilerin birlikte kullanımı ile özellikle geoteknik açıdan değerlendirilmesi ve mikrobölgelenmesi amacı ile yapılmıştır. İnceleme alanının kuzey kesimleri, genel olarak düşük dayanımlı kumtaşı ve grovak ile temsil edilmektedir. Bununla birlikte, inceleme alanının güney kesimlerinde, çok düşük dayanımlı kireçtaşları ile temsil edilen alanlar da mevcuttur. Zemin ortamlar ise genellikle yüksek plastisiteli, sert-katı kıvamda ve aşırı konsolide olmuş kalın kil tabakalarından oluşmaktadır. Birleştirilmiş Zemin Sınıflamasına göre yapılan sınıflamada, inceleme alanında zemin sınıfları ağırlıklı olarak CH ve CL olarak belirlenmiştir. İnceleme alanında SPT-N30 darbe sayılarının 15 m derinliğe kadar olan değişimi incelenmiş ve ayrışmış kaya birimlerde darbe sayılarının 30-50 arasında olduğu, zemin ortamlarda ise darbe sayılarının genelde 20-40 arasında değiştiği tespit edilmiştir. ReMi tekniği kullanılarak yapılan sismik ölçüm sonuçlarına göre, inceleme alanında yüzeyden 30 m derinliğe kadar, kayma dalgası hızları genel olarak 200-400 m/sn arasında değişirken, kuzey kesimlerde kumtaşı ve grovak etkisinden dolayı hız değerleri 800-1200 m/sn seviyelerine çıkmaktadır. İnceleme alanının deprem tehlikesi, olasılıksal ve deterministik yaklaşımlara göre belirlenmiştir. İnceleme alanını da içine alan 150 km yarıçaplı bölge için yapılan olasılıksal risk analizine göre, İstanbul’u etkilemesi muhtemel 7 büyüklüğündeki bir depremin 10 yıl içinde olma olasılığı % 7.42 iken, 50 yılda olma olasılığı % 32’dir. Bunun yanında, Marmara Bölgesi’nde inceleme alanı için deprem tehlikesi oluşturma potansiyeline sahip 14 tane fay segmenti belirlenerek, bu segmentlerin her birinde meydana gelebilecek maksimum büyüklükte depremlerin, inceleme alanında yaratacağı yer hareketleri deterministik yaklaşımla hesaplanmıştır. İnceleme alanında zemin büyütme etkisinin belirlenebilmesi için 30 m’lik derinliğe ait kayma dalgası hız bilgilerinden yararlanılmış ve büyütme açısından inceleme alanının güney kesimlerinin yer yer orta düzeyde, kuzey kesimlerinin ise ağırlıklı olarak düşük düzeyde tehlikeye sahip olduğu anlaşılmıştır. İnceleme alanında kentsel dönüşüm projesi vesilesi ile yeniden yapılaşmaya gidileceğinden, laboratuvar verileri kullanılarak, yüzeysel temeller ve kaya ortamlar için taşıma gücü, killi zeminler için ise oturma potansiyeli değerlendirmelerinde bulunulmuştur. İnceleme alanının geoteknik özellikleri ile birlikte, tez kapsamında yapılan analiz ve değerlendirmelere ait sonuçlar da Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) tabanlı mikrobölgeleme haritaları ile sunularak, inceleme alanında deprem tehlikesinin azaltılmasına yönelik yapılacak çalışmalarda kullanılabilecek ön bilgiler oluşturulmuştur.

This study aimed to execute a geotechnical assessment and microzonation for Esenler town located on european side of Istanbul by using geological, geophysical and geotechnical data together. The northern sides of the study area generally represented by low strength sandstone and graywacke. Besides, some areas in the southern parts, represented by very low strength limestones. As for the soil units are consist of high placity, hard-solid consistency and overconsolidated thick clay layers. The soil classes are determined as CH and CL according to USCS in study area. The SPT-N30 values are generally changing between 30-50 at the weathered rock units and generally changing between 20 – 40 at the soil units in the study area. According to seismic measurements applied by ReMi technic, the shear wave velocities are generally changing between 200 – 400 m/s in the study area in the depth of 30 m. The shear wave velocities are increases to 800 – 1200 m/s in the northern parts of the study area due to the sandstone and greywacke effects. The earthquake hazard of the study area is determined by using deterministic and probabilistic approaches. The probabilistic analysis indicated that the occurrence probability of a 7 magnitude (Mw=7) earthquake is %7.42 in 10 years and %32 in 50 years in Istanbul and its environment. Deterministic earthquake hazard analysis is also performed for 14 fault segments in Marmara region which can be cause an earthquake hazard in study area. Soil amplification values in the study area were estimated by shear wave velocities in the depth of 30 m and it was found out that while the southern parts of the study area have middle level hazard in terms of soil amplification, the northern parts have low level hazard. On the other hand, bearing capacity for shallow foundations and rock sites and consolidation settlement assessment executed in this study due to the re-construction planning in the study area. All the assessment results and geotechnical features of the study area presented with gis based microzonation maps. Thus, pre-informations and maps created for the study area that can be use in earthquake hazard reduction studies.