ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK LİSANS TEZİ

MAKASLAMA DALGA HIZI İLE KONİK PENETRASYON TESTİ SONUCU HESAPLANAN GEOTEKNİK PARAMETRELER ARASINDAKİ İLİŞKİLER

Zafer SAL

JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

ANKARA 2010

Her hakkı saklıdır

TEZ ONAYI Zafer SAL tarafından hazırlanan “Makaslama Dalga Hızı İle Konik Penetrasyon Testi Sonucu Hesaplanan Geoteknik Parametreler Arasındaki İlişkiler” adlı tez çalışması 23.02.2010 tarihinde aşağıdaki jüri tarafından oy birliği ile Ankara Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı’nda YÜKSEK LİSANS TEZİ olarak kabul edilmiştir.

Danışman : Yrd. Doç. Dr. Ünal DİKMEN

Jüri Üyeleri : Başkan : Doç Dr. Mehmet Emin CANDANSAYAR

Ankara Üniversitesi, Jeofizik Mühendisliği ABD Üye :Yrd. Doç. Dr. Ünal DİKMEN

Ankara Üniversitesi, Jeofizik Mühendisliği ABD Üye :Yrd. Doç. Dr. Cemal ATAKAN

Ankara Üniversitesi, İstatistik ABD

Yukarıdaki sonucu onaylarım

Prof. Dr.Orhan ATAKOL Enstitü Müdürü

i

ÖZET

Yüksek Lisans Tezi

MAKASLAMA DALGA HIZI İLE KONİK PENETRASYON TESTİ SONUCU HESAPLANAN GEOTEKNİK PARAMETRELER ARASINDAKİ İLİŞKİLER

Zafer SAL

Ankara Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü Jeofizik Mühendisliği Anabilim Dalı

Danışman: Yrd. Doç. Dr. Ünal DİKMEN

Makaslama dalga hızı değeri, tüm dünyaca geoteknik-deprem mühendisliği

uygulamalarında anahtar parametre olarak kabul edilmektedir. Günümüzde verimli

sonuç verici bir proje ancak entegre yöntemlerin düzenli ve ihtiyatlı kullanımı ile hayata

geçirilebilir. Konik Penetrasyon Testi (CPT) ve Sismik Konik Penetrasyon Testi

(SCPT) zeminlerde kullanılabilecek en güvenilir yerinde uygulamalardandır. Eskişehir

ili Tepebaşı merkez ilçesi sınırları içerisinde toplam 37 kuyuda yapılan CPT testinden

derinliğe bağlı olarak elde edilen konik uç direnci (qc), konik çeper sürtünmesi (fs) ve

sürtünme oranı (Rf) değerleri ve aynı noktalarda toplam 37 kuyuda yapılan SCPT

testinden derinliğe bağlı olarak elde edilen makaslama dalga hızı (Vs) değerleri

kullanılarak zemin türüne göre Vs-(qc, fs ve Rf) arası deneysel bağıntılar geliştirilmiştir.

Şubat 2010, 64 sayfa

Anahtar Kelimeler: Makaslama dalga hızı, konik uç direnci, konik çeper sürtünmesi, sürtünme oranı, regresyon, ilişki katsayısı

ii

ABSTRACT

Master Thesis

CORRELATION BETWEEN SHEAR WAVE VELOCITY AND GEOTECHNICAL PARAMETERS BASED ON CONE PENETRATION TEST AND SEISMIC CONE

PENETRATION TEST

Zafer SAL

Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences

Department of Geophysical Engineering

Supervisor: Yrd. Doç. Dr. Ünal DİKMEN

Shear wave velocity is one of the important parameters in geotechnical community and

in civil engineering applications. Nowadays, effective project must be implemented

only by regular and prudent usage of integrated methods together. Cone Penetration

Test (CPT) and Seismic Cone Penetration Test (SCPT) can be used as an effective insite

investigation methods in learning about soil properties. Cone tip resistance (qc), Cone

sleeve friction (fs) and friction ratio (Rf) obtained by CPT’s and shear wave velocity

(Vs) data obtained by SCPT’s carried out in Tepebaşı-Eskişehir district at 37 different

locations were used in statistical analyze to develope empirical relationships according

to soil types between Vs and qc, fs and Rf.

February 2010, 64 pages

Key Words : Shear wave velocity, cone tip resistance, sleeve friction, friction ratio, regression, correlation coefficient

iii

TEŞEKKÜR Çalışmalarımı yönlendiren, araştırmalarımın her aşamasında bilgi, önerileri ile beni

yönlendiren danışman hocam Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik

Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Ünal DİKMEN’e, Çanakkale

Onsekizmart Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü

Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Emin ULUGERGERLİ’ye, çalışmalarım süresince

desteklerini esirgemeyen Ankara Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Jeofizik

Mühendisliği Bölümü Bölüm Başkanı Prof. Dr. Ahmet Tuğrul BAŞOKUR’a, ayrıca

birçok fedakarlıklar göstererek beni destekleyen eşim, kızım, annem ve babama en derin

duygularla teşekkür ederim.

Zafer SAL Ankara, Şubat 2010

iv

İÇİNDEKİLER

ÖZET.................................................................................................................................i ABSTRACT.....................................................................................................................ii TEŞEKKÜR....................................................................................................................iii SİMGELER DİZİNİ........................................................................................................v ŞEKİLLER DİZİNİ......................................................................................................vii ÇİZELGELER DİZİNİ..................................................................................................ix 1. GİRİŞ............................................................................................................................1 2. KURAMSAL TEMELLER........................................................................................4 2.1 Uygulanan İstatistiksel Çalışmalar…………………..............................................4 2.2 Öncel Çalışmalar…………………….......................................................................9 2.3 Konik Penetrasyon Deneyi……………………………………………………….13 2.4 Sismik Konik Penetrasyon Deneyi………………………………………………19 3. MATERYAL VE YÖNTEM....................................................................................24 3.1 Çalışma Alanı………………..................................................................................24 3.2 Çalışma Alanının Jeolojisi.....................................................................................25 3.2.1 Eski alüvyon………………………………………………………………….....27 3.2.2 Yeni alüvyon…………………………………………………………………….28 3.3 Eskişehir ve Civarının Sismotektonik Özellikleri……………………………..30 3.4 Geoteknik Sondajlar, CPT, SCPT, Sismik Araştırmalar Laboratuar Deneyleri…….………………………………….………………...…32 3.5 Çalışma Alanı Zemininin Dane Boyu Dağılımı…………………………...…….38 3.6 Çalışma Alanındaki Zemin ve Kaya Türlerinin Geoteknik Özellikleri……….…………………………………………………..…………….39 3.6.1 İnce taneli zeminler……………………………………………………...…......40 3.6.2 İri taneli zeminler……………………………………………………………....41 3.7 İstatistiksel değerlendirmeler………………………………................................42 3.7.1 Zemin özelliklerini tanımlayan istatistiksel değerlendirmeler…..……………………………………...…………………….43 3.7.2 Konik uç direnci ile makaslama dalga hızı arasındaki ilişkinin incelenmesi……..……………………………………………...…....…45 3.7.3 Konik çeper sürtünmesi ile makaslama dalga hızı arasındaki ilişkinin incelenmesi……….……………………………………....50 3.7.4 Sürtünme oranı ile makaslama dalga hızı arasındaki ilişkinin incelenmesi……….…………………...………………….53 4. BULGULAR VE TARTIŞMA.................................................................................56 5. SONUÇLAR...............................................................................................................58 KAYNAKLAR…………………………………………………………………..…….61 ÖZGEÇMİŞ...................................................................................................................64

v

SİMGELER DİZİNİ

a Sabit Alan Çarpanı A Baldi et al (1986) ve Jamiolkowski (1988) ilişkisindeki 4-10

Arasında Değişen Katsayı AIGM Afet İşleri Genel Müdürlüğü AL Sürtünme Kolunun Alt Kesit Alanı (mm2) AN Konik Ucun Net Kesit Alanı (mm2) AS Sürtünme Kolu Alanı (mm2) AT Konik Ucun Toplam Kesit Alanı (mm2) AU Sürtünme Kolunun Üst Kesit Alanı (mm2) c Kohezyon (kg/cm2) Cc Sıkışma İndisi CPT Konik Penetrasyon Deneyi Cu Üniformluk Katsayısı Dr Bağıl Yoğunluk (%) DMT Dilatometre Deneyi DT Yerinde Yoğunluk Deneyi D60, D50 Dane Boyutu (mm) e0 Boşluk Oranı Fc Konik Uca Etkiyen Kuvvet (kgf) Fs Sürtünme Koluna Etkiyen Yanal Sürtünme Kuvveti (kgf) fs Konik Çeper Sürtünmesi Değeri (MPa) ft Boşluk Suyu Basıncına Bağlı Olarak Düzeltilmiş Yanal Sürtünme

(MPa) Gmax En Büyük Makaslama Modülü (MPa) G°0.2% % 0.2 Deformasyon Düzeyi İçin Maksimum Makaslama Modülü

(MPa) ISRM Uluslar arası Kaya Mekaniği Standartı

KAFZ Kuzey Anadolu Fay Zonu L Sismik Konik Penetrasyon Testi Uygulamasında Kaynak-Alıcı

Uzaklığı (m) MASW Yüzey Dalgalarının Çok Kanallı Analizi mv Hacimsel Sıkışma Katsayısı (kgf/cm2) Mw Deprem Moment Büyüklüğü

NEHRP National Earthquake Hazard Reduction Program N30 Standart Penetrasyon Deneyinde 30 cm İçin Darbe Sayısı OCR Aşırı Konsolidasyon Oranı Pa Atmosferik Basınç (MPa) PI Plasitisite İndisi R Regresyon Analizinde İlişki Katsayısı Rf Sürtünme Oranı RST İsveç Otoram Sondalama Deneyi RQDt Kuramsal Kaya Kalitesi Değeri (%) SASW Yüzey Dalgalarının Spektral Analizi

SBPM Presiyometre Deneyi Sc Ön Oturma Basıncı Değeri (kg/cm2)

vi

SCPT Sismik Konik Penetrasyon Deneyi SPT-N Standart Penetrasyon Deneyi Darbe Sayısı St Duyarlılık QAl1 Eski Alüvyon QAl2 Yeni Alüvyon Qn Normalleştirilmiş Edilmiş Uç Direnci (MPa) qc Konik Uç Direnci (MPa)

qt Boşluk Suyu Basıncına Bağlı Olarak Düzeltilmiş Konik Uç Direnci (MPa)

t Sismik Sinyalin Sismik Alıcıya Varış Zamanı (sn) tm Zeminlerin Makaslama Dayanımı (kg/cm2) Uu Sürtünme Kolunun Üst Kesit Alanına Etkiyen Boşluk Suyu

Basıncı (t/m2) u Boşluk Suyu Basıncı (t/m2) UBC 2000 Uniform Building Code 2000 UD Bozulmamış Numune USC Birleştirilmiş Zemin Sınıflaması σvo’, σ’v, σv Etkin Gerilme (kPa) Vp Boyuna Dalga Hızı (m/sn)

Vs Kayma/Makaslama Dalga Hızı (m/sn),

sV̂ Regresyon Denklemindeki Makaslama Dalga Hızı (m/sn)

LsV̂ Regresyon Denklemindeki Alt Limit Dalga Hızı (m/sn)

UsV̂ Regresyon Denklemindeki Üst Limit Dalga Hızı (m/sn)

VsU Üst Limit Makasla Dalga Hızı (m/sn) VsL Alt Limit Makaslama Dalga Hızı (m/sn) YASS Yeraltısuyu Seviyesi (m) x Sismik Uygulamada Atış Mesafesi (m) z Sismik Alıcının Bulunduğu Derinlik (m) Ø İçsel Sürtünme Açısı (°)

vii

ŞEKİLLER DİZİNİ

Şekil 2.1 Koni çeşitleri (Coduto 2005) a. Mekanik koni (Begemann konisi), b. Elektrik konisi (Fugro konisi)……………...…..14

Şekil 2.2 Mekanik konik penetrometre ucuna örnekler (Dutch manto konisi)…………………………………………..…………...……………...15

Şekil 2.3 Kamyona monteli CPT sondaj düzeneği (Coduto, 2005) Kamyonun içine yerleştirilmiş bir hidrolik kriko, kamyonun ağırlığını tepki olarak kullanmak

suretiyle koniyi zemine sürer……………………………………………………...16

Şekil 2.4 Eskişehir yerleşim yerinde kullanılan CPT ekipmanı (Ayday vd. 2001)........16 Şekil 2.5 qc ve fs değerlerinin u’ya bağlı düzeltilmesinde kullanılan

parametrelerin sonda üzerinde şematik gösterimi (Larsson 1995)……..……17 Şekil 2.6 Tipik sismik penetrometre kesiti……………………………………………..21 Şekil 2.7 SCPT ekipmanı ile sismik sinyalin oluşturulması (Beliceli 2006)…………...22 Şekil 2.8 Kayma dalga hızının hesabı (Beliceli 2006)…………………………...…….22 Şekil 3.1 Çalışma alanı konumu, geoteknik ve sismik araştırma

Lokasyonları (Dikmen 2009)………………………………………………...24 Şekil 3.2 Eskişehir ve civarına ait genel stratigrafik kesit………….…………………..26 Şekil 3.3 Çalışma alanı jeoloji haritası (Ayday vd. 2001)...……………………………27 Şekil 3.4 Tepebaşı Mahallesi’nde yüzeylenen eski alüvyon (Ayday vd. 2001)………..28 Şekil 3.5 Hasan Polatkan Bulvarı sonu yeni alüvyon profili (Ayday vd. 2001)…….....29 Şekil 3.6 Eskişehir yerleşim yeri ve civarı Deprem Bölgeleri Haritası………………...30 Şekil 3.7 Çalışma sahası ve çevresi sismotektonik haritası (Dikmen 2009)...………....31 Şekil 3.8 Konik penetrasyon testi (CPT) ile elde edilmiş tipik bir zemin profili ve ölçülen değişkenlerin derinlikle değişimleri, Hal Binası (Ayday vd. 2001)...………………………………….34 Şekil 3.9 SCPT uygulaması ile hesaplanmış kayma dalga hızı logu (Ayday vd. 2001)

a. Sol vuruş değerleri (Gazi İlköğretim Okulu), b. Sağ vuruş değerleri

(Gazi İlköğretim Okulu)………………………………………………….……….35 Şekil 3.10 Kil-siltli kil zeminde (a) makaslama dalga hızı, (b) uç direnci, (c) yanal sürtünme katsayısı ve (d) sürtünme oranı histogramları………… 43 Şekil 3.11 Killi kum zeminde (a) makaslama dalga hızı, (b) uç direnci, (c) yanal

sürtünme katsayısı ve (d) sürtünme oranı histogramları……………..…….44 Şekil 3.12 Kil-siltli kil zeminde konik uç direnci qc – makaslama dalga hızı (Vs) arasındaki ilişki……………………………………………..45 Şekil 3.13 Kil-siltli kil zeminde konik uç direnci qc – makaslama dalga hızı (Vs) arasındaki ilişki…………………………………………..…46 Şekil 3.14 Kil-silt zeminde konik uç direnci qc – makaslama dalga hızı (Vs) arasındaki ilişki…………………………………………..…47 Şekil 3.15 Killi kum zeminde konik uç direnci qc – makaslama dalga hızı (Vs) arasındaki ilişki…………………………………………..…48 Şekil 3.16 Killi kum zeminde konik uç direnci qc – makaslama dalga hızı (Vs) arasındaki ilişki………………………...………………...…49 Şekil 3.17 Killi kum zeminde konik uç direnci qc – makaslama dalga hızı (Vs) arasındaki ilişki……………………………………...………50 Şekil 3.18 Kil-silt zeminde konik çeper sürtünmesi fs – makaslama dalga hızı (Vs)

arasındaki ilişki……………………………..………………………………51

viii

Şekil 3.19 Killi kum zeminde konik çeper sürtünmesi fs – makaslama dalga hızı (Vs) arasındaki ilişki……………………………………………..………………52

Şekil 3.20 Kil-silt zeminde sürtünme oranı Rf – makaslama dalga hızı (Vs) arasındaki ilişki………………………………………...……………………54 Şekil 3.21 Killi kum zeminde sürtünme oranı Rf – makaslama dalga hızı (Vs) arasındaki ilişki………………………………………………...……………55

ix

ÇİZELGELER DİZİNİ

Çizelge 2.1 Farklı zemin türleri için Vs, Gmax, qc ve fs arasındaki ilişkileri veren çalışmalar …......…………………………………………………….9

Çizelge 3.1 Çalışma alanında gerçekleştirilen CPT ve SCPT uygulama lokasyonları………….......………………………………………………..36 Çizelge 3.2 CPT kuyularında ölçülen yeraltısuyu seviyeleri (YASS)……..……….....37 Çizelge 4.1 Kil-siltli kil ve killi kum zemin türleri için qc-Vs,

fs-Vs, Rf-Vs ilişkilerinin korelasyon katsayıları (r)……………….…........56 Çizelge 4.2 Kil-siltli kil ve killi kum zemin türleri için elde edilen qc-Vs,

fs-Vs, Rf-Vs arasındaki ilişki fonksiyonları…………………..………......57

1

1. GİRİŞ

Mühendislik yapıların projelendirilmesi aşamasında çeşitli zemin değişkenlerine göre

yapılan analizler sonucu elde edilen sonuçların doğrudan yapı projesine yansıtılması

gerekir. Bu amaçla Standart Penetrasyon Deneyi (SPT), Konik Penetrasyon Deneyi

(CPT), Presiyometre Deneyi, Plaka Yükleme Deneyi vb. inşaat mühendisliği

uygulamalarının yanı sıra, sismik (sismik refrakiyon, MASW, SASW, PS logging,

SCPT vb), elektrik, yerradarı gibi jeofizik yöntemler de geoteknik projelerde sıkça

kullanılmakta ve elde edilen sonuçlar mühendislik yapısının oturacağı alandaki temel

mühendisliği uygulamalarında temel verileri oluşturmaktadır. Makaslama dalga hızı

değeri, tüm dünyaca geoteknik-deprem mühendisliği projelerinde anahtar parametre

olarak kabul edilmektedir. Makaslama dalga hızı değerleri günümüz çağdaş yapı

deprem yönetmeliklerinde (NEHRP, Eurocode-8, UBC 2000 vb) zemin sınıflarının

belirlenmesi, düşük deformasyon düzeylerindeki kayma modülünün ve elastisite

modülünün hesaplanması, sıvılaşma ve taşıma gücü analizlerinde kullanılmaktadır.

