Mikrobölgeleme metodolojileri ve Balıkesir için bir uygulama

Abstract

Balıkesir için sismik mikrobölgeleme uygulaması, derlenen mevcut veriler do rultusunda Belediye sınırları içindeki Bahçelievler, Hasan Basri Çantay ve Plevne Mahalleleri (BPH Bölgesi) ile 18-02 Bölgesi inceleme alanlarını kapsamaktadır. Geli tirilen yöntemde, sismik, jeolojik, jeofizik ve geoteknik verinin birle tirilmesi do rultusunda, olası bir yer hareketi için kaynak, yol ve yerel zemin artlarının kar ılıklı etkile imine dayalı, yer hareketi parametrelerindeki de i im belirlenmektedir. Yerle im alanı sınırlarındaki farklı kaynaklı jeolojik veriler derlenmi ve mevcut dü ey elektrik sondajları ile düzenlenen kesitlerde, rezistivitenin derinlikle de i imi jeolojik veri ile birlikte yorumlanmaya çalı ılmı tır. Zemin tabakalarının rezistiviteleri aynı zamanda geoteknik bazı özellikler ile kar ıla tırılmaktadır. Farklı kaynaklı geoteknik verilerin birle tirilmesine dayalı olarak ortaya çıkan yakla ımlar do rultusunda, inceleme alanlarındaki zemin grupları ve dinamik davranı modelleri tanımlanarak, veri da ılımı için uygun hücre sistemlerinde temsili zemin profilleri modellenmi tir. Olasılıksal yöntemle hesaplanmı olan tasarım depremi için farklı azalım ili kileri kullanılarak, referans zemin yüzeyinde e tehlike spektrumları belirlenmi ve bu spektrumlar ile uyumlu sentetik yer hareketi kayıtları üretilmi tir. Bu amaçla, frekans tanım alanındaki spektral uyu um yöntemlerinden biri olan RASCAL programı kullanılmaktadır. Simülasyon yöntemindeki yer hareketi modeli için kaynak ve dalga yayılım ortamına ait bölgesel parametreler ile gerçek yer hareketi kayıtlarına dayalı parametrik bir çalı ma yapılmı tır. RASCAL ile üretilen kayıtlar, hedef yer hareketi parametreleri için TARSCTHS programı ve ölçekleme yöntemi ile üretilen kayıtlarla kar ıla tırılmı tır. Modellenen temsili profillerin zemin davranı analizleri, 1 boyutlu e de er lineer analiz yöntemine dayalı SHAKE 91 programı ile yapılmı tır. Bu a amada iki grup yer hareketi kaydı kullanılmaktadır. 1. grupta, yer hareketi simülasyonu a amasında yapılan parametrik çalı malar do rultusunda seçilen 6 kayıt bulunmaktadır. 2. gruptaki kayıtlar, gerçek yer hareketi kayıtlarının referans zemin yüzeyinde olasılıksal olarak hesaplanan en büyük ivme de eri ile oranlanması sonucu elde edilmi tir. Her iki grup kayıt ile yüzeyde hesaplanan yer hareketi parametrelerine ait frekans da ılımları, maksimum ivme, Arias iddeti ve spektral parametreler cinsinden kar ıla tırılmı tır. Balıkesir yerle im alanı sınırlarındaki 250*250 m boyutlu hücre sisteminde olu turulan inceleme alanlarının mikrobölgeleme haritalarında, zemin davranı analizleri ve ampirik yakla ım ile hesaplanan spektral ivmelerin birlikte yorumlanması sonucu, göreceli olarak 3 farklı yer hareketi seviyesi tanımlanmaktadır.

Microzonation study carried out for Balıkesir includes Bahçelievler, Hasan Basri Çantay, Plevne (BPH) districts and 18-02 district in the city due to available existing data. In the proposed methodology, seismological, geological, geophysics and geotechnical data were evaluated and the variation of ground motion parameters which depends on interaction between source, path and local soil conditions were investigated for the possible ground motion. Existing geological data in the area occupied by the Balıkesir Municipality and resistivity sounding that indicate variations of resistivity with depth were examined together. The variations of resistivity were investigated according to geotechnical parameters. Soil types and dynamic response models for hypothetical boreholes in available grid system were defined by taking available data from different sources. Uniform hazard spectrums were developed based on appropriate attenuation relationships for probabilistic design earthquake and synthetic time histories were simulated compatible with this spectrum. For simulation, RASCAL frequency domain procedure was utilized. Parametric studies were conducted for parameters regarding ground motions source and path models in procedure and input ground motion records. Ground motion records simulated with RASCAL were compared with records that simulated by TARSCTHS and by scaling procedure for target ground motions parameters. Site response analyses were conducted by SHAKE 91 based on 1D equivalent linear procedure. In this instance, two groups of ground motion records were used. First six records were selected according to parametric studies conducted with RASCAL. Second six records were obtained by scaling procedure for peak ground acceleration. For these ground motion records, response variability were investigated to surface ground motions parameters such as peak acceleration, Arias intensity and spectral acceleration. Microzonation was conducted in 250*250 m grid system determined for area within the boundaries of Balıkesir Municipality. Microzonation map with respect to ground shaking intensity was produced based on spectral acceleration calculated from empirical approach and site response analyses and divided in three zones based on relative evaluation.