2023 Kahramanmaraş Depremleri Bağlamında Zemin Sıvılaşması ve Zemin Duyarlılığının Analizi: Gölbaşı (Adıyaman) Örneği

Abstract

Türkiye’nin yerleşim alanlarının önemli bir kısmı, deprem riski yüksek Doğu Anadolu Fay (DAF) ve Kuzey Anadolu Fay (KAF) sistemleri çevresinde yoğunlaşmaktadır. Genç ve düz arazilerin tercih edilmesi, kohezyonsuz ve dolgu nitelikli zeminlerin yaygınlığıyla birleşerek afet duyarlılığını artırmaktadır. Bu çalışmada, 2023 Kahramanmaraş depremlerinde ağır hasar gören Adıyaman ilinin Gölbaşı ilçesi araştırma alanı olarak ele alınmıştır. İlçede yapılan arazi çalışması sonucunda yüksek hasar almış binalarda zemin sıvılaşma derecesinin belirleyici rol oynadığı tespit edilmiştir. Çalışmada koşullara bağlı ağırlıklı yöntem kullanılarak Gölbaşı’nın jeolojik, jeomorfolojik ve hidrografik özelliklerinin zemin sıvılaşması ve duyarlılığı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Saha çalışmaları ve hasar tespitleri sonucunda, özellikle fay hatları ile göl ve akarsu tabanlarının kesişim noktalarında zemin sıvılaşması ve duyarlılığının çok yüksek seviyelere ulaştığı belirlenmiştir. Elde edilen bulgular doğrultusunda, gelecekte yapılacak araştırmalar için bir analiz modeli önerilmiş ve eski göl tabanlarında zemin sıvılaşması riskini azaltabilecek yöntemler tartışılmıştır.

Keywords

• Kahramanmaraş depremleri
• Gölbaşı
• Zemin sıvılaşması
• Zemin duyarlılığı
• Afet riski

Supporting Institution

Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK)

Project Number

3690151

Ethical Statement

Bu çalışma TÜBİTAK hızlı destek kapsamında desteklenmiştir.

Thanks

6 Şubat 2023 de meydana gelen Maraş-Elbistan depremlerinde arazi çalışmaları için maddi destek sağlayan Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumuna teşekkür ederiz.

Analysis of Soil Liquefaction and Soil Susceptibility in Kahramanmaraş Earthquakes (2023): Case study from Gölbaşı (Adıyaman)

Abstract

A significant portion of Turkey's settlement areas are concentrated around the Eastern Anatolian Fault (EAF) and North Anatolian Fault (NAF) systems, which have high risk of earthquakes. The preference for young and flat terrain, combined with the prevalence of cohesionless and fill-type soils, increases disaster susceptibility. In this study, the Gölbaşı district of Adıyaman province, which suffered severe damage in the 2023 Kahramanmaraş earthquakes, was taken as the research area. Fieldwork conducted in the district revealed that the degree of soil liquefaction played a decisive role in buildings that suffered high damage. The study examined the effects of Gölbaşı's geological, geomorphological, and hydrographic characteristics on soil liquefaction and susceptibility using a condition-dependent weighted method. Field studies and damage assessments revealed that soil liquefaction and susceptibility reached very high levels, particularly at the intersection points of fault lines and lake and river beds. Based on the findings, an analytical model was proposed for future research, and methods to reduce the risk of soil liquefaction in old lake beds were discussed.