Makaslama dalga hızının güvenilir bir şekilde hesaplanmasında kullanılabilecek

yöntemlerden biri de Sismik Konik Penetrasyon Deneyidir (SCPT). Geoteknik

mühendisliğinde temel hedeflerden biri hızlı ve güvenilir sonuç almaktır. Etkili bir proje

entegre yöntemlerin düzenli ve ihtiyatlı kullanımı ile hayata geçirilebilir. Gerek CPT,

gerekse SCPT uygun zeminlerde ve projelerde kullanılabilecek en etkili

uygulamalardandır. CPT, geoteknik mühendisliği uygulamalarında tercih edilen ve ince

taneli (kohezyonlu) zeminlerde faydalı sonuçlar veren bir (in situ) deneydir. Deney,

standart ölçülere sahip bir konik ucun zemine sabit hızla batırılması esnasında zeminin

koni ucuna yansıttığı direncin ölçülmesi esasına dayanır. Deneyde 10 cm2 yüzey alanı

ve 60° uç açısı bulunan bir konik ucun hidrolik güç ile sabit hızla (2 cm/sn) zemin içine

itilir. Zeminin sonda ucuna gösterdiği direnç ve sondanın yanal yüzeyinde oluşan

sürtünme kuvvetinin ölçümü yapılır. İtme hızı, tüm deneylerde ve tüm zemin türlerinde

deney süresince sabit ve 20 ± 5 mm/sn’dir (ISSMFE-IRTP, 1989). CPT uygulaması ile

ölçülen konik uç direnci (qc) ve çeper sürtünmesi değerleri (fs), mühendislik yapıların ve

özellikle kazık projelendirilmesi yapılan temel mühendisliği uygulamalarında zemin

sınıflandırması, zemin taşıma gücü, zemin oturması, kazık/grup kazık ucu taşıma gücü

2

hesapları gibi statik analizlerde ve sıvılaşma gibi dinamik analizlerde yaygın

kullanılmaktadır.

Bununla birlikte CPT ekipmanına dahil edilen bir sismik penetrometre yardımıyla

yerinde doğrudan kayma/makaslama dalga hızı (Vs) değerleri ölçülebilmekte ve deney

SCPT adını almaktadır. SCPT’de penetrometre konik ucunun hemen arkasında birbirine

1.0 m ara mesafe ile yerleştirilmiş olan yatayda iki yönde (x,y) ve düşeyde bir yönde (z)

üçlü bir jeofon sistemine sahip iki sismometre yardımıyla Vs değeri istenilen derinlikte

ölçülebilmektedir. Sismik ölçümün yapılacağı derinlikte konik uç penetrasyonu

durdurulmakta ve zemin yüzeyine yerleştirilen bir kirişe bir balyoz aracılığı ile verilen

darbe yardımıyla makaslama dalgası oluşturulmakta ve deneyin yapıldığı derinlikte

penetrometre sisteminde yer alan sismometreler aracılığı ile makaslama dalgasının

jeofonlara ulaşma zamanı kaydedilmektedir. Sismometrelerin bağlı olduğu sistemin

zemin içerisinde hidrolik baskı yoluyla itilmesi, sismometrelerin zemin ile tam bir

mekanik temasını sağlamaktadır. Bu mekanik temas, sismik sinyalin net olmasını

sağlamakta ve çevreden kaynaklı gürültüyü de önlemektedir. Ayrıca sismometrenin

konumu ve derinliği çok hassas bir şekilde kontrol edilmektedir. Kiriş-balyoz

kaynağından sismometrelere dalganın ulaşma zamanı 1.0 m’lik aralıklar ile kayıt

edildiğinden, birbiri ile 1.0 m ara mesafede yerleştirilmiş jeofon kayıtları arasındaki

zaman farkından makaslama dalgasının 1.0 m’lik ara mesafelerdeki yol alma süreleri

hesaplanabilmektedir. Bu şekilde makaslama dalga hızının zemin profili içerisinde

derinlikle değişimi ölçülebilmektedir. SCPT uygulaması ile hesaplanan Vs değerinin

geoteknik/deprem mühendisliği uygulamalarında anahtar parametre olduğu tüm

araştırmacılar tarafından kabul edilmektedir. “National Earthquake Hazards Reduction

Program-Uniform Building Code (NEHRP–UBC)” ve “TS EN 1998-1 (Eurocode 8)”

gibi çağdaş deprem yönetmelikleri içerisinde zemin sınıflarının belirlenmesinde öncel

parametre Vs değeridir. Ayrıca Vs sıvılaşma analizleri ve deprem tepki analizlerinde

kullanılan temel parametrelerden biridir.

Bu tez çalışmasında, ikinci dereceden deprem bölgesinde yer alan Eskişehir ili Tepebaşı

merkez ilçesi sınırları içerisinde toplam 37 kuyuda yapılan CPT deneyinden derinliğe

bağlı olarak elde edilen qc ve fs değerleri ve aynı noktalarda yapılan SCPT deneyinden

3

derinliğe bağlı olarak elde edilen Vs değerleri kullanılarak Vs-(qc, fs ve Rf) arası

istatiskisel ilişkiler incelenmiş ve zemin türüne göre ampirik bağıntılar geliştirilmiştir.

SCPT uygulamasının yapıldığı 37 kuyunun 9 adetinde geçilen birim “kil ve siltli kil”,

28 adetinde ise “kil-kum ve kil-siltli kil-kum” birimi hakimdir.

4

2. KURAMSAL TEMELLER

2.1 Uygulanan İstatistiksel Çalışmalar

Mühendislik problemlerinde olasılık-istatistik yöntemlerinin kullanılması, önümüze

çıkan sorunların gerçekçi bir çözüme kavuşturulmasında oldukça önemlidir.

Mühendislik uygulaması ile belirlenen geoteknik parametrelerin rastgele değişkenler

olarak kabul edilerek kuramsal yaklaşımla ele alınması birçok problemde yeterli çözüm

sağlamamaktadır. Bir rastgele değişkenin olasılık dağılımını tam olarak belirleyebilmek

için o değişkene ait mümkün olabilecek gözlemlerin tümünden oluşan toplamının

gözlenmiş olması gerekmektedir (Bayazıt ve Oğuz, 1985).

Rastgele değişimlerin frekans analizinin yapılması veri yorumlanmasında çok

önemlidir. Belirli grafik özelliklerindeki bazı fonksiyonlar birçok rastgele değişkenin

dağılımlarını oldukça iyi ifade ettikleri görülmektedir. Mühendislik sorunu için bir

dağılım fonksiyonu seçildikten sonra eldeki örneğe dayanarak bu fonksiyonun bağımsız

değişkenlerinin seçilen fonksiyona uyup uymadığının saptanmasına çalışılır. Seçilen

fonksiyonun uyumuna karar verirken özellikleri hakkındaki bilgi ve deneyim önemlidir.

Karar verilirken eldeki örneklerden belirlenen histogram ile seçilen olasılık-yoğunluk

fonksiyonunun karşılaştırılması yapılır.

CPT ve SCPT deneyleri ile ölçülen qc, fs ve Vs geoteknik değişkenler arasındaki ilişkiler

incelenirken de öncelikli olarak bu değişkenlerin sıklık dağılımlarının incelenmesi

gerekmektedir.

Belirtilen bu geoteknik değişkenlerin sıklık dağılımları incelenirken gözlem sonuçlarını

tek bir değerde tanımlayabilmek amacıyla geoteknik değişkenlerin aritmetik ortalaması

ve varyansı hesaplanmalı ve ardından varyansın karekökü alınarak standart sapma

değeri belirlenmelidir.

Mühendislik uygulamalarında çoğu zaman aralarında istatistik anlamda bir ilişki

bulunan birden fazla rastgele değişkeni birlikte ele almak gerekir. Birçok problemde iki

5

ya da daha çok rastgele değişkenin aynı gözlem sırasında aldıkları değerlerin

birbirinden bağımsız olmadığı ve dolayısıyla bu değişkenler arasında bir ilişki

bulunduğu görülür. İki değişken arasında bir ilişki bulunması, bu değişkenlerden birinin

diğerinden etkilenmesi ya da her iki değişkenin başka değişkenlerden beraber

etkilenmelerinden kaynaklanır (Bayazıt ve Oğuz, 1985).

Bahsi geçen bu ilişkiler, her zaman deterministik yaklaşımda olmayabilir.

Değişkenlerden biri belli bir değer aralığında iken, diğerinin her zaman aynı değeri

alacağı söylenemez (Tün, 2003). İlişkide dikkate alınmayan diğer değişkenlerin

etkisiyle bu değer az çok farklı olabilir. Değişkenler arasında deterministik olmayan

bağıntının ortaya çıkartılması ve biçiminin belirlenmesi mühendislik uygulamalarında

önemlidir.

Bağıntı kullanılarak bir değişkenin alacağı değeri diğer bir değişkenin bilinen

değerlerine bağlı olarak kestirmek mümkün olur. Yapılan kestirim gerçek değeri tam

doğrulukla vermemekle beraber en yakın tahmin olur. Kestirilen değerin gerçek

değerden olan farkının, yani hata payının belli bir olasılıkla hangi sınırlar içerisinde

olacağı söylenebilir. Burada bahsedilen bağıntıyı tanımlayan matematiksel ifadeye

regresyon modeli adı verilir.

Çeşitli zemin parametrelerinin arazi veya laboratuar şartlarındaki değerleri arasındaki

ilişkiler, mühendislere gerek tasarım sırasında ışık tutmakta, gerekse çeşitli yöntemler

ile bulunan sonuçların tutarlılığını kontrol etme imkanı sağlamaktadır (Sivrikaya ve

Toğrol, 2009).

Arazi deneyleri yaygın şekilde aşağıda belirtilen durumlarda kullanılmaktadır:

• Zeminlerin mühendislik özelliklerinin belirlenmesinde,

• Zemin türü ve arazi profilinin belirlenmesinde,

• Zemin davranışının kestiriminde,

• Temel tasarımında,

• Sıvılaşma potansiyeli kestiriminde,

• Zemin iyileştirmelerinin kontrolünde.

6

Birçok alanda olduğu gibi, mühendislik uygulamalarında da örneklerin alınması,

deneylerin yapılmasındaki güçlükler ve yüksek maliyet nedeniyle sınırlı bilgiyle

yetinilmesi yoluna gidilmektedir. Bu yüzden; zemin parametrelerini mümkün olduğu

kadar az ve kolay elde edilebilen bilgiler ile belirlenmesi tercih edilmektedir.. Bu

bağlamda; ön tasarım aşamasında arazi deneylerinin sonuçlarından, mühendislik

parametrelerinin değerlerini tahmin etmek için çeşitli araştırmacılar tarafından

geliştirilmiş deneysel bağıntılar kullanılmaktadır.

Deneysel veya yarı-deneysel bağıntıların kullanımında çok dikkatli olunmalıdır.

Literatürde tavsiye edilen arazi deneyinden elde edilen değişken ile zemin mühendislik

özellikleri arasındaki ilişki, karmaşık ve yoruma açık hususlar olduğu gözlenmiştir

(Sivrikaya, 2003). Bunları kullanırken aşağıda belirtilen 4 husus çok önemlidir:

• Regresyon modelindeki zeminin mühendislik özelliğinin, hangi deney tipi

sonuçları kullanılarak elde edildiği önemlidir. Her deney tipinden elde

edilen sonuçlar farklı olabileceğinden, geliştirilecek korelayon da farklı

olacaktır.

• Regresyon modelinde kullanılan arazi değişkenlerinin, düzeltmeleri içerip

içermediği bilinmelidir.

• Regresyon modeli elde edilirken, yapılan regresyon analizlerinde kaç veri

çifti kullanıldığı, korelasyon katsayısının ne olduğu ve bu ilişkilerin

anlamlılığı gibi istatistiksel analizlerin bilinmesi gerekir.

• Regresyon modelinin hangi zemin sınıfı için geçerli olduğu belirtilmelidir.

Belirtilen bu hususlar dikkate alınmadan regresyon modellerini kullanmak, geoteknik

mühendisini yanlış sonuçlara ve dolayısıyla da ekonomik olmayan ya da güvenli

olmayan tasarımlara sevk edecektir. Geoteknik mühendisliğinde regresyon analizinin

temel amacı, zemin ya da kayayı tanımlayan değişkenler arasında anlamlı bir ilişki

bulunup bulunmadığının araştırılması ve böyle bir ilişki mevcut ise bu ilişkiyi ifade

eden matematiksel ifadeyi yani regresyon modelini belirlemek ve bu denklem

yardımıyla yapılacak kestirimlerin hata sınırlarını belirlemektir. Regresyon modelleri

kullanırken, özellikle istatistiksel değişkenleri (veri sayısı, korelasyon katsayısı ve

korelasyon denkleminin standart hatası) bilmek gerekmektedir.

7

Genellikle mühendislik alanında yapılan araştırmalarda, bir değişken başka değişkenler

yardımıyla tanımlanır. Değişkenler arasında bir ilişki olup olmadığını, eğer varsa bu

ilişkinin şeklini, yönünü ve derecesini araştırmak için istatistiğin regresyon ve

korelasyon analizi metotları kullanılır. Eğer değişkenler arası bir ilişkinin olduğu

bulunabiliyorsa, bu ilişki en iyi şekilde ancak bir matematiksel fonksiyon olarak

tanımlanabilir. Bu fonksiyon; ilişkinin şekline göre doğrusal veya doğrusal olmayan

denklem ile ifade edilebilir. Hangi tür fonksiyonun daha uygun olacağı elde edilen

serpilme diyagramının şeklinden anlaşılabilir (Bayazıt, 1996).

Regresyon analizi, iki değişken arasındaki ilişkinin yalnızca şeklini (en uygun doğru

veya eğri denklemini) belirlerken; kuvveti, yönü ve doğrunun veya eğrinin verilere

uygunluğunun derecesi hakkında bilgi vermez. İlişkinin yönünün, derecesinin ve

istatistiksel olarak anlamlılığının tayini korelasyon yoluyla yapılmakta ve örneklem

korelasyon katsayısı (R) ile ifade edilmektedir.

