Importance of soil dynamic behaviour properties on planning of urbanization settlement and development

Kentsel gelişim ve yerleşim planlamalarında zemin dinamik davranış özelliklerinin önemi: Adana ili örneği

Abstract

Static and dynamic properties of soils must be determined and known in situations when soils are exposed to cyclic shear stresses. Dynamic properties of loose and uncemented soils like alluviums are very important for urban planning. Adana settlement area is situated on four different types of lithologies. These units are Handere Formation (fine grained soils), terrace deposits, caliche and alluvium (typically clays). These units show different dynamic properties. We can understand this condition when we look at structural damage distribution in 1998 Ceyhan earthquake.İn this study, shear wave velocity, fundamental vibration period, peak ground acceleration and soil amplification values of soils in Adana settlement area re determined. For this purpose, 17 geophysical seismic measurements and 17 soil borings have been performed. A total of 129 borehole data obtained from different private and public constitutions were evaluated by using geographical information system (GIS). Within the context of this study, dynamic soil properties of soils were determined with use field tests and correlations. Thus, construction designer can use these numerical values regardless use of table values suggested by Turkish Earthquake specification. The shear wave velocities of soils in the study area range between 179 mis (in alluvium) and 1549 mis (in terrace deposits). Fundamental vibration period values range between 0.10 s and 0.57 s. It is determined that the peak soil accelerations calculated due to the 1998 Ceyhan earthquake epicentre range between 0.292 and 0.454 mG values. It is determined that soil amplification values are fluctuated between 0.22 and 1.80.

Özet

Zeminlerin, tekrarlı kayma gerilmelerine maruz kaldığı durumlarda, statik özellikleriyle birlikte dinamik özelliklerinin de belirlenmesi ve bilinmesi gerekir. Alüvyon gibi gevşek ve yumuşak zeminler için dinamik özellikler yapılaşma açısından çok önemlidir. Adana ili farklı litolojik birimlere sahip dört birim üzerinde kurulu bulunmaktadır. Bunlar; Handere Formasyonu (ince taneli zeminler), taraça çökelleri, kaliş ve alüvyondur (tipik olarak killer). Bu birimler farklı dinamik özellikler göstermektedirler. Bu durum, 1998 Ceyhan depreminde meydana gelen hasar dağılımlarına bakıldığında anlaşılmaktadır. Bu çalışmada, Adana ili zeminlerinin kayma dalgası hızları zemin hakim titreşim periyotları, pik zemin ivmesi ve zemin büyütmesi değerleri belirlenmiştir. Bu amaçla toplam 17 adet jeofizik sismik ölçüm ve 17 adet zemin sondajı yapılmıştır. Farklı özel ve kamu kurumlarından alınarak değerlendirilen toplam 129 adet sondaj verisi coğrafi bilgi sistemi (CBS) yardımı ile değerlendirilerek yorumlanmıştır. Bu çalışma kapsamında zeminlerinin dinamik özellikleri yapılan arazi deneyleri ve korelasyonlar yardımıyla belirlenmiştir. Böylece yapı tasarımcısı bu değerleri Türkiye deprem şartnamesi tarafından önerilen tablo değerleri olmadan kullanabilir. İnceleme alanında zeminlere ait kayma dalgası hızları 179 m!sn (alüvyon) ile 1549 misn (taraça) arasında değişim göstermektedir. Zemin hakim titreşim periyotları ise 0.10 sn ile 0.57 sn değerleri arasında değişmektedir. 1998 Ceyhan deprefhi odak noktası ele alınarak hesaplanmış zemin ivmesi değerlerinin 0.292 ile 0.454 mG değerleri arasında değiştiği belirlenmiştir. Zemin büyütme değerlerinin ise 0.22 ile 1.8 arasında değiştiği tespit edilmiştir.