Keywords

• Kahramanmaraş earthquakes
• Gölbaşı
• Soil liquefaction
• Soil susceptibility
• Disaster risk

Project Number

3690151

References

1. AFAD, 2023. 06 Şubat 2023 Pazarcık-Elbistan Kahramanmaraş (Mw: 7.7– Mw: 7.6) Depremleri Raporu, T.C. İçişleri Bakanlığı Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı, Erişim adresi: https://deprem.afad.gov.tr/assets/pdf/Kahramanmara%C5%9F%20Depremi%20%20Raporu_02.06.2023.pdf
2. Akbaş B., Akdeniz N., Aksay A., Altun İ.E., Balcı V., Bilginer E., Bilgiç T., Duru M., Ercan T., Gedik İ., Günay Y., Güven İ.H., Hakyemez H.Y., Konak N., Papak İ., Pehlivan Ş., Sevin M., Şenel M., Tarhan N., Turhan N., Türkecan A., Ulu Ü., Uğuz M.F., Yurtsever A., 2011. 1:1.250.000 ölçekli Türkiye Jeoloji Haritası, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü Yayını, Ankara-Türkiye.
3. Akdemir İ.O., 2004. Gölbaşı İlçesi’nin (Adıyaman) beşeri ve iktisadi coğrafyası, Doktora tezi, Fırat Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, Elazığ, 326 s.
4. Alpaslan N., 2013. Zemin sıvılaşması ve mekanizması, Batman Üniversitesi Yaşam Bilimleri Dergisi, (3)2, 67-89.
5. Biricik A.S., 1994. Gölbaşı depresyonu (Adıyaman), Türk Coğrafya Dergisi, 29, 53-81.
6. Ekinci D., 2005. Karadeniz Ereğlisi’nin zemin hareketleri duyarlılık sahalarının sınıflandırılması ve yüksek riskli yerleşmelerin zemin stabilite analizi, Coğrafya Dergisi, 13, 121-137.
7. Ghunake S., Mokashi S., Birnale A., Koli K., Shewale S., 2023. Analysis of Soil Liquefaction Potential through FieldTests Based Method, International Journal for Research in Applied Science & Engineering Technology (IJRASET), 11(6), 2779-2784, https://doi.org/10.22214/ijraset.2023.54144
8. González L., Abdoun T., Zeghal M., Kallou V., Sharp M.K., 2005. Physical modeling and visualization of soil liquefaction under high confining stress, Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 4, 47-57.