R’nin değeri -1 ile + 1 arasında değişebilmektedir. Mutlak değerinin 1 olması iki

değişkenin arasında fonksiyonel tam bir ilişki olduğunu, 0 olması ise değişkenlerin

birbirlerinden ilişkisiz olduğunu gösterir. R’nin mutlak değeri 0’dan 1’e doğru

büyüdükçe ilişki kuvvetlenir. R’nin eksi işaretli olması değişkenlerden birinin

artmasıyla diğerinin azaldığını gösterir. Korelasyon katsayısının (R) karesine eşit olan

“belirtme katsayısı” (R2), bağımlı değişkenin (Y) varyansının bağımsız değişkenin

değişiminden kaynaklanan yüzdesini verir. Bu nedenle R2, regresyon bağıntısının

anlamlılığının bir ölçüsüdür. R2’nin değeri 1’e yaklaştıkça regresyonun anlamlılığı

giderek artar (Toğrol ve Toğrol, 1967).

Ayrıca ede edilen regresyon denkleminin standart hatası (SE), elde edilen sonuçların

doğru veya eğri üzerinde hangi aralıkta değiştiğini göstermektedir. Tek başına R2 veya

SE anlam ifade etmez. Geliştirilen modelin istatistiksel anlamlılık açısından en uygun

olduğuna karar vermek için, geliştirilen modelin aynı anda hem en yüksek R (R=1) veya

R2 (R2=1)’ye ve hem de en düşük SE (SE=0)’ye sahip olması beklenir.

8

Tez çalışmasında; kil-silt, kil-kum ağırlıklı olan ve Ayday ve diğ (2001) tarafından yeni

alüvyon olarak tanımlanan birim üzerinde gerçekleştirilmiş olan SCPT uygulaması ile

hesaplanan Vs değeri ile CPT uygulaması ile ölçülen qc, fs ve hesaplanan Rf değişkenleri

arasındaki regresyon denklemleri elde edilmiş ve korelasyon katsayıları belirlenmiştir.

Çalışma alanında 37 farklı lokasyonda SCPT uygulaması yapılmış ve toplam 150 farklı

seviyede Vs değeri hesaplanmıştır. Çalışma alanında hakim zemin türü kil-silt ve kil-

kumdur. Tez çalışmasında öncelikli olarak CPT’den elde edilen qc, fs ve Rf değerleri

SCPT’den hesaplanan Vs değerinin frekans histogramları belirlenmiştir. Dağılımları

belirlenen değişkenler değerlendirilerek geoteknik değişkenler arası regresyon

denklemlerinin oluşturulmuştur.

qc, fs, Rf ve Vs frekans histogramları elde edildikten sonra, zemin değişkenlerinin

olasılık dağılım modellerinin bulunmasına çalışılmış ve geoteknik değişkenler arası

ilişkilerin doğrusal, logaritmik veya üstel dağılımlardan hangisini gösterdiğine karar

verilmeye çalışılmıştır. Bu işlem çalışma alanını oluşturan farklı zemin türleri için ayrı

ayrı gerçekleştirilmiş ve korelasyon katsayılarına göre uyumun olup olmadığı

araştırılmıtır.

9

2.2 Öncel Çalışmalar

Çizelge 2.1 Farklı zemin türleri için Vs, Gmax, qc ve fs arasındaki ilişkileri veren

çalışmalar

Yazar İlişki Zemin Türü İlişki Katsayısı

Sykora and Stokoe (1983)

Vs = 0.52qc+134 Vs = 54.8qc

0.29 (qc, kg/cm2; Vs, m/sn)

Kum %78 %78

İyisan ve Ansal (1993)

Vs = 0.9qc+160 Vs = 45qc

0.41 (qc, kg/cm2; Vs, m/sn)

Tüm % 81

İyisan (1996) Vs = 55.3qc0.377

Vs = 0.7qc+218 Vs = 41qc

0.212σv

461 (qc, kg/cm2; σv , t/m2; Vs, m/sn)

Kil Kum Tüm

%80 %75 %82

Na et al (2005) Vs/qc = 922Qn-0.84

Gmax /qc= 183Qn-0.73

(Qn = (qc/pa)/( σvo′/pa)) (qc, MPa; σvo′ , kPa; Vs, m/sn)

Kum Kum

%93.6 %73.6

Anagnostopoulos et al (2003)

Gmax= 62qc1.15

Gmax= 50qc1.05

Gmax=58qc1.17

Mekanik konic uç Elektrik konik uç Tüm konik uç

%84 %82 %85

Hegazy and Mayne (1995)

Vs = 13.18qc0.192(σvo′)

0.179 Vs = 12.02qc

0.319(fs)-0.0466

Vs=(10.1-logqt-11.4)1.67(fs/qt 100)0.3 (qt, kPa; fs, kPa)

Kum Kum Tüm Zeminler

Mayne and Rix (1995)

Vs = 9.44(qt0.435/e0

0.532) (qt, kPa; Vs, m/sn) Sınır Koşulları (8<PI<300, 2<St<200+, 1<OCR<100+) eo=68(qt

0.818/Vs1.88)

Vs=1.75(qt)0.627

İntak ve Fisürlü Killer Kil

%83.2 %73.6 n=481

Baldi et al (1986) ve Jamiolkowski (1988)

Go=Aqc

(Go, MPa; qc=MPa A=4-10 aralığı)

Kohezyonsuz zeminler

Baldi et al. (1989) Vs = 277qt0.13(σvo′)

0.27 (qt, MPa; σvo′ ,MPa; Vs, m/sn)

Kum ve İntak Kil

10

Çizelge 2.1 Farklı zemin türleri için Vs, Gmax, qc ve fs arasındaki ilişkileri veren çalışmalar (devam)

Beliceli (2006) Vs = 47.27qc0.17

(qt, kPa; Vs, m/sn) Tüm Zeminler %52

Mayne (2006) Vs=118.8 log(fs)+18.5 (fs, kPa; Vs, m/sn)

Tün (2003) Vs=52.674 ln(qc)+109.29 Vs=246.91 e-0.1068Rf

Tüm Zeminler Tüm Zeminler

%95 %93

Vs : Kayma dalga hızı, qc,qt : Konik uç direnci , fs : Konik çeper sürtünmesi, Rf: Sürtünme Oranı, σv, σvo′: Efektif gerilme, Qn : Normalize edilmiş konik uç direnci, pa : Atmosferik basınç (0.1 MPa veya 100 kPa), e0 : Boşluk oranı, PI : Plastisite indisi, OCR : Aşırı konsolidasyon oranı, St : Duyarlılık

Vs, qc ve fs arasındaki ilişkiler çeşitli araştırmacılar tarafından incelenmiştir. Çizelge

2.1’ de bu çalışmalardan elde edilen oniki ampirik ilişki gösterilmiştir. Bu ilişkiler genel

itibariyle Vs ile qc arasındaki korelasyonları içerse de Baldi vd. (1989), Hegazy ve

Mayne (1995), İyisan (1996) ve Mayne (2006) gibi araştırmacılar fs veya efektif gerilme

(σ’v) değerini de bağıntılara eklemişlerdir. Bununla birlikte, Mayne and Rix (1995),

ilişkiye boşluk oranı (eo) değerini de ekleyerek bağıntının kullanılabileceği zemin türleri

için plastisite indisi (PI) ve aşırı konsolidasyon oranına (OCR) bağlı olarak sınır

koşulları geliştirmiştir.

qc’nin Vs ile değişiminin yanı sıra boyuna dalga hızı, Vp ve Gmax ile değişimini de

inceleyen çeşitli araştırmacılar olmuştur. Baldi vd. (1986), Jamiolkowski vd. (1988),

Anagnostopoulos vd. (2003) ve Na vd. (2005) Gmax ile qc arasında ampirik ilişkiler

kurmuşlardır. Bununla birlikte, Nauroy vd. (1998) ve Puech vd. (2002) Vp ile qc

arasındaki ilişkileri incelemişlerdir. Ancak bunlar Çizelge 2.1’ e eklenmemiştir.

İyisan ve Ansal (1993), 13.03.1992 Erzincan Depremi sonrasında, Erzincan’da aşağı

kuyu (down-hole) ve karşıt kuyu (cross-hole) sismik deneyleri sonucu elde ettikleri Vs

değeri ile aynı sahada yapılan CPT uygulaması sonucu hesaplanan qc değeri arasında

tüm zemin tipleri için geçerli ampirik ilişkiler geliştirmişlerdir. Çalıştıkları sahada

birimler; farklı seviye ve kalınlıklarda düşük plastisiteli siltli yer yer kumlu ve çakıllı

kil-killi silt (CL/ML), siltli çakıllı kum ya da kumlu çakıl (GM/GC, GW/GP, SM/SC,

SP/SM) şeklindedir. İyisan ve Ansal (1993), zemin kesitinde yer alan ve ortalama bir

hıza (m/sn) sahip tabaka içinde; ortalama bir qc değeri alarak Vs ile arasında doğrusal ve

11

doğrusal olmayan ilişkiler geliştirmişlerdir. Yaptıkları regresyon analizinde korelasyon

katsayısı % 81’dir. Elde ettikleri ilişki incelendiğinde, daha önce geliştirilen bağıntılara

göre İyisan ve Ansal (1993) bağıntısının daha büyük Vs değerleri verdiği görülmektedir.

Bunun sebebi, arazide uygulanan deney tekniklerinin farklılıklarından ve kullanılan veri

sayısından kaynaklanmaktadır. Ayrıca elde ettikleri bağıntıda zemin cinsi, derinlik ve

yeraltısuyu seviyeleri gibi faktörler dikkate alınmamıştır.

Sykora ve Stokoe (1983) tarafından ABD’de kumlu zeminler için Vs ve qc arasında

doğrusal ve doğrusal olmayan ilişkiler geliştirilmiştir. Geliştirilen ilişki CPT ve sismik

uygulamaların sonuçlarının kullanılmasıyla elde edilmiş ve korelasyon katsayısı % 78

olarak hesaplanmıştır.

İyisan (1996), Erzincan’da yapılan aşağı kuyu (down-hole) ve karşıt kuyu (cross-hole)

sismik deneyleri ile CPT uygulamasının sonuçlarını kullanarak Vs ve qc arasında

doğrusal ve doğrusal olmayan ilişkiler geliştirmiştir. Elde ettiği ilişkilerde zemin tipi,

tane boyu (D50, mm), efektif örtü gerilmesi (σv, t/m2) ve derinliği dikkate almışlardır.

Çalıştıkları sahada zemin profili; siltli kum, kumlu çakıl, çakıllı kum ve bazı

lokasyonlarda siltli kumlu kil şeklindedir. İyisan (1996), Vs ve qc arasında killi birimler

için doğrusal olmayan bir ilişki; kumlu birimler için ise doğrusal bir ilişki geliştirmiştir.

Ayrıca Vs ve qc arasındaki ilişkiye efektif örtü gerilmesini de ekleyerek tüm zemin

tipleri için doğrusal olmayan bir ilişki elde etmiştir. Killi zeminler için geliştirilen

ilişkinin korealasyon katsayısı % 80, kumlu zeminler için % 75, efektif örtü

gerilmesinin eklendiği tüm zeminler için geçerli olan ilişki ise % 82’dir. Vs ve qc

arasında doğrusal olmayan ilişkiye efektif örtü gerilmesinin eklenmesi sonucu

korelasyon katsayısının arttığı gözlenmektedir.

Na vd. (2005), Singapur’da “Changi Uluslararası Havaalanı” içerisinde yer alan bir test

sahasının çeşitli insitu deneyler uygulamış ve geoteknik değişkenler arasında

korelasyonlar geliştirmiştir. Test sahasındaki hakim birim kum dolgudur. Jamiolkowski

(1995)’e göre kumlu birimde qc değeri; kumun minerolojik kompozisyonu, efektif

gerilme seviyesi ve in-situ yoğunluk ile kontrol edilir. Na (2002) qc’nin temel olarak in-

situ yoğunluk, üniformluk katsayısı (Cu) ve D60 değerine bağlı olduğunu bulmuştur. Na

12

vd. (2005), qc değeri ile relatif yoğunluk (Dr), içsel sürtüne açısı (ø), % 0.2 deformasyon

düzeyi için kayma modülü (Gc0.2%), % 0.001 deformasyon düzeyi için maksimum

kayma modülü (Gmax) ve Vs arasında ilişkiler geliştirmiştir. Bu amaçla uygulanan arazi

deneyleri; CPT, SCPT, dilatometre deneyi (DMT), in-situ yoğunluk deneyi (DT),

presiyometre deneyi (SBPM) ve İsveç otoram sondalama deneyi (RST) şeklindedir. Na

vd. (2005) Vs ve Gmax ile normalize edilmiş uç direnci (Qn) arasında doğrusal olmayan

ilişkiler geliştirmiştir. Vs ve Qn arasındaki ilişkide korelasyon katsayısı % 93.6, Gmax ile

olan ilişki de ise % 73.6’dır.

Hegazy ve Mayne (1995), 24 lokasyondan elde edilen verileri kullanarak Vs ile qc ve fs

arasında doğrusal olmayan ilişkiler kurmuştur. Vs ve qc arasındaki ilişki de yerinde

efektif gerilme (σv) değeri de bağıntıya eklenmiştir. İlişkilerin geliştirildiği zemin tipi

kumlardır.

Anagnostopoulos vd. (2003), tüm zemin tiplerinde geçerli olan ve 107 test noktasından

alınan verileri kullanarak hem elektrik konik uç hem de mekanik konik uç (Begeman

tipi) için Gmax ile qc arasında ilişkiler geliştirmiştir. Çalışılan zemin profili; % 54 kil-

marn, % 20 silt, % 20 kum ve % 6 çakıllı kum şeklindedir. Gmax değerleri, Seismocone

ve karşıt kuyu sismik deneyleri ile elde edilen Vs değerleri kullanılarak hesaplanmıştır.

Her iki konik uç ve tüm zemin tipleri için geliştirilen doğrusal olmayan ilişkinin

korelasyon katsayısı % 85’dir. Mekanik ve elektrik konik uç için ayrı ayrı geliştirilen

ilişkilere bakıldığında korelasyon katsayılarında düşme görülmektedir.

Baldi vd. (1986) ve Jamiolkowski vd. (1988) kohezyonsuz zeminlerde geçerli olan Gmax

ile qc arasında doğrusal bir ilişki geliştirmişlerdir. Bağıntıdaki A değeri, 4 ile 10

arasında değişen bir katsayıdır. Baldi vd. (1989), Vs ile qc arasında efektif jeostatik

gerilime (σv) bağlı olarak temiz kumlar ve sağlam killer için geçerli olan doğrusal

olmayan bir ilişki geliştirmiştir.

Mayne ve Rix (1995), sağlam ve fisürlü killi birimden oluşan 31 farklı sahadan elde

ettiği verileri kullanarak plastisite indisi (8<PI<300), duyarlılık (2<St<200+) ve aşırı

konsolidasyon gerilmesine (1<OCR<100+) bağlı olarak Vs ile qc arasında boşluk

13

oranını da (e0) dikkate alarak doğrusal olmayan ve korelasyon katsayısı % 83.2 olan bir

ilişki geliştirmiştir.

Mayne (2006), Vs ile fs arasında logaritmik bir ilişki geliştirmiştir.

Beliceli (2006), Eskişehir yerleşim yerinde gerçekleştirilen CPT ve SCPT verilerini

kullanarak Vs ile qc arasında doğrusal olmayan bir ilişki geliştirmiştir. Kullanılan

veriler toplam 37 lokasyondan elde edilmiştir. İlişki geliştirilirken zemin profili ve

yeraltısuyu seviyesi dikkate alınmamış ve korelasyon katsayısı % 52 olarak elde

edilmiştir. % 52 korelasyon katsayısı oldukça düşük olup bağıntıda gözle görülür bir

uyumsuzluğa işarettir.

Tün (2003) Eskişehir yerleşim yeri için 37 lokasyonda yapılan SCPT ve CPT verilerinin

kullanarak Vs-qc ve Vs-Rf arasında logaritmik ve üstel ilişkiler geliştirmiştir. Tün

(2003) toplam 245 seviyedeki veriyi kullanarak Vs-qc arasında korelasyon katsayısı 0.95

olan logaritmik bir ilişki, Vs-Rf arasında ise korelasyon katsayısı 0.93 olan üstel bir

ilişki bulmuştur.

