Geotechnical site investigation and evaluation of 20 March 2019 Mw 5.5 Acıpayam (Denizli) earthquake

Abstract

An earthquake with a magnitude of (Mw) 5.5 occurred in Yeniköy village of Acıpayam district (Denizli) on 20 Mart 2019 caused heavy damages on masonary structures in Acıpayam basin. Groundwater level from ground surface in the basin varies between 1m and 11m, and soil structure of the basin is made up of silty, gravely and sandy clay. Soil liquefaction was not observed in the basin after the earthquake. The main reasons of the heavy damage on the structures are mainly, high value of soil amplification, use of clayey adobe bricks and hollow bricks for building masonary houses, unpermitted construction of roof floors by using hollow bricks.

Keywords

• Acıpayam (Denizli)
• Earthquake
• Geology
• Geotechnic

References

1. [1] AFAD. “Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı”. www.deprem.afad.gov.tr (24.03. 2019).
2. [2] KOERI. “Kandilli Observatory and Research Institude”. www.koeri.boun.edu.tr, (28.03.2019).
3. [3] AFAD. 20 Mart 2019 Acaıpayam (Denizli) Mw 5.5 Depremine ilişkin ön değerlendirme Raporu (in Turkish), www.deprem.afad.gov.tr (28.03. 2019).
4. [4] Hançer M, Kenanoğlu N. “Geological Interpretation of March 20, 2019 Acıpayam (Denizli Turkey) Earthquake”. 136th Proceedings of Academic World International Conference, Rome, Italy, 20-21 July 2019.
5. [5] McKenzie DP. Active tectonics of the Alpine-Himalayan Belt: The Aegean sea and its surronding regions, Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 55, 217-254, 1978.
6. [6] Koçyiğit A. “Hoyran gölü (Isparta büklümü) dolayının tektoniği”. TJK Bülteni, 26(1), 1-10, 1983.
7. [7] Karaman ME. Isparta Güneyinin Temel Jeolojik Özellikleri. TJK Bülteni, 33, 57-67, 1990.
8. [8] Taymaz T, Price SP. “The 12.05.1971 Burdur earthquake sequence: A synthesis seismological and geological observations”. Geophysical Journal International, 108, 589-603, 1992.