9. Huang Y., Yu M., 2013. Review of soil liquefaction characteristics during majör earthquakes of the twenty-first century, Natural Hazards, 65, 2375-2384.
10. Idriss I.M., Boulanger R.W., 2008. Soil liquefaction during earthquakes, Earthquake Engineering Research Institute, California, USA, 264 p.
11. Ishihara K., Koga Y., 1981. Case studies of liquefaction in the 1964 Niigata earthquake, Soils and foundations, 21(3), 35-52.
12. Karadoğan S., Kavak M.T., 2022. Yer Bilimleri Çalışmalarında Coğrafi Bilgi Sistemleri ve Uzaktan Algılama. (İçinde: Farklı Yaklaşımlarla Madenler ve Değerli Taşlar, Editör: Kavak O., Haspolat Y.K., Orient Yayınları, Ankara, 808 s.), 156-177.
13. Kavurmacı M., 2017. Coğrafi bilgi sistemi (CBS) kullanılarak sıvılaşma riskinin değerlendirilmesi: Aksaray örneği, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(3), 304-312.
14. Koçyiğit A., Aksoy E., Deveci Ş., 2010. Doğu Anadolu Fay Sistemi’nin Gölbaşı kesiminde saha gözlemleri ve teknik inceleme, Aktif Tektonik Araştırma Grubu 14. Çalıştayı (ATAG-14), Adıyaman.
15. Korkmaz H., 2006. Antakya’da zemin özellikleri ve deprem etkisi arasındaki ilişki, Coğrafi Bilimler Dergisi, 4(2), 49-66.
16. Koseki J., Wakamatsu K., Sawada S., Matsushita K., 2015. Liquefaction-induced damage to houses and its countermeasures at Minami-Kurihashi in Kuki City during the 2011 Tohoku Earthquake, Japan, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 79, 391-400.
17. Kramer S.L., Astaneh Asl B., Ozener P., Sideras S.S., 2015. Effects of Liquefaction on Ground Surface Motions. (In: Perspectives on Earthquake Geotechnical Engineering- In Honour of Prof. Kenji Ishihara, Geotechnical, Geological and Earthquake Engineering, Ed: Ansal A., Sakr M., Springer International Publishing, 479 p.), 285-309.
18. Lirer S., Chiaradonna A., Mele L., 2020. Soil liquefaction: From mechanisms to effects on the built environment, Rivista Italiana di Geotecnica, 3, 23-51.
19. MENARD, 2024. What is Soil Liquefaction? Causes, Effects, and Mitigation, Innovation, News, MENARD, August 29, 2024, Erişim adresi: https://www.menard-asia.com/2024/08/29/soil-liquefaction/
20. National Research Council, 1930. Liquefaction of Soils During Earthquakes, National Academy Press.
21. Özalp S., Emre Ö., Doğan A., 2013. Kuzey Anadolu Fayı Güney Kolu’nun Segment Yapısı ve Gemlik Fayının Paleosismik Davranışı, KB Anadolu, Maden Tetkik ve Arama Dergisi, 147(147), 1-17.
22. Özkazanç S., Derman Sıddıquı S., Güngör M., 2020. Sensitivity analysis of earthquake using the analytic hierarchy process (AHP) method: Sample of Adana, İdealkent, 11(30), 570-591.
23. Seed H.B., Idriss I.M., 1971. Simplified procedure for evaluating soil liquefaction potential, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, 97(9), 1249-1273.
24. TMMOB İMO, 2023. 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş Depremleri Teknik Değerlendirme Raporu. Ankara: TMMOB İnşaat Mühendisleri Odası.
25. Tinsley J.C., Youd T.L., Perkins D.M., Chen A.T.F., 1985. Evaluating liquefaction potential, (In: Evaluating earthquake hazards in the Los Angeles region -An earth-science perspective, Ed.: J. I. Ziony), U.S. Geological Survey Professional Paper 1360, pp. 263-316, U.S. Geological Survey.
26. Turoğlu H., 2004. Zemin sıvılaşmasının 17 Ağustos 1999 depreminde Adapazarı’ndaki hasara etkisi, İstanbul Üniversitesi Coğrafya Dergisi, 12, 63-74.
27. Yavaşoğlu F., Varol Özden Ç., 2017. Coğrafi bilgi sistemleri tabanlı analitik hiyerarşi süreci kullanılarak deprem hasar riski analizi: Kadıköy örneği. TÜBAV Bilim Dergisi 10(3), 28-38.
28. Youd T.L., Nichols D.R., Halley E.J., Lajoie K.R., 1975. Liquefaction Potential. (In: Studies for Seismic Zonation of the San Francisco Bay Region, US Geological Survey, Professional Paper) 941-A: A68-A74.
29. Youd T.L., Idriss I.M., Andrus R.D., Arango I., Castro G., Christian J.T., Dobry R., Finn W.D.L., Harder Jr. L.F., Hynes M.E., Ishihara K., Koester J.P., Liao S.S.C., Marcuson III W.F., Martin G.R., Mitchell J.K., Moriwaki Y., Power M.S., Robertson P.K., Seed R.B., Stokoe II K.H., 2001. Liquefaction resistance of soils: Summary report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF workshops on evaluation of liquefaction resistance of soils, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 127(10), 817-833.
30. Yuan X.M., Cao Z.Z., Sun R., Chen L.W., Meng S.L., Dong L., Wang W.M., Meng F.C., Chen H.J., Zhang J.Y., Cai X.G., 2009. Preliminary research on liquefaction characteristics of Wenchuan 8.0 earthquake, Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 6, 1288-1296. (in Chinese with English abstract).
31. Ziony J.I., 1985. Evaluating earthquake hazards in the Los Angeles region - An earth-science perspective, U.S. Geological Survey Professional Paper 1360, U.S. Geological Survey.