2.3 Konik Penetrasyon Deneyi (CPT)

Konik penetrasyon deneyi (Schmertmann 1978, De Ruiter 1981, Meigh 1987,

Robertson ve Campanella 1989, Briaud ve Miran 1991), geoteknik mühendisliği

projelerinde oldukça yaygın kullanılan bir arazi deneyidir. ASTM D3441-98 standartı

ile uygulaması tanımlanmıştır. Bu deney ile ilgili ilk gelişmelerin çoğunluğu 1930’larda

ve yine 1950’lerde Batı Avrupa’da olmuştur. Çok değişik uygulama şekli ve düzeneği

kullanılmasına rağmen günümüzde kullanılan standart, Hollanda’da yapılan projelerden

çıkmış olup, bu nedenle “Dutch Konisi” olarak da adlandırılmaktadır.

Şekil 2.1 ’de görüldüğü gibi mekanik koni ve elektrik koni olmak üzere yaygın olarak

kullanılan iki çeşit koni bulunmaktadır. Her ikisi de 35.7 mm çapında ve 60° tepe açılı

koni şekilli bir uç ve 35.7 mm çaplı 133.7 mm uzunluktaki bir silindirik kol olmak üzere

iki kısımdan oluşmaktadır. Bir hidrolik ünite bu probu zemin içine sürer (ilk pozisyon)

14

ve sonra iç çubuklara bir kuvvet uygulanır. Bu uygulama konik ucu (Şekil 2.2) aşağıya

doğru uzatılmış pozisyona hareket ettirir. Konik ucu uzatılmış pozisyona hareket

ettirmek için gerekli kuvvetin konik ucun kesit alanına bölümü qc olarak tanımlanır. Bu

iki adımlı işlemi sürekli tekrarlayarak, qc verileri farklı derinlikler için hesaplanır. qc

koni üzerine etkiyen toplam kuvvetin koninin kesit alanına (10 cm2) bölümü, fs kol

yüzeyine etkiyen toplam sürtünme kuvvetinin çeper alanına (150 cm2) bölümüdür.

Çeper sürtünmesi genellikle sürtünme oranı (Rf) cinsinden ve (fs/qc) x 100 olarak ifade

edilir.

Bu iki koninin çalışma şekli biraz farklı olup, mekanik koni aşamalı olarak zemine

sürülür ve yaklaşık 20 cm aralıklarda fs ve qc ölçümleri alınır. Elektrik koni ise, içinde

birim deformasyon ölçer aparatlar bulunduğu için derinliğe bağlı olarak fs ve qc sürekli

ölçebilir. CPT iki durumda da zemin profilini Standart Penetrasyon Testindekinden

(SPT) çok daha büyük hassasiyetle belirleyebilmektedir.

Şekil 2.1 Koni çeşitleri (Coduto 2005) a. Mekanik koni (Begemann konisi), b. Elektrik konisi (Fugro konisi)

15

Şekil 2.2 Mekanik konik penetrometre ucuna örnekler-Dutch manto konisi (ASTM 2000)

CPT düzenekleri çoğu zaman Şekil 2.3’de görüldüğü gibi çift dingilli kamyona monte

edilir. Bu kamyonlarla tipik olarak 10-20 tonluk (100-200 kN) itki kuvveti sağlamak

mümkündür. Daha küçük ve paletli taşıyıcılar üzerine monte edilmiş düzeneklerde

mevcuttur. Eskişehir yerleşim yeri için yapılan CPT ve SCPT çalışmasında paletli

ekipman kullanılmıştır (Şekil 2.4). En yüksek baskı kuvveti 20 tondur. Konik

penetrometrenin çapı 10 cm2 dir.

16

Şekil 2.3 Kamyona monteli CPT sondaj düzeneği (Coduto, 2005) Kamyonun içine yerleştirilmiş bir hidrolik kriko, kamyonun ağırlığını tepki olarak kullanmak suretiyle koniyi zemine sürer

Şekil 2.4 Eskişehir yerleşim yerinde kullanılan paletli CPT ekipmanı (Ayday vd. 2001)

CPT uygulaması ile elde edilen qc ve fs değerleri boşluk suyu basıncı (u) değerine göre

düzeltilmektedir (Larsson 1995). Düzeltmede kullanılan değişkenlerin sonda üzerindeki

şematik gösterimi Şekil 2.5’de verilmiştir.

17

Şekil 2.5 qc ve fs değerlerinin u’ya bağlı olarak düzeltilmesinde kullanılan değişkenlerin sonda üzerinde şematik gösterimi (Larsson 1995)

Konik uç direnci (qc):

qc=Fc/AT qc (MPa), Fc (kgf), AT (mm2) (2.1)

bağıntısıyla verilir. Burada Fc, konik uca etkiyen kuvvet; AT ise konik ucun toplam kesit

alanını göstermektedir.

Boşluk suyu basıncına bağlı olarak düzeltilmiş konik uç direnci (qt):

qt=qc + u(1-a) qc (MPa), qt (MPa), u (t/m2) (2.2)

a=AN/AT AT (mm2), AN (mm2) (2.3)

bağıntısıyla verilir. Burada u: boşluk suyu basıncı, a: sabit alan çarpanı ve AN: konik

ucun net kesit alanını göstermektedir.

18

Yanal sürtünme (fs):

fs=Fs/As fs (MPa), Fs (kgf), AS (mm2) (2.4)

bağıntısıyla verilir. Burada Fs: sürtünme koluna etkiyen yanal sürtünme kuvveti ve As:

sürtünme kolunun alanını göstermektedir.

Boşluk suyu basıncına bağlı olarak düzeltilmiş yanal sürtünme (ft):

ft= fs – ((uAL- uuAu)/As) fs (MPa), ft (MPa),AL , AU , AS (mm2), u (t/m2) (2.5)

bağıntısıyla verilir. Burada AL: sürtünme kolunun alt kesit alanı, Au: sürtünme kolunun

üst kesit alanı ve uu: sürtünme kolunun üst kesit alanına etkiyen boşluk suyu basıncını

göstermektedir.

CPT deneyinden dolaylı olarak elde edilen ve yorumlamada doğrudan kullanılan

Sürtünme Oranı (Rf):

Rf (%)=(ft/qt).100 Rf (%),ft (MPa), qt (MPa) (2.6)

bağıntısı ile ifade edilir.

CPT üzerinde çok kapsamlı araştırmalar yapılmış ve buna bağlı olarakda gelişmeler

kaydedilmiş olup (Robertson ve Campanella 1983), bu yüzdende uygulamacı mühendis

için giderek daha faydalı olmaya başlamıştır. Diğer arazi deneylerine göre birçok

avantajı olsa da, CPT’nin en azından üç önemli dezavantajı vardır:

• Zemin numunesi alınamadığından zemin üzerinde ayrıntılı inceleme fırsatı

yoktur,

• Önemli miktarda çakıl içeren zeminlerde kullanılamaz veya kullanılsa bile

verdiği sonuçlar güvenli değildir,

• Bu deneydeki penetrasyon maliyeti sondaj kuyusu açmaktan daha az olsada,

CPT deneyini gerçekleştirmek için özel bir sondaj düzeneği oluşturmak

gereklidir.

Bununla birlikte CPT, özellikle zemin profilini değerlendirmede faydalı ve ucuz bir

yöntemdir. Derinliğe bağlı olarak verileri (elektrik koni ile) sürekli kayıt

edilebildiğinden, CPT stratigrafideki küçük değişimleri de tespit edebilir. Bu nedenle,

19

yer altı araştırmasının ilk aşamasında mühendisler çoğunlukla CPT kullanmakta ve

ikinci aşamadaki sondaj ve numune alımı işlemlerinden önemli ölçüde tasarruf

etmektedirler. CPT’den ayrıca zeminin mühendislik özelliklerini değerlendirmede

deneysel ilişkiler kullanarakta yararlanılabilir. Kohezyonsuz zeminlerde kullanılması

öngörülen ilişkiler genellikle daha doğru olup, bu nedenle de daha yaygın olarak

kullanılmaktadır. Aşırı boşluk suyu basıncının olmasından ve başka nedenlerden dolayı

kohezyonlu zeminlerde çoğu zaman doğruluk derecesi daha azdır. Ancak, piyezokoniler

ile bu problemin üstesinden gelinebilir. CPT sonuçları ile temel davranışı arasında

doğrudan ilişki kuran modeller de vardır. Bu tip ilişkiler özellikle derin temellerin

tasarımında, sürtünmeli kazık projelendirmelerinde son derece faydalıdır.

CPT yönteminde Robertson ve Campanella (1983) tarafından verilen ilişki modeli

kullanılarak zemin sınıflaması yapmak mümkündür. Bunun yanında kayma dayanımı ile

konik uç direnci arasında (Robertson ve Capanella 1983), relatif sıkılık (Dr) ile konik uç

direnci arasında (Kulhawy ve Mayne 1990), SPT-N değeri ile konik uç direnci arasında

(Kulhawy ve Wayne 1990) ilişkiler mevcuttur.

2.4 Sismik Konik Penetrasyon Deneyi (SCPT)

SCPT uygulaması, standart bir CPT konik ucuna sismik algılayıcının eklenmesi ile elde

edilen SCPT probu yardımıyla yapılır. Penetrometre konik ucun hemen arkasında

birbirine 1 m ara mesafe ile yerleştirilmiş olan, yatayda iki ve düşeyde bir yönde üçlü

jeofon sisteminteki iki sismometre aracılığıyla Vs hızı istenilen derinliklerde

hesaplanabilmektedir. Sismik penetrometre tipik kesiti Şekil 2.6’da verilmiştir.

Temel zemininin geodinamik değişkenlerinin belirlenmesi amacıyla SCPT ölçümü

düşeyde 1.0 m ara mesafeyle gerçekleştirilebilir. Sismik ölçümün yapılacağı derinlikte

konik uç penetrasyonu durdurulmakta ve yüzeye yerleştirilen bir kirişe bir balyoz

aracılığıyla verilen darbe ile kayma dalgası oluşturulmakta ve deneyin yapıldığı

derinlikte penetrometre sisteminde yer alan algılayıcılar aracılığı ile kayma dalgasının

jeofonlara ulaşma zamanı kayıt edilmektedir. Jeofonların bağlı olduğu sistemin zemin

içerisinde hidrolik baskı yolu ile itilmesi, sismometrelerin zemin ile tam bir mekanik

20

temasını sağlamaktadır. Bu durum elde edilen sinyalin oldukça net olmasını sağlamakla

birlikte çevre gürültüsünden dolayı meydana gelen sismik sinyallerdeki gürültüyü

önlemektedir. Buna ilaveten jeofonların konumu ve derinliği hassas bir şekilde kontrol

edilebilmektedir. Kiriş-balyoz kaynağından jeofonlara sismik dalganın ulaşma zamanı

1.0 m’lik aralıklarla kayıt edildiğinde, birbiri ile 1.0 m ara mesafede yerleştirilmiş

jeofon kayıtları arasındaki zaman farkından kayma dalgasının 1.0 m’lik mesafelerdeki

yol alma süreleri hesaplanabilmektedir. Bu şekilde kayma dalgası hızının zemin profili

içerisindeki derinlikle değişimi ölçülebilmektedir. SCPT ile sismik sinyalin

oluşturulması Şekil 2.7’de verilmiştir.

21

Şekil 2.6 Tipik sismik penetrometre kesiti

22

Şekil 2.7 SCPT ekipmanı ile sismik sinyalin oluşturulması (Beliceli 2006)

SCPT ile Vs hızının hesaplanmasını gösterir şematik gösterim Şekil 2.8’de verilmiştir.

Şekil 2.8 Kayma dalga hızının hesabı (Beliceli 2006)

23

SCPT ile üretilen kayma dalga hızı:

Vs = (L2-L1)/(t2-t1) Vs (m/sn), L (m), t (sn) (2.7)

Li=(zi2+xi

2)1/2 L (m), z (m), x (m) (2.8)

bağıntısıyla hesaplanır. Bu bağıntıda L: Kaynak-alıcı uzaklığı, t: Sismik sinyalin sismik

alıcıya varış zamanı, z: Sismik alıcının bulunduğu derinlik, x: Atış mesafesidir.

24

3. MATERYAL VE YÖNTEM

3.1 Çalışma Alanı

Çalışma alanı Eskişehir ili Tepebaşı merkez ilçe belediyesi sınırını kapsamaktadır (Şekil

3.1). Çalışma alanı, kuzeyde Muttalip mahallesi, güneyde Meşelik mevkii, doğuda

Organize Sanayi Bölgesi, batıda Muratkent arasında kalmaktadır. D-B yönünde 17.9

km, K-G yönünde ise yaklaşık 10 km’dir.

Şekil 3.1 Çalışma alanı konumu, geoteknik ve sismik araştırma lokasyonları (Dikmen 2009)

Çalışma alanının denizden yüksekliği 779 m ile 800 m arasında değişmektedir. En

önemli akarsuyu Porsuk Çayı’dır. Güneyden gelerek çalışma alanına giren Porsuk Çayı,

25

çalışma alanını D-B yönünde ikiye böler (Şekil 3.1). Çalışma alanında yerleşimin

yoğunlaştığı lokasyonlarda genellikle arazi düz ve eğim açısı 5°’den azdır. Yerleşim

yerinin güneyinde topoğrafyanın yükselmesi ile birlikte eğimde artmakta ve eğim 10°-

20° arasında değişmektedir. Çalışma alanı Bayındırlık ve İskan Bakanlığı Deprem

Bölgeleri sınıflamasına göre ikinci dereceden risk alanındadır ve 1999 İzmit

Depremi’nde (M=7.4) hasar görmüştür.

3.2 Çalışma Alanının Jeolojisi

Çalışma alanının jeolojisi, Anadolu Üniversitesi Uydu ve Uzay Bilimleri Araştırma

Enstitüsü tarafından “Eskişehir Yerleşim Yerinin Yerleşim Amaçlı Jeoloji ve Jeoteknik

Etüt Raporu” kapsamında ayrıntılı olarak incelenmiş ve tüm litolojik birimler yerinde

gözlenmiştir. Çalışma alanının stratigrafik kolon kesiti Şekil 3.2’de ve ayrıntılı jeoloji

haritası Şekil 3.3’de verilmiştir. Çalışma alanında CPT ve SCPT uyguaması yapılan

Eski Alüvyon (QAl1) ve Yeni Alüvyon (QAl2) birimin özellikleri, alt bölümlerde

verilmiştir.

26

Şekil 3.2 Eskişehir ve civarına ait genel stratigrafik kesit

27

Şekil 3.3 Çalışma alanı jeoloji haritası (Ayday vd. 2001)

3.2.1 Eski alüvyon (QAl1)

Bu birim, yeni alüvyon ile birlikte Eskişehir yerleşim alanının önemli bir bölümünü

kaplar. Eski alüvyon, D-B veya KB-GD yönünde uzanan eski akarsuların taşıyıp

bıraktığı tortullardan oluşmuştur (Şekil 3.4). En iyi gözlenebildiği yüzeylemeler,

Anadolu Üniversitesi Yunusemre Yerleşkesi içinde bulunan atölye binalarının

arkasındaki yarmalar, Eskişehir Anadolu Lisesi’nin ve Çevre Yolu’nun civarı, Küçük

Sanayi Sitesi’nin güneybatısında bulunan yerlerdir. Bu birim, tamamen Tepebaşı

Belediyesi’ne ait mahalleleri kapsar. Bu belediyenin sınırları içinde bulunan Şirintepe,

Seyrantepe ve Uluönder Mahalleleri’nin tamamı; Çamlıca Mahallesi’nin kuzey tarafları

(Yunuskent) hariç tüm alanları; Zincirkuyu Mahallesi’nin kuzey tarafları; Yeşiltepe

Mahallesi’nin orta ve güney kesimleri; Esentepe Mahallesi’nin orta kesimleri bu birimin

üzerinde bulunur (Ayday vd. 2001).

28

Şekil 3.4 Tepebaşı Mahallesi’nde yüzeylenen eski alüvyon (Ayday vd. 2001)

Eski alüvyonun en üst seviyesi killi ve kireçtaşı birikiminden oluşan ince sert bir

seviyeden oluşur. Tüm yüzeylemelerde bu durumu görmek mümkündür. Bu seviyenin

asit ile köpürdüğü, mercek ile taze yüzeyine bakıldığında içinde kil boyutunun üzerinde

başka malzemelere ait taneler ve boşluklar olduğu gözlenir. Bu seviyenin rengi

beyazdır. Bu seviyenin altında ince kum-silt, iri kum seviyeleri gelir. Seviyelerin

kalınlıkları 5-15 cm arasındadır ve devamlı tabakalanma gösterirler. Bu seviyelerin

altında konglomera gözlenir. Konglomera içindeki çakıl boyutu 3-5 cm arasındadır ve

çakıllar peridotit, diyabaz, gabro, çört ve kireçtaşından oluşur. Bu seviyede belirgin bir

tabakalanma gözlenmez ve yer yer kamalanarak merceksi bir yapı oluştururlar. Bu

seviyenin altında çimento malzemesinin karbonat olduğu asit ile denenerek

anlaşılmıştır. Kumtaşı seviyeleri oldukça gevşektir ve el ile ufalanır. Buna karşın üst

seviyeyi oluşturan killi kireçtaşı sert olup, oldukça zor ufalanır (Ayday vd. 2001).