9. [9] Barka A, Reilinger R, Şaroğlu F, Sengör AMC. “The Isparta Angle: Its evolution and importance in the tectonics of the eastern Mediterranean region”. International Earth Science Colloquium on Aegean Region, İzmir, Türkiye, 9-14 October, 1995.
10. [10] Yağmurlu F. “Burdur fayının sismotektonik özellikleri”. Batı Anadolu'nun Depremselliği Sempozyumu-BAD SEM 2000 Bildiriler Kitabı, İzmir, Türkiye, 2000.
11. [11] Şentürk M. Acıgöl ve Burdur Gölleri Arasındaki Bölgenin Sismotektonik Özellikleri, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, Türkiye, 2003.
12. [12] Bozcu M, Yağmurlu F, Şentürk M. “Fethiye-Burdur Fay Zonunun Bazı Neotektonik ve Paleosismolojik Özellikleri (in Turkish), GB-Türkiye”. Jeoloji Mühendisliği Dergisi, 31(1), 25-48, 2007.
13. [13] Kumsar H, Özkul M, Semiz B. “20 Mart 2019 Acıpayam-Yeniköy (Denizli) M=5.5 Depremlerinin Ön Değerlendirme Raporu”. Denizli, Türkiye, 21, 2019.
14. [14] Kumsar H, Özkul M, Semiz B. “Geological and Geotechnical Investigation of 20 March 2019 Mw 5.5 Acıpayam (Denizli) Earthquake”. National Symposium on Engineering Geology and Geotechnics-ENGGEO’2019, Denizli, Turkey, 03-05 October 2019.
15. [15] Kumsar, H. Mine Slope Stability Assessment by Using Iner-Slice Force Transmission Theory. PhD Thesis, Deparment of Mineral Resources Engineering, Nottingham University, UK, 1993.
16. [16] Kumsar, H, Çelik, SB, Kaya, M. “Denizli il merkezi yerleşim alanının jeolojik, jeoteknik kent bilgi sistemi (JEO-KBS)”. Pamukkale Üniv. Mühendislik Bilimleri Dergisi, 10(4), 25-31, 2004.
17. [17] Kürçer Z, Özdemir R, Uygun Güldoğan Ç, Duman TY. “The first paleoseismic trench data from Acıpayam fault, Fethiye Burdur Fault Zone, SW Turkey”. Proceedings of the 14th International Congress, Thessaloniki, Greece, 25-27 May 2016.
18. [18] Balcı M, Sarıkaya A, Yıldız M. “Denizli-Acıpayam Peridotit Masifinin Çatak-Mevlütler Çevresinin Jeolojisi, MTA Raporu”. Ankara, Türkiye, 6447, 1976. (yayımlanmamış).
19. [19] Büyükmeriç Y. “Kale-Tavas ve Acıpayam Havzalarında erken miyosen çökellerinin mollusk biyostratigrafisi (Denizli, GB Türkiye) (in Turkish)”. MTA Dergisi, 155, 49-73, 2017.
20. [20] Erten H. “Acıpayam-Çameli Karasal Neojen İstifinin Stratigrafisi ve Mikromemeliler Yönünden İncelenmesi”. Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Denizli, Türkiye, 2002.
21. [21] Alçiçek MC, Kazancı N, Özkul M, Şen Ş. “Çameli (Denizli) Neojen Havzası’nın tortul dolgusu ve jeolojik evrimi (in Turkish)”. MTA Dergisi, 128, 99-123 2004.
22. [22] Alçiçek MC, Kazancı N, Özkul M. “Multiple rifting pulses and sedimentation pattern in the Çameli Basin, southwestern Anatolia, Turkey”. Sedimentary Geology, 173, 409-43, 2005.
23. [23] Emre Ö, Duma, TY, Özalp S, Elmacı H, Olgun Ş, Şaroğlu “F1/1.250.000 Ölçekli Türkiye Diri Fay Haritası”. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Özel Yayınlar Serisi, Ankara, Türkiye, 2013.
24. [24] MTA. “Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü”. http://yerbilimleri.mta.gov.tr/anasayfa.aspx, (30.04.2019).
25. [25] Akbaş B, Akdeniz N, Aksay A, Altun İ, Balcı V, Bilginer E, Bilgiç T, Duru M, Ercan T, Gedik İ, Günay Y, Güven İH, Hakyemez HY, Konak N, Papak İ, Pehlivan Ş, Sevin M, Şenel M, Tarhan N, Turhan N, Türkecan A, Ulu Ü, Uğuz MF, Yurtsever A, ve diğerleri. “Türkiye Jeoloji Haritası”. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Yayını, Ankara, Türkiye, 2002.
26. [26] Şekerci H, Kocabaş A. “Denizli İli Acıpayam İlçesi Uçarı Yolu Üzeri N22B08A2C, N22B08B1D Paftalarında Yeralan Çalışma Alanının İmar Planına Esas Jeolojik-Jeoteknik Etüt Raporu (in Turkish). Denizli, Türkiye, 165, 2016.
27. [27] Şekerci H, Kocabaş A. “Denizli İli Acıpayam İlçesi Kırca Mahallesi N22B02B3C, N22B02B3D, N22B02B4C, N22B02B4D, N22B02C1A, N22B02C1B, N22B02C1C, N22B02C1D, N22B02C22A, N22B02C2B, N22B02C4B, N22B03A4D Paftalarında Yeralan Çalışma Alanının İmar Planına Esas Jeolojik-Jeoteknik Etüt Raporu (in Turkish)”. Denizli, Türkiye, 247, 2018.
28. [28] Şekerci H, Kocabaş A. “Denizli İli Acıpayam İlçesi Oğuz Mahallesi N22B02C3A, N22B02C3B, N22B02C3C, N22B02C3D, N22B02C4AD Paftalarında Yeralan Çalışma Alanının İmar Planına Esas Jeolojik-Jeoteknik Etüt Raporu (in Turkish)”. Denizli, Türkiye, 205, 2018.
29. [29] Kocabaş A, Şekerci H. “Denizli İli Acıpayam İlçesi Güneybatısında Yeralan Çalışma Alanının İmar Planına Esas Jeolojik-Jeoteknik Etüt Raporu (in Turkish)”. Denizli, Türkiye, 201, 2015.
30. [30] Kocabaş A. Şekerci H. “Denizli İli Acıpayam İlçesi, Ucarı Mahallesi, N22B04A3C, N22B04B4A, N22B04B4C, N22B04B4D, N22B04D2B, N22B04C1A, N22B04C1B, N22B04C1C Paftalarında Yeralan 1.005.746m2’lik Alanının Mevzii İmar Planına Esas Jeolojik-Jeoteknik Etüt Raporu (in Turkish)”. Denizli, Türkiye, 239, 2017.
31. [31] Aydan Ö, Kumsar H. “Yeni bir sıvılaşma tahmin yöntemi ve uygulamaları”. II. İzmir ve Çevresinin Jeoteknik Sorunları Sempozyumu, İzmir, Türkiye, 22-24 Ekim 1997.
32. [32] Midorikawa S. “Prediction of isoseismal map in the Kanto Plain deu to hypotetrtical earthquake”. Journal of StructuralEngineering, 33B, 43-48, 1987.
33. [33] Joyner WB, Fumal TE. “Use of measured shear-wave velocity for predicting geologic site effects on strong ground motion”. Proceedings of Eight World Conference on Earthquake Engineering, Sanfrancisco, USA, 21-28 July, 1984.
34. [34] Borcherdt RD, Wentworth CM, Janssen A, Fumal T, Gibbs J. “Methodology for predictive GIS mapping of special study zones for strong ground shaking in the San Francisco Bay region”. Proceedings of the 4th International Conference on Seismic Zonation, August, California, USA, 26-29 August 1991.
35. [35] Port and Harbour Research Institude of Japan. Handbook of Liquefaction Remediation of Reclaimed Land. Brookfield, UK, Balkema,1997.
36. [36] Youd TL, Idriss IM, Andrus RD, Dobry R, Ishihara K, Martin, GR, Arango I, Finn WDL, Koester JP, Mitchell JK, Robertson PK, Castro G, Harder Jr LF, Liao SSC, Christian JT, Hynes ME, Marcuson III WF, Moriwaki Y, Seed RB, Power MS, Stokoe II KH, “Liquefaction resistance of soils: summary report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF Workshops on Evaluation of Liquefactıon Resistance of Soils”. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 127(10), 817-833, 2001.
37. [37] ASTM. “Unified Soil Classification System (USCS) (ASTM D2487-11)”. ASTM International, USA, 2011.
38. [38] Özçep F. Mikrobölgeleme: İlkeler ve Uygulamalar. Ankara, Türkiye, TMMOB Jeofizik Mühendisleri Odası, 2007.
39. [39] Türkiye Deprem Yönetmeliği. “Deprem Etkisi Altında Binaların Tasarımı İçin Esaslar”. https://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2018/03/20180318M1-2-1.pdf (01.05.2020).