Investigation of Floor Surface Deformation of Hagia Sophia Museum with Ground-Penetrating Radar (GPR)

Abstract

One of the most important structures in history and in Istanbul of Hagia Sophia has survived for centuries to reach the present day. Housing different cultures during the progress of history, Hagia Sofia experienced both natural and human-sourced destruction. Currently acting as a museum, the non-destructive ground-penetrating radar (GPR) technique was applied to the study area in the museum with the aim of identifying fractures observed in the floor of the structure. Antennae with different frequencies were used noting the penetration features with studies completed in the south wing of the gallery floor in front of the Marble Door. In line with this study, identification of both fractures and the status of weak sections and the links between fine fractures with main fractures were researched. Crack type of deformations at the gallery floor was investigated by the ground penetrating radar monitoring. Results indicate that the radargrams strongly reflect those cracks and are compatible with some of collapse on the floor.

Keywords

• Ground-penetrating radar (GPR),Hagia Sophia,Fracture

Ayasofya Müzesi Zemin Yüzey Deformasyonlarının Yeraltı Radarı (GPR) İle İncelenmesi

Abstract

Tarihin ve İstanbul’un en önemli yapılarından biri olan Ayasofya geçmiş yüzyıllardan bugüne varlığını koruyarak gelmiştir. Tarihi süreçte farklı kültürlere ev sahipliği yapan Ayasofya hem doğal hem de insan kaynaklı tahribatlara uğramıştır. Günümüzde varlığını müze olarak devam ettiren bu yapının zemininde gözlemlenen çatlakların durum tespiti amacıyla müzede, çalışma alanlarına tahribat bırakmayan yeraltı radarı (GPR) tekniği uygulanmıştır. Penetrasyon özellikleri dikkate alınarak farklı frekanslara sahip antenler kullanılarak galeri katı güney kanadı cennet kapısı önünde çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalar doğrultusunda hem çatlakların tespiti hem de zayıf bölgelerin durumları tespit edilmesi hem de ince çatlakların ana çatlaklar ile bağlantısının durumu araştırılmıştır.  Ayasofya Müzesi’nde galeri katında gerçekleştirilen yeraltı radarı jeofizik yöntemi çalışmaları ile üst galeri katındaki çatlak tipi deformasyonların durumu araştırılmıştır. Radargramların zemindeki çatlak ve çökmelerle birebir uyum sağladığı anlaşılmıştır.

Keywords

• Yeraltı radarı (GPR),Ayasofya,Çatlak

References

1. http://ayasofyamuzesi.gov.tr/tr/foto-galeri
2. Doğan S., ‘‘Ayasofya ve Fossatı Kardeşler (1847-1858)’’, Nezih Başgelen, İstanbul: Arkeoloji ve Sanat Yılları, ISBN: 978-605-396-152-9, İstanbul (2011)
3. Akşit İ., ‘‘Hagia Sophia’’, Akṣit Kültür ve Turizm Yayıncılık, ISBN 9789757039075, (2004)
4. Mainstone R.J., “Hagia Sophia: Architecture, Structure, and Liturgy of Justinian’s Great Church (reprint edition)’’, Thames and Hudson, ISBN 0-500- 27945-4, (1997)
5. Conyers L.B., ‘‘Ground-penetrating radar techniques to discover and map historic graves’’, Historical Archaeology, 40(3):64–73,(2006)
6. Yalçıner C.Ç., Kurban Y., Altunel E., ‘‘Research using GPR into the cause of cracks and depressions in the floor of the gallery of Hagia Sophia Museum’’, Construction and building materials, 139:458-466, (2017)
7. Conyers, L.B., Ground Penetrating Radar for Archaeology, Altamira Press, 2426 California,USA, (2004)
8. Conyers, L. B., & Goodman, D., Ground-penetrating radar: An introduction for archaeologists. California: Altamira Press, (1997)

9. Yalçıner C.Ç., ‘‘Investigation of the subsurface geometry of fissure-ridge travertine with GPR, Pamukkale, western Turkey’’, Journal Of Geophysics and Engineering, 10: 035001, (2013)
10. Sandmeier K.J., Reflexw 4.2 Manuel Book: Sandmeier Software (Karlsruhe, Germany), (2003)
11. Guideline Geo Americas INC., MALA 3D Vision, ABEM&MALA