3.2.2 Yeni alüvyon (QAl2)

Yeni alüvyon olarak adlandırılan bu birim, Eskişehir ve civarının en genç birimidir.

Eskişehir yerleşim alanı içinde en geniş alanları kaplar. Tepebaşı Belediyesi’nin eski

alüvyon dışında bulunan tüm mahalleleri bu birimin üstünde yer alır. Odunpazarı

29

Belediyesi’nin kuzey sınırı boyunca ve Porsuk Çayı’na sınırı olan mahalleleri aynı

şekilde bu birimin üstünde yer alır. Bu birim Eskişehir Ovası’nı dolduran gevşek

tortullardan oluşmuştur. Taneler arasında çimentolanmadan bahsetmek olanaksızdır

(Ayday vd. 2001).

Şekil 3.5 Hasan Polatkan Bulvarı sonu, yeni alüvyon profili (Ayday vd. 2001)

Bu birimin en üst seviyesini oluşturan organik toprak görünümündeki seviyenin

kalınlığı yer yer değişir. Genellikle bu seviyenin altında silt yüzdesinin daha fazla

olduğu siltli-kum gelir. Bu seviyenin rengi açık sarı ve sarıdır. Bazı yerlerde bu

seviyenin altında kalın kil seviyesi gelir. Daha alt seviyelerde kum seviyesi ve onun

altında sitli-kum gelir. Alta doğru kum yüzdesi artar ve çakıllı-kum seviyeleri başlar

(Ayday vd. 2001).

30

3.3 Eskişehir ve Civarının Sismotektonik Özellikleri

Eşkişehir ili 1999 İzmit Depremi’nden (Mw=7.4) etkilenmiş ve yıkılan yapılar olmuştur

(Dikmen 2009). Eskişehir yerleşim yeri, Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası (AIGM

1996)’na göre II. Derece deprem bölgesi içerisinde kalmaktadır (Şekil 3.6). Bu nedenle

çalışma sahası ve çevresi için Deprem Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkındaki

Yönetmelik (2007) gereği hem mühendislik yapılarının projelendirilmesi aşamasında

hem de geoteknik deprem mühendisliği analizlerinde (sıvılaşma, dinamik şev/yamaç

stabilite analizi) tasarım/proje ivmesi en az 0.3 g en çok 0.4 g olarak alınması

öngörülmektedir.

Şekil 3.6 Eskişehir yerleşim yeri ve civarı Deprem Bölgeleri Haritası

Ayday vd. (2001) tarafından Eskişehir yerleşim yeri ve civarı için (38.15-41.35) N –

(28.90-32.10) E koordinatları içerisinde kalan deprem aktiviteler taranmıştır. Belirtilen

koordinatlar içerisine 15913 adet veri düşmektedir ve en düşük büyüklük 1.0, en büyük

magnitüd 7.4’dür. Magnitüd aralığı 3.0≤M<4.0 olan deprem sayısı 4107, 4.0≤M<7.5

31

olan deprem sayısı ise 604’dür. Sismik aktivitenin arttığı yerlerin, tektonik hatların

karşılık geldiği gözlenmiştir (Ayday vd. 2001, Beliceli 2006).

Çeşitli araştırmacılar tarafından verilen ivme-uzaklık azalım ilişkiler kullanılarak,

Eskişehir Fay Zonu üzerinde meydana gelebilecek 6.5 büyüklüğündeki bir depremin

Eskişehir yerleşim yerinde oluşturacağı maksimum yatay yer ivmesi değeri 0.319 g

olarak hesaplanmıştır (Ayday vd. 2001, Beliceli 2006). 1956 Eskişehir Depremi’nin

odak derinliği 40 km’dir. Bu depremin odak derinliği hesaplara ilave edildiğinde

maksimum yatay yer ivmesi 0.161 g olarak hesaplanmaktadır (Beliceli 2006). Şekil 3.7’

de çalışma alanını etkileyebilecek tektonik hatlar gösterilmiştir. Eskişehir Fay Zonu ve

Kuzey Anadolu Fay Zonu (KAFZ), Eskişehir yerleşim yerine en yakın tektonik

hatlardır (Dikmen 2009).

Şekil 3.7 Çalışma sahası ve çevresi sismotektonik haritası (Dikmen 2009)

Ayday vd. (2001) tarafından Eskişehir yerleşim yerini etkileyebilecek farklı maksimum

yatay yer ivmesi değerlerinin oluşabilme olasılıkları hesaplanmıştır.

32

3.4 Geoteknik Sondajlar, CPT, SCPT, Sismik Araştırmalar ve Laboratuar

Deneyleri

Ayday vd. (2001) tarafından çalışma alanında CPT ve SCPT çalışmaları yapılmıştır.

Ayrıca çalışma bölgesinde Ankara Üniversitesi Jeofizik Mühendisliği tarafından sismik

çalışmalar yapılmıştır (Başokur vd. 2008). Çalışma bölgesinde Ayday vd. (2001)

tarafından araştırma çukurları açılarak veya mevcut açık bina temellerinden örselenmiş

ve örselenmemiş numuneler toplanmış ve zemin mekaniği deneyleri yapılmıştır. Kaya

birimleri üzerinde Schmidt Çekici deneyi uygulanarak kaya birimlerin basınç dayanım

özelliklerinin elde edilmesine çalışılmıştır (Ayday vd. 2001).

Geoteknik sondaj lokasyonları, çalışma alanında gelişigüzel dağıtılmaya çalışılmış ve

alüvyon birim içinde yer almasına özen gösterilmiştir. Mekanik sondajlar, Anadolu

Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü öğretim üyelerinin nezaretinde 2000-2001 yılı

yaz aylarında yapılmıştır (Ayday vd. 2001). Çalışma alanında 4.5 m ile 30.45 m

arasında değişen derinliklerde 264 farklı lokasyonda, D-200 (Polmak Makine İmalat

A.Ş.) model sondaj makinesi kullanılarak gerçekleştirilen sondajlarda SPT

uygulanmıştır (Ayday vd. 2001, Dikmen 2009).

SPT, geoteknik uygulamalarda 1920’lerden beri yaygın kullanılan bir arazi deneydir.

Deney, 63.5 kg ağırlıktaki şahmerdanın 0.76 m yükseklikten düşürülerek standart bir

numune alıcı ucun zemine çakılması ile gerçekleştirilir. Sondaj tabanından itibaren

yapılan deneyde numune alıcı uç, zemine 150 mm’lik üç aşamada toplam 0.45 m

çakılır. Her bir 150 mm ilerleme için gerekli darbe sayısı, kayıt edilir. İlk 150 mm

penetrasyon için gerekli darbe sayısı, sondaj tabanındaki zeminde örselenme olduğu

gerekçesi ile ihmal edilir. İkinci ve üçüncü 150 mm penetrasyon sayısı veya standart

penetrasyon direnci (N30) olarak dikkate alınır (Toğrol ve Tan 2003).

Çalışma alanında N60 değerleri, 1-5 ve 5-10 aralığında değişmektedir. 1-5 aralığındaki

N60 değerleri “çok gevşek zemin”, 5-10 aralığındaki N60 değerleri ise “gevşek zemin”i

temsil etmektedir. Çalışma alanında 2.0 m derinlikte kum ve silt miktarının %30-40’ın

üstünde olduğu kısımlara karşılık gelen N60 değerleri < 10 şeklindedir. 5.0 m derinlikte

33

ise N60 değerleri 1-5 ve 5-10 aralığındadır ve bu kısımlar kum miktarı yüzdesinin

yüksek olduğu seviyelerdir (Ayday vd. 2001).

Çalışma alanında gerçekleştirilen TS 1901 standartına uygun olarak sondajlardan alınan

numuneler üzerinde zeminin dayanım ve geçirimlilik özelliklerinin belirlenmesi

amacıyla; Anadolu Üniversitesi Zemin Mekaniği Laboratuarı’nda deneyler yapılmıştır.

Ayrıca bazı geoteknik sondajlar ve laboratuar deneyleri, Eskişehir Belediyesi Zemin ve

Yapı Kontrol Laboratuarı ve Hacettepe Üniversitesi Jeoloji Mühendisliği Bölümü

Labortuarı’nda gerçekleştirilmiştir (Ayday vd. 2001). Alınan numuneler üzerinde su

içeriği, özgül ağırlık, kıvam limitleri, elek ve hidrometre analizleri yapılmıştır (Ayday

vd. 2001).

Kaya birimlerinin bulunduğu yerlerden örnekler alınmış ve arazide kayaçları tek

eksenli basınç dayanım özelliklerini ampirik olarak belirlemeye yarayacak L-Tipi

Schmidt Çekici ile geri sıçrama değerleri okunmuş ve dayanım özellikleri deneysel

olarak belirlenmiştir. Süreksizlik gözlenen kaya mostralarında süreksizlik analizleri

yapılarak kayaçların teorik kaya kalite değeri (RQDt) ortaya konmaya çalışılmıştır

(Ayday vd. 2001).

Ayrıca 45 ayrı lokasyonda 4.0 m ile 15.0 m arasında değişen derinliklerde CPT

uygulaması yapılmıştır (Ayday vd. 2001, Dikmen 2009). CPT uygulaması ile ölçülen

değişkenler; qc, fs ve toplam boşluk suyu basıncı (u)’ dır. Ardından bu değerler boşluk

suyu basıncına göre düzeltilerek; düzeltilmiş qT ve fT değerleri elde edilmiştir. Arazide

verilerin kayıt edilmesinde CPTLOG yazılımı kullanılmıştır. Deney esnasında elde

edilen verilerin derinliğe bağlı değişimleri, analog olarak PC ekranından takip edilir

(Ayday vd. 2001).

Ayday vd. (2001) tarafından ölçülen veriler, CPT-pro yazılımı yardımıyla

değerlendirilerek qc ve fs değerlerinin derinlikle değişimi ve zemin profili belirlenmiştir.

Çalışma alanından örnek bir profil Şekil 3.8’de verilmiştir.

34

Şekil 3.8 Konik penetrasyon testi (CPT) ile elde edilmiş tipik bir zemin profili ve ölçülen değişkenlerin derinlikle değişimleri, Hal Binası (Ayday vd. 2001).

Çalışma alanında 45 lokasyonda SCPT uygulaması yapılmış ve Vs hızı değerleri

hesaplanmıştır. SCPT uygulaması sonucu elde edilen veriler SCPT-DAA yazılımı

kullanılarak işlenmiş ve istenilen seviyelerin Vs hızları hesaplanmıştır. Şekil 3.9.a,b’de

çalışma sahasında hesaplanmış Vs hızı logları verilmiştir.

35

Şekil 3.9 SCPT uygulaması ile hesaplanmış kayma dalga hızı logu (Ayday vd. 2001) a. Sol vuruş değerleri (Gazi İlköğretim Okulu), b. Sağ vuruş değerleri (Gazi İlköğretim Okulu)

(a)

(b)

36

SCPT uygulaması ile çalışma alanında 50 m/sn ile 650 m/sn aralığında değişen Vs hızı

değerleri ölçülmüştür. Çalışma alanındaki zeminlerin ölçülen Vs hızı aşağıdaki gibidir:

Nebati toprak+kil Vs= 50 m/sn-110 m/sn, Siltli kil, kil-killi silt, siltli kil Vs= 110 m/sn-

170 m/sn, Kumlu-siltli kum-killi kum Vs= 170 m/sn-230 m/sn, Çakıllı-kumlu çakıl Vs=

230 m/sn-350 m/sn’dir (Ayday vd. 2001).

Ayday vd. (2001) tarafından yapılan çalışmada geoteknik sondaj, CPT ve araştırma

çukurlarından elde edilen veriler tümüyle Yeni Alüvyonu (QAl2) temsil etmektedir.

Eski Alüvyondan (QAl1) elde edilen veriler ise ayrı bir şekilde Ayday vd. (2001)

tarafından değerlendirilmiştir. Çalışma alanında gerçekleştirilen CPT ve SCPT

uygulamalarının koordinatları ve derinlikleri Çizelge 3.1’de verilmiştir. Ayrıca CPT

kuyularında ölçülen yer altı suyu seviyeleri de (YASS) Çizelge 3.2’de verilmiştir.

Çizelge 3.1 Çalışma alanında gerçekleştirilen CPT ve SCPT uygulama lokasyonları (Ayday vd. 2001)

No X Y h (m) No X Y h (m)

SCPT1 286249 4407309 8.18 SCPT24 287040 4404874 5.88

SCPT2 286303 4406843 7.66 SCPT25 285755 4405937 7.54

SCPT3 286407 4406824 9.04 SCPT26 286519 4405446 6.18

SCPT4 286441 4407082 9.60 SCPT27 289073 4405600 8.56

SCPT5 286658 4406766 8.68 SCPT28 290508 4405039 4.36

SCPT6 286190 4405708 4.92 SCPT29 291431 4405446 6.08

SCPT7 287217 4407581 11.00 SCPT30 286798 4405980 8.04

SCPT8 287240 4407947 9.86 SCPT31 287258 4405891 7.76

SCPT9 289157 4407310 7.02 SCPT32 287411 4405443 8.76

SCPT10 290499 4407944 9.56 SCPT33 287833 4405490 7.76

SCPT11 286506 4408015 11.68 SCPT34 286910 4406788 8.94

SCPT12 289990 4406454 9.60 SCPT35 288677 4406552 8.10

SCPT13 289808 4405740 8.20 SCPT36 284658 4406307 9.58

SCPT14 288328 4407902 9.30 SCPT37 287742 4406738 9.42

SCPT15 288242 4407169 8.96 SCPT38 283515 4405712 9.44

SCPT16 287820 4406175 6.22 SCPT39 282851 4402805 9.42

37

Çizelge 3.1 Çalışma alanında gerçekleştirilen CPT ve SCPT uygulama lokasyonları (Ayday vd. 2001) (devam)

SCPT17 285812 4406489 9.20 SCPT40 286580 4409519 12.00

SCPT18 284025 4406153 9.22 SCPT41 299838 4403599 4.72

SCPT19 281845 4408873 10.40 SCPT42 299890 4403584 5.38

SCPT20 281343 4408107 6.78 SCPT43 299821 4403565 10.06

SCPT21 283365 4404927 13.48 SCPT44 299769 4403511 3.58

SCPT22 284711 4405033 7.70 SCPT45 299807 4403491 4.78

SCPT23 285850 4404669 11.10

Çizelge 3.2 CPT kuyularında ölçülen yeraltısuyu seviyeleri (YASS) (Ayday vd. 2001)

No YASS (m) No YASS (m) No YASS (m)

CPT-1 4.10 CPT-16 4.76 CPT-31 3.20

CPT-2 3.50 CPT-17 4.50 CPT-32 3.90

CPT-3 3.50 CPT-18 5.00 CPT-33 3.80

CPT-4 5.00 CPT-19 3.90 CPT-34 4.20

CPT-5 4.25 CPT-20 3.90 CPT-35 6.25

CPT-6 4.00 CPT-21 2.60 CPT-36 4.50

CPT-7 5.30 CPT-22 3.90 CPT-37 4.60

CPT-8 3.90 CPT-23 4.00 CPT-38 3.40

CPT-9 5.50 CPT-24 2.50 CPT-39 4.80

CPT-10 5.50 CPT-25 4.00 CPT-40 7.50

CPT-11 8.75 CPT-26 3.00 CPT-41 -

CPT-12 6.00 CPT-27 4.20 CPT-42 -

CPT-13 5.75 CPT-28 - CPT-43 -

CPT-14 6.00 CPT-29 4.00 CPT-44 -

CPT-15 4.80 CPT-30 3.70 CPT-45 -

38

3.5 Çalışma Alanı Zemininin Dane Boyu Dağılımı

Bir zeminin içerdiği danelerin biçimi, boyutu ve bunların yüzde olarak dağılımı,

özellikle iri daneli ortamlarda fiziksel ve mekanik özellikleri etkiler. Buna bağlı olarak

zeminlerin sınıflandırılması öncelikle dane dağılım özellikleri dikkate alınarak yapılır.

