Acıpayam ovası (Denizli) zeminlerinin jeolojik, jeoteknik, hidrojeolojik ve depremsellik açıdan incelenmesi

Abstract

Denizli İli’ nin 35 km güney doğusunda yer alan Acıpayam İlçesi yerleşiminin büyük bir kesimi, KB-GD doğrultulu eğim atımlı normal faylarla şekillenen Acıpayam Ovası içinde ve kenarındaki alanlarda yerleşmiştir. Bu tez çalışması, Acıpayam Ovası içindeki yerleşim yerlerinin jeolojik, jeoteknik, hidrojeolojik özelliklerinin belirlenmesi ve kentleşme açısından değerlendirilmesi amacıyla yapılmıştır. Çalışma alanında yapılmış imara esas etüt raporlarında, jeoteknik sondajlar, gözlem çukurları verileri, zemin örneklerinin deney sonuçları, sondajlardaki yeraltısuyu seviyeleri, sismik kırılma ve mikrotemör ölçüm verileri derlenmiştir. Ayrıca, bu tez kapsamında 2022FBE058 numaralı PAÜ BAP projesi kapsamında farklı noktalarda derinlikleri 8 m ile 26 m arasında değişen 14 adet jeoteknik sondaj çalışması, zemin ve kayaların fiziksel ve mekanik özellikleri değerlendirilmiştir. Zeminlerin dinamik özelliklerinin incelenmesi kapsamında 15 farklı alanda serim uzunluğu 72m olan sismik kırılma ve Mikrotremör ölçümleri yapılmıştır. Yukarıda değinilen tüm veriler KUMSAR-GIS programının JEOKBS Modülünde, Ova içinde DSİ tarafından açılmış 87 adet yeraltısuyu sondajlarının jeolojik ve hidrojeolojik logları da aynı yazılımın YAS-CBS Modülü Coğrafi Bilgi Sistemine aktarılmıştır. Tüm veriler değerlendirildiğinde, çalışma alanı içinde zemin yüzeyinden 10 m derinlik için sismik makaslama dalgalarının yayılma hızları (Vs) ovanın iç kesimlerinde 114 m/sn ile 200 m/sn arasında, ova kenarlarına yaklaştıkça 200 m/sn ile 350 m/sn arasında, Vs30 değerleri ise 155.2 m/sn ile 413.1 m/sn arasında değişmektedir. Çalışma alanındaki zeminlerin büyütme değerleri 0,83 ile 5,43 arasındadır. Yerleşim alanlarındaki zeminlerinin şişme basıncı değerleri 0 kPa ile 0.5 kPa arasında, şişme yüzdesi değerleri %0 ile %6.2 arasında değişmektedir. İnceleme alanındaki zeminler genellikle CL ve CH sınıfındadır. Bazı sondajlarda SC grubu zeminlerin varlığı belirlenmiştir. Geleneksel sıvılaşma analiz yöntemlerine göre kum tane boyundaki kolay sıvılaşabilir zeminler inceleme alanında sınırlı alandadır. Ova içinde yeraltısuyunun statik seviyesi 1m ile 20m arasındaki derinliklerde değişmektedir. Deprem yükleri altında sadece kumlu ve siltli zeminlerin sıvılaşabileceği olgusu yaygın olarak bilinmektedir. Ancak, laboratuvarda yapılan model deneylerinde suya doygun killi zeminlerde de sıvılaşmaya benzer zemin hareketlerinin de gelişebileceği deneysel olarak ortaya konmuştur. Bu konu, ileriki çalışmalarda dinamik model deneyleri ile ayrıntılı olarak araştırılmalıdır.

A large part of the Acıpayam, 55 km SE of Denizli, is took placed in and around the Acıpayam Plain, which is shaped by NW-SE trending dip-slip normal faults. The study was carried out to determine the geological, geotechnical and hydrogeological characteristics of the settlement areas and to evaluate them in terms of urbanization. From the zoning surveys prepared before, geotechnical drillings, observation pits, drilling and observation pit data, test results of ground samples, groundwater levels in the drillings, seismic refractions and microtremor measurements data were compiled. In addition, in this thesis, 14 geotechnical drillings with depths from 8 m to 26 m at different points within the scope of the PAU-BAP project (No: 2022FBE058), and the physical and mechanical properties of the soil and rocks were evaluated. The dynamic properties of the soils, seismic refraction and microtremor measurements were made in 15 different areas. All the data yielded were transferred to the JEOKBS module of the Kumsar-Gis program, and the geological and hydrogeological logs of 87 groundwater boreholes by DSI in the plain were transferred to the GIS digital databases of the YAS-GIS module of the same software. When all data are evaluated, the propagation speeds (Vs) of the seismic shear waves for a depth of 10 m from the ground surface in the study area are between 114 m/s and 200 m/s in the inner parts of the plain, and between 200 m/s and 350 m/s towards the basin margins, by the way, the Vs30 values are between 155.2 m/sec to 413.1 m/sec. The magnification values of the soils are between 0.83 and 5.43. The swelling pressure values vary from 0 kPa to 0.5 kPa, and the swelling percentages vary from 0% to 6.2%. The soils in the area are mostly in CL and CH classes based on the combined soil class. The presence of SC group soils was determined in some boreholes. According to traditional liquefaction analysis, easily liquefiable sandy soils size are in the limited area. The static level of groundwater in boreholes are between 1m and 20 m deep. It is widely known that only sandy and sandy-silty soils can liquefy under earthquake loads. However, in the model experiments carried out in the laboratory within in the study, it has been experimentally demonstrated that liquefaction can also develop in clayey soils saturated. It is suggested that this issue should be investigated in detail through the model experiments and field applications in future studies.