Zemin mekaniğinin ilgilendiği dane boyutları kabaca 100 mm’den 2 mikrona (0.002

mm = 2µm) kadar aralıkta değişir. Bir diğer deyişle, boyut aralığı 108 mertebesinde olan

bir dağılım söz konusudur. Zeminlerin dayanım ve geçirimlilik özelliklerinin

belirlenmesinde dane boyutu, kritik parametrelerden biridir.

Ayday vd. (2001) tarafından çalışma alanında dane boyutu değişimleri mahallelere göre

incelenmiştir. Yeni alüvyon (QAl2), Eskişehir Ovası’nda gözlenen en genç ve yaygın

birimdir. Birimin en üst seviyesini, kalınlığı 0.50-0.75 m arasında değişen organik

toprak+dolgu oluşturmaktadır. Bu seviye genellikle çalışma alanının güneybatısı hariç,

bej ve açık kahve renkli killi-siltli olarak gözlenir. Kuru olduğu zamanlar oldukça sert

ve elde zor ufalanır. Çalışma alanının güneybatısında Osmangazi Üniversitesi ile Vişne

Evleri civarında yapılan geoteknik sondajların üst seviyelerinde ise kırmızı renkli kil

egemendir. Bu seviyenin, Mamuca formasyonunun konglomera üyesinin (ÜE1)

bozuşması sonucunda oluştuğu düşünülmektedir (Ayday vd. 2001). Hacettepe

Üniversitesi’nde yapılan X-ray analizleri sonucunda simektit olduğu anlaşılmıştır.

Porsuk Çayı’nın kuzeyinde Seker Mahallesi civarındaki geoteknik sondajlarda 2.0 m

civarında çakıllı seviyeler geçilmektedir. Arifiye Mahallesi civarında da aynı şekilde 2.0

m’de çakıllı seviyeler gözlenmiştir. Çalışma alanı merkezinde ve Osmangazi

Mahallesi’ndeki geoteknik sondajlar da ise yaklaşık 5.0 m derinlikte çakıllı seviyeler

geçilmekte ve çakıl yüzdeleri artmaktadır (Ayday vd. 2001).

Gündoğdu ve Gökmeydan Mahalleleri’nin Porsuk Çayı kıyısında, 71 Evler, Emek

Mahallesi kuzeyinde gerçekleştirilen geoteknik sondajlarda kumlu seviyeler 2.0 m’de

gözlenmektedir. Hosnudiye, Ertuğrulgazi, Fevziçakmak, Işıklar, Mamure, M. Kemal

Paşa, Hacıalibey, İhsaniye Mahalleleri çalışma alanında 5.0 m’de kumlu seviyelerin

arttığı lokasyonlardır (Ayday vd. 2001).

39

Çalışma alanında yaklaşık 2.0 m derinlikte yoğun bir şekilde silt kesildiği

gözlenmektedir. Porsuk Çayı’nın Eskişehir’den Alpu Ovası’na doğru aktığı yerin doğu

kısmı hariç, Porsuk Çayı’nın yerleşim yerine girdiği yerden başlayarak kuzey ve

güneyinde bulunan geoteknik sondajlarda silt seviyelerinin kesildiği gözlenmektedir.

5.0 m sonrası silt seviyelerinin azaldığı daha sınırlı alanlarda gözlendiği görülmektedir

(Ayday vd. 2001).

Çalışma alanında Köprübaşı ve civarında bulunan mahallelerinde Sazova, Fevziçakmak

Mahallesi ve doğusunda yaklaşık 2.0 m civarında kil seviyeleri geçilmiştir. Eskibağlar

ve Yenibağlar Mahallelerini içeren Eskişehir çevre yolu ile demiryolu arasında kalan

alanda 5.0 m derinlikte killi seviyelerin yoğun olarak gözlendiği söylenebilir.

Hosnudiye Mahallesi sınırları içinde, Porsuk Çayı’na paralel olarak, doğu-batı yönlü

uzanan bir şerit şeklindeki alanda da bu seviyede yoğun olarak killi seviyelerin geçildiği

gözlenmiştir (Ayday vd. 2001).

Konik Penetrasyon Testi (CPT) verileri incelendiğinde de genellikle 7.0 ve 8.0 m

civarında oldukça kalın (≅ 2.0-3.0 m) kumlu seviyelerin geçildiği gözlenmektedir

(Ayday vd. 2001).

3.6 Çalışma Alanındaki Zemin ve Kaya Türlerinin Geoteknik Özellikleri

Ayday vd. (2001) tarafından yapılan arazi gözlemleri sonucunda şist (Trs), mermer

(Trmr), gabro-diyabaz (Trga), Mamuca formasyonunun konglomera-kumtaşı üyesi

(ÜE1), Porsuk formasyonunun konglomera-kumtaşı üyesi (ÜM1), tüf-marn-kil üyesi

(ÜM2), kireçtaşı üyesi (ÜM3), tüf (Plβt), bazalt (Plt) ve eski alüvyon (QAl1) kaya birim

olarak tanımlanmıştır. Mamuca formasyonunun konglomera-kumtaşı üyesi (ÜE1)

içinde yer yer konglomera ve kumtaşının ara katkısı kilin yoğun olduğu kesimlerde

zemin sınıfına yakın özellikler gösterdiği belirlenmiş ve bu birim genel olarak ayrışmış

kayaç olarak sınıflandırılmıştır (Ayday vd. 2001). Eski alüvyon içerisinde ise yer yer

çakıl ve kum içeriği yüksek zemin özelliği gösteren yerler bulunduğu görülse de Ayday

vd. (2001) tarafından, çakıl ve kumların arasında kireç ara katkısı bulunması ve bu ara

katkının yer yer ayrışması, elde ufalanması nedeniyle ayrışmış kayaç olarak

40

tanımlanmıştır. Çalışma alanında sadece yeni alüvyon (QAl2), ayrık taneli zemin olarak

tanımlanmıştır.

3.6.1 İnce taneli zeminler

Mamuca formasyonunun konglomera-kumtaşı üyesi (ÜE1) içinde kırmızı kil

görünümünde, kuru, orta-yüksek dayanımlı gözlenen kesimleri zemin özelliği

göstermektedir (Ayday vd. 2001). Eski Alüvyon (QAl1) içinde yüzde olarak az olmakla

birlikte ince taneli malzeme mevcuttur. Çalışma alanında ince taneli malzeme ağırlıklı

olarak Yeni Alüvyon (QAl2) biriminde gözlenmektedir (Ayday vd. 2001).

Mamuca formasyonunun konglomera-kumtaşı üyesi (ÜE1) içinde bulunan ve kırmızı

renkli ince taneli seviyelerin elek analizi sonuçları konglomera bağlayıcısı olduğu

anlaşılan ince taneli malzemenin % 30-90 arasında silt ve kil boyutundadır (Koyuncu,

2001). Birimden alınan örnekler üzerinde yapılan X ışını difraksiyon analizleri

sonucunda kil minerali olarak simektit belirlenmiştir. Bu seviyelerin yüksek ve çok

yüksek şişme özelliğine sahip olduğu Ayday vd. (2001) tarafından belirtilmektedir.

Yeni Alüvyon (QAl2), Eskişehir yerleşim yerinin çok büyük bir kısmını kaplamakta ve

Porsuk Çayı’nın getirdiği alüvyal malzemeden oluşmaktadır (Ayday vd. 2001).

Laboratuar sonuçlarına göre Yeni Alüvyonun (QAl2) tane boyu dağlımı şu şekildedir:

Çakıl % 13.96, Kum % 26.66, Silt % 36.54 ve Kil % 22.84. Buna göre birim ağırlıklı

olarak kum ve siltten oluşmakta ve yer yer kumun yerini kilin aldığı görülmektedir.

Geoteknik sondajlarda genellikle 2.0-5.0 m derinliklerde kil, killi-silt ve silt

seviyelerinin yoğun olarak yer aldığı görülmektedir (Ayday vd. 2001).

Yeni Alüvyonda malzeme MH-ML sınıfına girmektedir ve plastisite indeksi (PI) 9-26

aralığındadır. Buna göre ince taneli malzeme az plastik - plastik sınıfına girmektedir.

Ayrıca kil, orta ve düşük aktivitelidir ve orta şişme potansiyeline sahiptir (Ayday vd.

2001).

41

Geoteknik sondajlarda alınan bozulmamış numuneler (UD) üzerinde yapılan tek ve üç

eksenli basınç dayanımı sonuçlarına göre; zemin orta sert - sert sınıfına girmektedir.

0.0-5.0 m arasından alınan UD numuneleri üzerinde yapılan üç eksenli basınç dayanımı

deneyi sonucunda kohezyon (c) 0.23 kg/cm2, içsel sürtünme açısı (ø) 9° olarak

hesaplanmıştır (Ayday vd. 2001).

Konsolidasyon deneyi sonuçlarına göre ön-konsolidasyon basıncı değerleri (Sc′); 0.0-4.0

m arasında 0.9-1.0 kg/cm2, 4.0 m üstünde ise 0.6-1.3 kg/cm2 arasında değişmektedir.

Zeminin sıkışma özelliğini veren diğer parametreler; hacimsel sıkışma katsayısı (mv) ve

sıkışma indisi (Cc) konsolidasyon deneyi sonucu elde edilen eğrilerden

hesaplanabilmektedir. Buna göre hacimsel sıkışma katsayısının (mv) 0.5-1.0 kgf/cm2

arasında yüksek olduğu, buna karşın 1.0-2.0 kgf/cm2 arasında daha düşük değerlere

sahip olduğu anlaşılmaktadır. Bu durum genellikle ön-konsolidasyona uğramış ince

taneli malzemelerde gözlenmektedir. Bununla birlikte sıkışma indisi değeri (Cc) 0.24-

0.46 arasında değişmektedir. Bu değer aralığı yüksek sıkışabilirlik sınıfına girmektedir

(Ayday vd. 2001).

3.6.2 İri taneli zeminler

Çalışma alanında Eski Alüvyonun (QAl1) ayrışmış kısımları ile Yeni Alüvyonun

(QAl2) genellikle 4.0 m’den sonraki kum, siltli-kum ve çakıl seviyeleri iri taneli

zeminleri temsi etmektedir.

Eski Alüvyondan (QAl1) alınan numuneler üzerinde yapılan elek analizi sonuçlarına

göre kum ve çakıl miktarı % 75-95 arasında değişmektedir. Silt ve kil yüzdesi oldukça

azdır. Zeminin derecelenme durumunu gösteren üniformluk katsayısı Cu > 20 değerleri

almaktadır ve iyi derecelendiği söylenebilir. Birim GW ve SW olarak tanımlanmıştır

(Ayday vd. 2001).

Yeni Alüvyonun (QAl2) 4.0-10.0 m’leri arasından alınan numuneler üzerinde yapılan

elek analizi sonuçlarında yoğun kum, az çakıl ve çok az kil dağılımı gözlenmiştir.

Üniformluk katsayısı Cu=8 hesaplanmış ve derecelenmesinin düşük olduğu

42

anlaşılmıştır. Birleştirilmiş Zemin Sınıflandırılmasına (USC) göre kötü derecelenmiş

kum (SP) olarak tanımlanmıştır (Ayday vd. 2001).

İri taneli zeminlerin makaslama dayanımı (t) ve içsel sürtünme açısı (ø) Konik

Penetrasyon değerlerinden ampirik olarak hesaplanmıştır. Buna göre 5.0 m’nin altında

kumlu seviyelerde Su= 9.17-16.30 kgf/cm2 arasında değerler almaktadır. Yüzeye yakın

kısımlarda bu değer düşük, daha derin seviyelerde ise yüksek hesaplanmaktadır. İçsel

sürtünme açısı ise ø = 43°-46° arasında değişmektedir (Ayday vd. 2001).

3.7 İstatistiksel Değerlendirmeler

Tez çalışmasında; kil-silt, kil-kum ağırlıklı olan ve Ayday vd. (2001) tarafından Yeni

Alüvyon (QAl2) olarak tanımlanan birim üzerinde gerçekleştirilmiş olan SCPT

uygulaması ile hesaplanan Vs değeri ile CPT uygulaması ile ölçülen qc değişkeni

arasındaki uygun regresyon modeli elde edilerek ve korelasyon katsayıları bulunmuştur.

Çalışma alanında 37 farklı lokasyonda SCPT uygulaması yapılmış ve toplam 150 farklı

seviyede Vs değeri hesaplanmıştır. Bu alanda egemen zemin türü kil-silt ve kil-kumdur.

Tez çalışmasında öncelikli olarak CPT’den elde edilen qc, fs ve Rf değerleri SCPT’den

hesaplanan Vs değerinin sıklık dağılımları elde edilmiştir. Sıklık dağılımları belirlenen

değişkenler değerlendirilerek geoteknik değişkenler arası regresyon modelinin

oluşturulmasına çalışılmıştır.

qc, fs, Rf ve Vs için sıklık dağılımları elde edildikten sonra, zemin değişkenlerinin

olasılık dağılım modellerinin bulunmasına çalışılmış ve geoteknik değişkenler arası

ilişkilerin doğrusal, logaritmik veya üstel dağılımlardan hangisini gösterdiğine karar

verilmeye çalışılmıştır. Bu işlem çalışma alanını oluşturan farklı zemin türleri için ayrı

ayrı gerçekleştirilmiş ve korelasyon katsayılarına göre uyumun olup olmadığına

bakılmıştır.

43

İstatistiksel analizin gerçekleştirilmesinde ve veriler arasındaki regresyon modelinin ve

korelasyon katsayılarının belirlenmesinde “Microcal Origin 6.0” yazılımı ve “MS

Excel” paket programı kullanılmıştır.

3.7.1 Zemin özelliklerini tanımlayıcı istatistiksel değerlendirmeler

Bu bölümde CPT’den elde edilen qc, fs ve Rf geoteknik değişkenlerin ve SCPT’den

elde edilen Vs hızı değerlerinin kil-silt ve kil-kum birimleri için sıklık dağılımları

belirlenmiştir. Bu sonuç değerlendirilerek qc-Vs, fs-Vs ve Rf-Vs regresyon modellerinin

oluşturulmasına çalışılmıştır. Şekil 3.10’da çalışma alanındaki kil-siltli kil zeminde (a)

Vs, (b) qc, (c) fs ve (d) Rf sıklık dağılımları verilmiştir.

Şekil 3.10 Kil-siltli kil zeminde makaslama dalga hızı, uç direnci, yanal sürtünme katsayısı vesürtünme oranı dağılımları

(a) (b)

(c) (d)

Kil-Siltli Kil

Vs-f qc-f

fs-f Rf-f

44

Şekil 3.10 incelendiğinde, çalışma alanındaki kil-siltli kil zeminlerde uç direncinin ve

yanal sürtünme katsayısının gamma olasılık dağılımına yaklaştığı, makaslama dalga

hızının ise log-normal olasılık dağılımı gösterdiği gözlenmektedir.

Şekil 3.11’de ise çalışma alanındaki kil-kum zeminde (a) Vs, (b) qc, (c) fs ve (d) Rf

sıklık dağılımları verilmiştir.

Şekil 3.11 Killi kum zeminde makaslama dalga hızı, uç direnci, yanal sürtünme katsayısı ve sürtünme oranı dağılımları

Şekil 3.11 incelendiğinde, çalışma alanındaki killi kum zeminlerde uç direncinin ve

yanal sürtünme katsayısının gamma olasılık dağılımına yaklaştığı, makaslama dalga

hızının ise log-normal olasılık dağlımı gösterdiği gözlenmektedir.

(a) (b)

(c) (d)

Killi Kum

Vs-f qc-f

fs-f Rf-f

45

3.7.2 qc ile Vs arasındaki ilişkinin incelenmesi

Çalışma alanında mevcut kil-siltli kil ve killi kum zemin türleri için qc değeri ile Vs

değeri arasında bir ilişki olup olmadığı araştırılmıştır. Bu amaçla iki değişken arasında

doğrusal, üstel ve logaritmik ilişkiler oluşturulmuş ve değerlendirilmeler yapılmıştır.

qc-Vs ilişkisi araştırılırken sismik uygulama yapılan derinliklere karşılık gelen qc

değerlerinin aritmetik ortalamaları hesaplanmış ve regresyon ilişkisinde kullanılmıştır.

Hem doğrusal hem de üstel regresyon modellerine göre elde edilen fonksiyonlarıyla

analizler yapılmış ve ilişki katsayıları gözlenmiştir.

Şekil 3.12’de kil-siltli kil zeminde sismik uygulama yapılan derinliklere karşılık gelen

qc değerlerinin aritmetik ortalamalarına göre hesaplanmış qc-Vs ilişkisi görülmektedir.

Şekil 3.12 Kil-siltli kil zeminde qc –Vs arasındaki ilişki (R=0.90, n=33)

46

Kil-siltli kil zeminde qc-Vs ilişkisi bacs baqV εε +++=ˆ şeklinde doğrusal model için

korelasyon katsayısı 0.90 hesaplanmıştır. Bu korelasyon katsayısındaki ilişki

fonksiyonu ise

24.223.141.18140ˆ mmcs qV += sV̂ (m/sn), qc (MPa) (3.1)

olarak elde edilmiştir (Şekil 3.12).

Şekil 3.13’de üstel regresyon modeline göre elde edilen fonksiyon yardımıyla qc-Vs

arası ilişki incelenmiştir.

Şekil 3.13 Kil-siltli kil zeminde qc –Vs arasındaki ilişki (R=0.82, n=33)

Kil-siltli kil zeminde qc-Vs ilişkisi ba

bq

scaeV εε ++=ˆ şeklindeki üstel regresyon

modeline göre elde edilen fonksiyon için korelasyon katsayısı 0.82 hesaplanmıştır. Bu

korelasyon katsayısındaki ilişki fonksiyonu ise

006.03.11218.159ˆ 062.0mmcq

s eV = sV̂ (m/sn), qc (MPa) (3.2)

olarak elde edilmiştir (Şekil 3.13).

47

Şekil 3.14’de logaritmik regresyon modeline göre elde edilen fonksiyon yardımıyla qc-

Vs arası ilişki incelenmiştir.

Şekil 3.14 Kil-siltli kil zeminde qc –Vs arasındaki ilişki (R=0.79, n=33)

Kil-siltli kil zeminde qc-Vs ilişkisi bacs aqbV εε ++−= )ln(ˆ şeklindeki logaritmik

model için korelasyon katsayısı 0.79 hesaplanmıştır. Bu korelasyon katsayısındaki ilişki

fonksiyonu ise

22.95.0)2ln(6.132ˆ mm+= cs qV sV̂ (m/sn), qc (MPa) (3.3)

olarak elde edilmiştir (Şekil 3.14).

Killi kum zeminde aynı şekilde qc ile Vs arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Şekil 3.15’de

qc-Vs arasındaki doğrusal ilişki görülmektedir.

48

Şekil 3.15 Killi kum zeminde qc –Vs arasındaki ilişki (R=0.66, n=123)

Killi kum zeminde qc-Vs ilişkisi bacs baqV εε +++=ˆ şeklindeki doğrusal regresyon

modeline göre elde edilen fonksiyon için korelasyon katsayısı 0.66 hesaplanmıştır. Bu

korelasyon katsayısındaki ilişki fonksiyonu ise

72.038.79.62.158ˆ mmcs qV += sV̂ (m/sn), qc (MPa) (3.4)

olarak elde edilmiştir (Şekil 3.15).

Şekil 3.16’da üstel regresyon modeline göre elde edilen fonksiyon yardımıyla qc-Vs

arası ilişki incelenmiştir.

49

Şekil 3.16 Killi kum zeminde qc –Vs arasındaki ilişki (R=0.64, n=123)

Killi kum zeminde qc-Vs ilişkisi ba

bqa

sceV εε ++=

+ˆ şeklindeki lineer regresyon

modeline göre elde edilen fonksiyon için korelasyon katsayısı 0.64 hesaplanmıştır. Bu

korelasyon katsayısındaki ilişki fonksiyonu ise

002.004.0ˆ 02.011.5mmcq

s eV+

= sV̂ (m/sn), qc (MPa) (3.5)

olarak elde edilmiştir (Şekil 3.16).

Şekil 3.17’de logaritmik regresyon modeline göre elde edilen fonksiyon yardımıyla qc-

Vs arası ilişki incelenmiştir.

50

Şekil 3.17 Killi kum zeminde qc –Vs arasındaki ilişki (R=0.68, n=123)

Killi kum zeminde qc-Vs ilişkisi bacs aqbV εε ++−= )ln(ˆ şeklindeki logaritmik

regresyon modeline göre elde edilen fonksiyon için korelasyon katsayısı 0.68

hesaplanmıştır. Bu korelasyon katsayısındaki ilişki fonksiyonu ise

53.367.0)31.4ln(9.91ˆ mm+= cs qV sV̂ (m/sn), qc (MPa) (3.6)

olarak elde edilmiştir (Şekil 3.17).

3.7.3 fs ile Vs arasındaki ilişkinin incelenmesi

Çalışma alanında mevcut kil-siltli kil ve killi kum zemin türleri için fs değeriyle Vs

değeri arasında bir ilişki olup olmadığı araştırılmıştır. Bu amaçla iki değişken arasında

logaritmik ve üstel ilişkiler oluşturulmuş ve değerlendirmeler yapılmıştır.

fs-Vs ilişki araştırılırken hem bağımlı hem de bağımsız değişken için MS Excel

programında pencereleme uygulanmıştır. Yatay eksen değişkeninin (fs) her beş değeri

için aritmetik ortalamaları hesaplanmış karşılık gelen hücreye yazılmıştır. Bu işlem, bir

hücre aşağı inilerek en son fs değerine kadar uygulanmıştır. Yatay eksen değişkenine

51

karşılık gelen düşey eksen değerlerinin (Vs) de en büyük ve en küçük değerleri

hesaplanarak her ortalama fs değerine bir en büyük Vs , bir en küçük Vs değeri karşılık

gelecek şekilde veri tablosu hazırlanmıştır. Bu şekilde Vs ‘in hem alt hem de üst limit

değerleri elde edilmiştir. Veri tabloları hazırlandıktan sonraki ikinci adım ise Vs üst

(logaritmik eğri ile) ve alt (üstel eğri ile) sınırları için ampirik ilişkilerin kurulmasıdır.

Bu şekilde fs-Vs arasında hem üst hem de alt limit için logaritmik ve üstel regresyon

modellerine ilişkin fonksiyonlar elde edilmiş ve ilişki düzeyleri gözlenmiştir. Verilerin

çok saçılmaması için düşey eksen logaritmik seçilmiştir.

Şekil 3.18’de kil-siltli kil zeminde hesaplanmış fs-Vs ilişkileri görülmektedir. Burada

VsU, Vs ‘nin üst limit değerleri için logaritmik regresyon modeline ilişkin fonksiyon

kullanılarak elde edilen ilişkiyi; VsL ise Vs ‘nin alt limit değerleri için logaritmik

regresyon modeline ilişkin fonksiyon kullanılarak elde edilen ilişkiyi göstermektedir.

10

100

1000

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Vs

(m/

sn)

fs (Mpa)

Şekil 3.18 Kil-siltli kil zeminde fs –Vs arasındaki ilişki

Kil-silt kil zeminde fs-Vs ilişkileri araştırılırken, Vs’nin üst limit değerleri (VsU) için

bassU bfaV εε +++= )ln(ˆ şeklindeki logaritmik regresyon modeline ilişkin fonksiyon,

VsU

VsL

Zemin Türü Kil-Siltli Kil

52

alt limit değerleri (VsL) için ise ba

bf

sLsaeV εε ++=ˆ şeklindeki üstel regresyon modeline

ilişkin fonksiyon kullanılmıştır. Kullanılan toplam veri sayısı n=62’dir. fs-VsU ilişkisi

için korelasyon katsayısı R=0.86, fs-VsL ilişkisi için ise R=0.28 hesaplanmıştır. Bu

korelasyon katsayılarında ilişki fonksiyonları ise

55.638)ln(08.133ˆ += ssU fV Us

V̂ (m/sn), fs (MPa) (3.7)

sf

sL eV7433.043.129ˆ =

LsV̂ (m/sn), fs (MPa) (3.8)

olarak elde edilmiştir (Şekil 3.18).

Şekil 3.19’da killi kum zeminde hesaplanmış fs-Vs ilişkileri görülmektedir. Burada VsU,

Vs‘nin üst limit değerleri için logaritmik regresyon modeline ilişkin fonksiyon

kullanılarak elde edilen ilişkiyi; VsL ise Vs‘nin alt limit değerleri için üstel regresyon

modeline ilişkin fonksiyon kullanılarak elde edilen ilişkiyi göstermektedir.

10

100

1000

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4

Vs (m/sn)

fs (MPa)

Şekil 3.19 Killi kum zeminde fs –Vs arasındaki ilişki

Killi kum zeminde fs-Vs ilişkileri araştırılırken, Vs’nin üst limit değerleri (VsU) için

bassU bfaV εε +++= )ln(ˆ şeklindeki logaritmik regresyon modeline ilişkin fonksiyon,

alt limit değerleri (VsL) için ise ba

bf

sLsaeV εε ++=ˆ şeklindeki üstel regresyon modeline

VsU

VsL

Zemin Türü Killi Kum

53

ilişkin fonksiyon kullanılmıştır. Kullanılan toplam veri sayısı n=264’dür. fs-VsU ilişkisi

için korelasyon katsayısı R=0.21, fs-VsL ilişkisi için ise R=0.16 hesaplanmıştır. Bu

korelasyon katsayılarında ilişki fonksiyonları ise

21.243)ln(881.23ˆ +−= ssU fV Us

V̂ (m/sn), fs (MPa) (3.9)

sf

sL eV4479.073.129ˆ =

LsV̂ (m/sn), fs (MPa) (3.10)

olarak elde edilmiştir (Şekil 3.19).

3.7.4 Rf ile Vs arasındaki ilişkinin incelenmesi

Çalışma alanında mevcut kil-siltli kil ve killi kum zemin türleri için Rf değeri ile Vs

arasında bir ilişki olup olmadığı araştırılmıştır. Bu amaçla iki değişken arasında

logaritmik ve üstel ilişkiler oluşturulmuş ve değerlendirilmeler yapılmıştır.

Rf-Vs ilişkisi araştırılırken hem bağımlı, hem de bağımsız değişken için MS Excel

programında pencereleme uygulanmıştır. Yatay eksen değişkeninin (Rf) her beş değeri

için aritmetik ortalamaları hesaplanmış karşılık gelen hücreye yazılmıştır. Bu işlem, bir

hücre aşağı inilerek en son Rf değerine kadar uygulanmıştır. Yatay eksen değişkenine

karşılık gelen düşey eksen değerlerinin (Vs) de en büyük ve en küçük değerleri

hesaplanarak her ortalama Rf değerine bir en büyük Vs bir en küçük Vs değeri karşılık

gelecek şekilde veri tablosu hazırlanmıştır. Bu şekilde Vs ‘nin hem alt hem de üst limit

değerleri elde edilmiştir. Veri tabloları hazırlandıktan sonraki ikinci adım ise

makaslama dalga hızının Vs - üst (logaritmik eğri ile) ve alt (üstel eğri ile) sınırları için

ampirik ilişkilerin kurulmasıdır. Bu şekilde Rf-Vs arasında hem üst hem de alt limit için

logaritmik ve üstel regresyon modeline ilişkin fonksiyonlar elde edilmiş ve ilişki

düzeyleri gözlenmiştir. Verilerin çok saçılmaması için düşey eksen logaritmik

seçilmiştir.

Şekil 3.20’de kil-siltli kil zeminde hesaplanmış Rf -Vs ilişkileri görülmektedir. Burada

VsU, Vs ‘nin üst limit değerleri için logaritmik regresyon modeline ilişkin fonksiyon

kullanılarak elde edilen ilişkiyi; VsL ise Vs ‘nin alt limit değerleri için üstel regresyon

modeline ilişkin fonksiyon kullanılarak elde edilen ilişkiyi göstermektedir.

54

10

100

1000

0 1 2 3 4 5 6 7

Vs (m/sn)

Rf

Şekil 3.20 Kil-siltli kil zeminde Rf –Vs arasındaki ilişki

Kil-siltli kil zeminde Rf-Vs ilişkileri araştırılırken, Vs’nin üst limit değerleri (VsU) için

bafsU bRaV εε +++= )ln(ˆ şeklindeki logaritmik regresyon modeline ilişkin fonksiyon,

alt limit değerleri (VsL) için ise ba

bR

sLfaeV εε ++=ˆ şeklindeki üstel regresyon

modeline ilişkin fonksiyon kullanılmıştır. Kullanılan toplam veri sayısı n=62’dir. Rf-VsU

ilişkisi için korelasyon katsayısı R=0.51, Rf-VsL ilişkisi için ise R=0.75 hesaplanmıştır.

Bu korelasyon katsayılarındaki ilişki fonksiyonları ise

36.158)ln(73.103ˆ += fsU RV Us

V̂ (m/sn) (3.11)

fR

sL eV0862.0

753.97ˆ = Ls

V̂ (m/sn) (3.12)

olarak elde edilmiştir (Şekil 3.20).

Şekil 3.21’de killi kum zeminde hesaplanmış Rf-Vs ilişkileri görülmektedir. Burada

VsU, Vs ‘nin üst limit değerleri için logaritmik regresyon modeline ilişkin fonksiyon

kullanılarak elde edilen ilişkiyi; VsL ise Vs ‘nin alt limit değerleri için üstel regresyon

modeline ilişkin fonksiyon kullanılarak elde edilen ilişkiyi göstermektedir.

VsU

VsL

Zemin Türü Kil – Siltli Kil

Kum

55

10

100

1000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Rf

Vs (m/sn)

Şekil 3.21 Killi kum zeminde Rf –Vs arasındaki ilişki

Killi kum zeminde Rf-Vs ilişkileri araştırılırken, Vs’nin üst limit değerleri (VsU) için

bafsU bRaV εε +++= )ln(ˆ şeklindeki logaritmik regresyon modeline ilişkin fonksiyon,

alt limit değerleri (VsL) için ise ba

bR

sLfaeV εε ++=ˆ şeklindeki üstel regresyon modeline

ilişkin fonksiyon kullanılmıştır. Kullanılan toplam veri sayısı n=264’dür. Rf-VsU ilişkisi

için korelasyon katsayısı R=0.37, Rf-VsL ilişkisi için ise R=0.14 hesaplanmıştır. Bu

korelasyon katsayılarındaki ilişki fonksiyonları ise

47.342)ln(885.44ˆ +−= fsU RV Us

V̂ (m/sn) (3.13)

fR

sL eV0153.0

27.129ˆ = Ls

V̂ (m/sn) (3.14)

olarak elde edilmiştir (Şekil 3.21).

4. BULGULAR VE TARTIŞMA

Çalışma alanında mevcut kil-siltli kil ve killi kum zemin türleri için qc, fs, Rf değeri ile

Vs değeri arasında bir ilişki olup olmadığı araştırılmıştır. Bu amaçla CPT sonucu

VsU

VsL

Zemin Türü Killi Kum

56

ölçülen/hesaplanan veriler (qc,fs,Rf) ile SCPT sonucu hesaplanan veri (Vs) arasında

doğrusal, üstel ve logaritmik ilişkiler oluşturulmuş ve geoteknik değerlendirilmeler

yapılmıştır.

Çizelge 4.1’de kil-siltli kil ve killi-kum zeminler için ayrı ayrı yapılan analizlerin

korelasyon katsayıları (R) verilmektedir.

Çizelge 4.1 Kil-siltli kil ve killi kum zemin türleri için qc-Vs, fs-Vs, Rf-Vs ilişkilerinin korelasyon katsayıları (R)

Zemin Türü R(qc-Vs)

Doğrusal Üstel Logaritmik

Kil-Siltli Kil 0.90 0.82 0.79

Killi Kum 0.66 0.64 0.68

Zemin Türü R(fs-Vs)

Doğrusal Üstel Logaritmik

Kil-Siltli Kil - 0.28 0.86

Killi Kum - 0.16 0.21

Zemin Türü R(Rf-Vs)

Doğrusal Üstel Logaritmik

Kil-Siltli Kil - 0.75 0.51

Killi Kum - 0.14 0.37

Çizelge 4.2’de ise elde edilen ilişki fonksiyonları verilmiştir.

57

Çizelge 4.2 Kil-siltli kil ve killi kum zemin türleri için elde edilen qc-Vs, fs-Vs, Rf-Vs arasındaki ilişki fonksiyonları

Zemin

Türü

qc-Vs

Doğrusal Üstel Logaritmik

Kil

Siltli

Kil

24.223.141.18140ˆ mmcs qV += 006.03.11218.159ˆ 062.0mmcq

s eV = 22.95.0)2ln(6.132ˆ mm+= cs qV

Killi

Kum 72.038.79.62.158ˆ mmcs qV += 002.004.0ˆ 02.011.5

mmcqs eV

+= 53.367.0)31.4ln(9.91ˆ mm+= cs qV

Zemin

Türü

fs-Vs

Doğrusal Üstel Logaritmik

Kil

Siltli

Kil

- sfsL eV

7433.043.129ˆ = 55.638)ln(08.133ˆ += ssU fV

Killi

Kum - sf

sL eV4479.073.129ˆ = 21.243)ln(881.23ˆ +−= ssU fV

Zemin

Türü

Rf-Vs

Doğrusal Üstel Logaritmik

Kil

Siltli

Kil

- fRsL eV

0862.0753.97ˆ = 36.158)ln(73.103ˆ += fsU RV

Killi

Kum - fR

sL eV0153.0

27.129ˆ = 47.342)ln(885.44ˆ +−= fsU RV

58

5. SONUÇLAR

Çalışma alanında kil-siltli kil ve killi kum olmak üzere iki farklı fiziksel özelliğe sahip

zemin türü üzerinde gerçekleştirilen CPT ve SCPT sonucu ölçülen ve hesaplanan qc, fs,

Rf ile Vs değerleri arasında doğrusal, üstel ve logaritmik regresyon modellerine göre

elde edilen fonksiyonlar kullanılarak ilişkiler oluşturularak, ilişki katsayıları elde

edilmiştir.

qc -Vs arasında en yüksek ilişki, kil-siltli kil zeminler için doğrusal regresyon moeline

göre elde edilen fonksiyon kullanılarak kurulan ilişkidir. İlişkide kullanılan veri sayısı

n=33, ilişki katsayısı ise R=0.90’dır. Yüksek ilişki katsayısı veren bağıntı güvenilir

sonuçlar üretmiştir.

Bununla birlikte kil-siltli kil zeminler için qc-Vs arasında üstel ve logaritmik regresyon

modellerine ilişkin fonksiyonlar kullanılarak da ilişkiler kurulmuştur. qc - Vs arasında

kurulan üstel ilişkinin ilişki katsayısı R= 0.82, logaritmik ilişkinin ilişki katsayısı ise

R=0.79 olarak hesaplanmıştır. Hem üstel hem de logaritmik olarak hesaplanan

ilişkilerin ilişki katsayıları doğrusal dağılıma göre düşüktür.

Çalışma alanında hakim olan bir diğer zemin türü olan killi kum zeminler için de qc-Vs

arasında aynı şekilde doğrusal, üstel ve logaritmik ilişkiler kurulmuş ve benzer sonuçlar

elde edilmiştir. Killi kum türü zeminde qc-Vs arasındaki doğrusal ilişkinin ilişki

katsayısı R=0.66 olarak hesaplanmıştır. Aynı şekilde üstel ve logaritmik ilişkilerdeki

ilişki katsayıları; üstel ilişki de R=0.64, logaritmik ilişki de R=0.68 olacak şekildedir.

Kil-siltli kil zemin türüne göre killi kum zeminde geliştirilen bağıntıların ilişki

katsayıları düşüktür.

fs ile Vs arasında geliştirilen bağıntılarda ise Vs’nin hem üst limit (VsU) hem de alt limit

(VsL) değerleri için logaritmik (üst limit için) ve üstel (alt limit için) regresyon

modellerine ilişkin fonksiyonlar elde edilmiş ve ilişki düzeyleri gözlenmiştir.

59

Kil-siltli kil zemin türünde fs-Vs arasında üst limit (VsU) için geliştirilen logaritmik

bağıntının ilişki katsayısı R=0.86, alt limit (VsL) için ise ilişki katsayısı R=0.28 olarak

hesaplanmıştır. Bu sonuçtan da görüleceği üzere; yüksek Vs değerleri (180 m/sn

≤Vs≤400 m/sn) kullanılarak hesaplanan fs-VsU bağıntısı, yüksek ilişki katsayısı ayrıca

ölçülen Vs ile geliştirilen bağıntı ile hesaplanan kuramsal Vs değerleri arasındaki uyum

nedeniyle güvenilirdir. Ancak; düşük Vs (Vs<180 m/sn) değerleri kullanılarak

hesaplanan fs-VsL bağıntısı, düşük ilişki katsayısı nedeniyle güvenli değildir.

Killi kum zemin türünde fs-Vs arasında üst limit (VsU) için geliştirilen logaritmik

bağıntının ilişki katsayısı R=0.21, alt limit (VsL) için ise ilişki katsayısı R=0.16 olarak

hesaplanmıştır. Bu sonuçtan da görüleceği üzere; killi kum birimde fs-Vs arasında

güvenilir bir ilişki yoktur.

Kil-siltli kil zemin türünde Rf-Vs arasında üst limit (VsU) için geliştirilen logaritmik

bağıntının ilişki katsayısı R=0.51, alt limit (VsL) için ise ilişki katsayısı R=0.75 olarak

hesaplanmıştır. Düşük Vs değerleri (Vs<180 m/sn) kullanılarak hesaplanan fs-VsL

bağıntısı, yüksek Vs değerleri (180 m/sn ≤Vs≤400 m/sn) kullanılarak hesaplanan fs-VsU

bağıntısına göre yüksek ilişki katsayısına sahiptir.

Killi kum zemin türünde Rf-Vs arasında üst limit (VsU) için geliştirilen logaritmik

bağıntının ilişki katsayısı R=0.37, alt limit (VsL) için ise ilişki katsayısı R=0.14 olarak

hesaplanmıştır. Bu sonuçtan da görüleceği üzere; killi kum birimde Rf-Vs arasında

güvenilir bir ilişki yoktur.

Genel anlamda qc - Vs arasında kullanılabilecek anlamlı ve yüksek korelasyon katsayılı

bağıntıların hem kil-siltli kil hem de killi kum zemin türleri için doğrusal ilişkiler

olduğu sonucuna varılmaktadır. Mühendislik amaçlı çalışmalarda öncelikli olarak qc-Vs

arasında geliştirilen doğrusal ilişkinin kullanılması önerilmektedir.

Hem fs –Vs arasında hem de Rf –Vs arasında killi kum zemin türü için güvenilir bir ilişki

yoktur.

60

Bununla birlikte; kil-siltli kil zemin türü için fs-Vs arasında yüksek Vs değerleri (180

m/sn ≤Vs≤400 m/sn) için güvenilir bir bağıntı elde edilmiştir. Elde edilen bu bağıntı ile

hesaplanabilecek Vs değeri, katı-çok katı ince taneli kohezyonlu zeminlerde yapılacak

sıvılaşma, taşıma gücü ve zemin oturması gibi geoteknik analizlerde bilinen yöntemler

(örneğin SPT gibi) ile birlikte güvenilir bir şekilde kullanılabilir.

Ayrıca; kil-siltli kil zemin türünde fs/qc değerinin karşılığı olan Rf değişkeni ile Vs

arasında düşük Vs değerleri (Vs<180 m/sn) için güvenilir bir bağıntı elde edilmiştir.

61

KAYNAKLAR

Altunel, E. ve Barka, A. 1998. Eskişehir Fay Zonu’nun İnönü-Sultandere arasında

neotektonik aktivitesi, Türkiye Jeoloji Bülteni, Cilt. 41, No.2, s.41-52.

Anagnostopoulos, A., Koukis, G., Sabatakakis, N. and Tsiambaos, G. 2003. Empirical correlations of soil parameters based on cone penetration tests (CPT) for grek soils, Geotechnical and Geological Engineering, 21: 377-387. Kluwer Academic Publishers.

Anonim. 1996. Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası, T. C. Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Afet İşleri Genel Müdürlüğü, Ankara.

ASTM. 2000. Annual Book of ASTM Standart, Vol. 04.08: Soil and rock (I). Standart No. D 3441-98, Standart test method for mechanical cone penetration tests of soils, West Conshohocken, PA, pp. 373-377.

Ayday, C., Atlan, M., Nefeslioğlu, H., Canigur, A., Yerel, S. ve Tün, M. 2001. Eskişehir yerleşim yerinin yerleşim amaçlı jeoloji ve jeoteknik etüt raporu, Anadolu Üniversitesi, Uydu ve Uzay Bilimleri Araştırma Enstitüsü, Eskişehir.

Baldi, G., Belloti, R., Ghiona, V.N., Jamiolkowski, M. and Pasqualini, E. 1986. Interpretation og CPT’s and CPTU’s- 2nd part: Drained penetration of sand, IV Int. Geot. Semin. on Field Instrumentation and In Situ Measurements, Nayong Technoogical Inst., Singapore, pp.143-156.

Baldi, G., Jamiolkowski, M., Lo Presti, D.C.F., Manfredini, G. and Rix, G.J. 1989. Italian Experience in assessing shear wave velocity from CPT and SPT, Proc. Of Discussion Session on Influence of Local Conditions on Seismic Response, XII. ICSMFE, Rio De Janerio, 157-168.

Briaud, J. L. and Miran, J. 1991. The cone penetration test, Report No. FHWA-TA-91-004, Federal Highway Administration, McLean, VA.

Başokur, A.T., Dikmen, Ü. and Akça, İ. 2008. Geotechnical report for vicinity of Tepebaşı (Eskişehir) Municipality, Ankara University (in Turkish).

Bayazıt, M. ve Oğuz, B. 1985. Mühendisler için istatistik, İTÜ İnşaat Fakültesi, İstanbul, Türkiye.

Bayazıt, M. 1996. İnşaat mühendisliğinde olasılık yöntemleri, İTÜ İnşaat Fakültesi Matbaası İstanbul.

Begemann, H.K.S. 1965. The friction jacket cone as an aid in determining the soil profile, Proc. of the 6th International Conference on Soil Mechanics and Foundaiton Engineering, Montreal, 1, 17-20.

Beliceli, A. 2006. Eskişehir yerleşim yeri zeminin büyütme etkisinin makaslama dalga hızına (Vs) bağlı olarak belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeoloji Mühendisliği Anabilim Dalı, Balıkesir.

Briaud, J. L. and Miran, J. 1991. The cone penetration test, Report No. FHWA-TA-91-004, Federal Highway Administration, McLean, VA.

Coduto, D. P. 2005. Temel tasarımı ilkeler ve uygulamalar, Gazi Kitabevi, Çevirenler: Murat Mollamahmutoğlu, Kamil Kayabalı, Ankara.

62

DeRuiter, J. 1981. Current penetrometer practice, Cone Penetration Testing and Experience, p.1-8, ASCE.

Dikmen, Ü. 2009. Statistical correlations of shear wave velocity and penetration resistance for soils, J. Geophys. Eng. 6, 61-72, doi: 10.1088/1742-2132/6/1/007.

Gözler, M. Z., Cevher, F. ve Küçükkayman, A. 1985. Eskişehir civarının jeolojisi ve sıcak su kaynakları, MTA Dergisi, No: 103-104. 40-55.

Hegazy, Y. and Mayne, P.W. 1995. Statistical correlations between Vs and cone penetration data for different soil types, In Proceedings of the International Symposium on Cone Penetration Testing (CPT’Linkoping, Sweden, 4-5 October 95), Swedish Geotechnical Society, Linkoping, Seweden, Report 3-95, Vol.2, pp. 173-178.

İyisan, R. ve Ansal, A. 1993. Dinamik zemin özelliklerinin kuyu içi sismik yöntemler ile bulunması, 2. Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi, Bildiriler Kitabı.

İyisan, R. 1996. Between shear wave velocity and in-situ penetration test results, Teknik Dergi, Vol 7, No:2, April 1996, pp. 1187-1199.

Jamiolkowski, M., Ghiona, V.N., Lancllotta, R. and Pasaqalin, E. 1988. New correlations of penetration tests for design practice, Proc. 1st International Symposium on Penetration Testing, ISOPT-1, Orlando, 1, 263-296.

Jamiolkowski, M. 1995. Opening Address, In Proceedings of the International Symposium on Cone Penetration Testing (CPT’95), Linkoping, Sweden, 4-5 October, Sweden Geotechnical Society, Linkoping Sweden Report 3-95, Vol.3, pp.7-15.

Larsson, R. 1995. The CPT test, Geotechnical Institute, Swedish, 77 p.

Mayne, P.W. and Rix, G.J. 1995. Correlations between shear wave velocity and cone tip resistance in clays, Soils and Foundations 35(2), pp.107-110.

Mayne, P.W. 2006. Interrelationships of DMT and CPT readings in soft clays, Civil & Environmental Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA, Proceedings from the second international flat dilatometer conference

Meigh, A. C. 1987. Cone penetration testing: methods and ınterpretation, Butterworths,

London.

Microcal ™ Origin ® Version 6.0, Microcal Software, Inc.

Na, Y.M. 2002. Site characterization of reclaimed sand fill with particular reference to dynamic compaction, Ph, D. thesis, Nanyang Technological University, Singapore.

Na, Y.M., Choa, V., Teh, C.I. and Chang, M.F. 2005. Geotechnical parameters of reclaimed sand fill from the cone penetration test, Can. Geotech. J. 42:91-109 (doi: 10.1139/T04-064).

Nauroy, J.F., Dubois, J.C., Colliat, J.L., Kervadec, J.P. and Meunier, J. 1998. The GEOSIS method for integrating VHR seismic data in offshore site investigation, Proceedings of the Offshore Site Investigation and Foundation Behaviour Conference, S.U.T., London, Sept. 98.

63

Puech, A., Foray, P. and Emerson, M. 2002. Correlation of seismic refraction compressive velocity and CPT data with particular application to continuous burial assessment of pipelines and cables, Proc. Offshore Technology Conference, O.T.C. Paper 14 074, Houston, May 2002.

Robertson, P. K. and Campanella, R. G. 1983. Interpretation of cone penetration tests: parts 1 and 2, Canadian Geotechnical Journal, Vol. 20, pp. 718-745.

Robertson, P. K. and Campanella, R. G. 1989. Guidelines for geotechnical design using the cone penetrometer test and CPT with pore pressure measurement, 4th ed., Hogentogler & Co., Columbia, MD.

Schmertmann, J. H. 1978, Guidelines for cone penetration test: perforance and design, Report FHWA-TS-78-209, Federal Highway Administration, Washington, D.C.

Sivrikaya, O. 2003. Standart penetrasyon deneyi ile zemin özelliklerinin belirlenmesi ve Türkiye’deki uygulaması, Doktora Tezi, İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Ekim 2003.

Sivrikaya, O. ve Toğrol E. 2009. Arazi deneyleri ve geoteknik tasarımda kullanımları, Birsen Yayınevi, Ankara.

Sykora, D.W. and Stokoe, K.H. 1983. Correlations of in situ measurements in sands of shear wave veloctity, soil characteristics and site conditions, Geotechnical Eng. Report, GR83-33, The University of Texas, Austin.

Şaroğlu, F., Emre, Ö. ve Kuşçu, İ. 1992. Türkiye Diri Fay Haritası, MTA Genel Müdürlüğü, Ankara.

Toğrol, B. ve Toğrol, E. 1967. İstatistik metotları, Matbaa Teknisyenleri Basım Evi, İstanbul.

Toğrol, E. ve Tan, O. 2003. Kazıklı temeller, Birsen Yayınevi, Ankara

Tün, M. 2003. Eskişehir zemininin makaslama dalgası hızı (Vs) değişimine bağlı özelliklerinin incelenmesi ve doğal titreşim periyodunun (To) bulunması, Yüksek Lisans Tezi, Anadol Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Fizik Anabilim Dalı.

64

ÖZGEÇMİŞ

Adı Soyadı : Zafer SAL

Doğum Yeri : Ankara

Doğum Tarihi : 01.12.1976

Medeni Hali : Evli

Yabancı Dili : İngilizce

Eğitim Durumu (Kurum ve Yıl)

Lise : Mimar Sinan Lisesi (1994)

Lisans : Ankara Üniveritesi Fen Fakültesi Jeofizik Mühendisliği Bölümü

(1998)

Yüksek Lisans : Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Jeofizik

Mühendisliği Anabilim Dalı (Mart 2010)

Çalıştığı Kurum/Kurumlar ve Yıl

İller Bankası Genel Müdürlüğü, 1998 -