Engineering Application of Geophysical and Geotechnical Methods: A Field Example at Yalova

Abstract

Geophysical and geotechnical investigations were conducted in the Gaziosmanpaşa district of Yalova in order to investigate the physical properties of near surface sediments for the construction project. Seismic refraction and Vertical Electrical Sounding (VES) applied at 10 points and mechanical soundings were operated at 16 points. Disturbed/undisturbed soil samples were collected and Standart Penetration Tests (SPT) were conducted at every 1.5 m in the drill-holes. The results of investigation indicated that below the cover layer of about 1.4 m in thickness at the surface, silty clay layer with the thickness of 4-4.5 m was placed overlying the sand layer. The bearing capacity of the silty layer was determined between qu=2.86-3.04 kg/cm2 and that of sand layer between qu=6.23- 11.38 kg/cm2. Geologic features such as cracks/faults were not detected in the investigation area.

Jeofizik ve Geoteknik Metotlarla Mühendislik Uygulamaları: Yalova'da Arazi Uygulaması

Abstract

Yalova ili, Gaziosmanpaşa mahallesinde yapılaşma amacıyla temellerin oturacağı yakın yüzey formasyonlarının fiziksel özelliklerini ortaya çıkartmak amacıyla jeofizik ve geoteknik araştırmalar yapılmıştır. 10 noktada sismik kırılma ve Schlumberger elektrot dizilimli Düşey Elektrik sondajı (DES), 16 noktada ise mekanik temel sondajı yapılmış ve kuyuların içinden her 1,5 m de bir bozulmuş/bozulmamış zemin örnekleri toplanmış ve Standart Penetrasyon Deneyi (SPT) gerçeklenmiştir. Yapılan çalışmalar neticesinde inceleme alanında üstte kalınlığı 1.4 m civarında değişen örtü tabakasının altında kalınlığı 4–4.5 m olan siltli kil tabakasının geldiği, bu tabakanın altında ise kum tabakasının yer aldığı saptanmıştır. Siltli kilin taşıma gücü qu=2.86–3.04 kg/cm2 ve kumunki ise qu=6.23–11.38 kg/cm2 arasında tespit edilmiştir. Çalışma alanında kırık/fay gibi jeolojik özellikler gözlenmemiştir.

References

1. AFET İŞL. GN. MÜDÜRLÜĞÜ, 2007. 03 Mayıs 2007 tarih, 26511 Sayılı Resmi Gazetede yayımlanarak yürürlüğe giren Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkındaki Yönetmelik, Ankara.
2. AKARTUNA, M., 1968. Armutlu yarımadasının jeolojisi, İÜ Fen Fak. Monografileri, 20, 105s.
3. BARGU, S. SAKINÇ, M., 1989. İznik körfezi-İznik gölü arasında kalan bölgenin jeolojisi ve yapısal özellikleri, İÜ Müh. Fak. Yerbilimleri Dergisi, 6, 45-76.
4. DELGADO J., ALFARO P., GALINDO-ZALDIVAR J., JABALOY A., LOPEZ GARRIDO A. C., and SANZ DE GALDEANO C., 2002. Structure of the Padul-Niguelas Basin (S Spain) from H/V ratios of ambient noise: application of the method to study peat and coarse sediments Pure Appl. Geophys. 159 2733–49.
5. DELGADO J., LOPEZ C. C., ESTEVEZ A., GINER J., GUENCA A., and MOLINA S., 2000a. Mapping soft soils in the Segura river valley (SE Spain): a case study of microtremors as an exploration tool, J. Appl. Geophys. 45 19–32.
6. DELGADO J., LOPEZ C. C., GINER J., ESTEVEZ A., CUENCA A., and MOLINA S., 2000b. Microtremors as a geophysical exploration tool: applications and limitations, Pure Appl. Geophys. 157 1445–62.
7. ERENDİL M.; AKSAY, A.; KUŞÇU L., ORAL, A.; TUNAY, G. VE TEMREN, A. 1991. Bolu Masifi ve çevresinin jeolojisi: MTA Arşivi Rap. 9425, (yayımlanmamış), Ankara.
8. GÖNCÜOĞLU, M.C.; ÖZCAN, A.: TURHAN, N. VE IŞIK, A., 1992. Stratigraphy of the Kütahya region: International Symposium on the Geology of the Black Sea Region (ISGB). Guide Book, 3- 8, Ankara.

9. HOLTZ, W.G., GIBBS, H.J., 1956. Engineering Properties Of Expansive Clays, Transactions, ASCE, Vol. 121, pp. 641-677.
10. KLIMIS N. S., PAPAZACHOS C. B., and EFREMIDIS CH. F., 1999. Determination of the behavior of a sedimentary rock mass: comparison of measured static and dynamic properties, Proc. 9th Int. Conf. on Rock Mechanics (Paris, France).
11. LEONARDS, G.A., 1962. Foundation Engineering. Mc Graw Hill Book Comp., New York,1136 s.
12. LUNA R. and JADI H., 2000. Determination of dynamic soil properties using geophysical methods Proc. 1st Int. Conf. on the Application of Geophysical and NDT Methodologies to Transportation Facilities and Infrastructure Geophysics, (Federal Highway Administration, Saint Louis, MO) vol 3 pp 1–15.
13. OTHMAN A. A. A., 2005. Construed geotechnical characteristics of foundation beds by seismic measurements, J. Geophys. Eng., 2 126–38.
14. PAROLAI S., BORMAN P. and MILKREIT C., 2001. Assessment of the natural frequency of the sedimentary cover in the Cologne area (Germany) using noise measurements, J. Earthq. Eng. 5 541–64.
15. PAROLAI S., BORMAN P. and MILKREIT C., 2002. New relationships between Vs, thickness of sediments and resonance frequency calculated by H/V ratio of seismic noise for the Cologne area (Germany) Bull. Seismol. Soc. Am. 92 2521–7.
16. SAKINÇ, M. VE BARGU, S., 1989. İzmit körfezi güneyindeki geç Pleistosen çökel stratigrafisi ve bölgenin neotektonik özellikleri, Türkiye Jeoloji Bülteni, 32, 51-64.
17. SAVVAIDIS A., TSOKAS G., SOUPIOS P., VARGEMEZIS G., MANAKOU M., TSOURLOS P., and FIKOS I., 1999. Geophysical prospecting in the Krousovitis dam (N Greece) by seismic and resistivity geophysical methods, J. Balkan Geophys. Soc. 2 128–39.
18. SEYMEN, İ., 1995. İzmit Körfezi ve Çevresinin Jeolojisi (İzmit Körfezi Kuvaterner İstifi; Meriç, E., içinde) 1-22.
19. SOUPIOS P. M., PAPAZACHOS C. B., VARGEMEZIS G., and FIKOS I., 2005. Application of modern seismic methods for geotechnical site characterization, Proc. Int. Workshop in Geoenvironment and Geotechnics (Milos Island, Greece, 12–14 September) pp 163–70.
20. SOWERS, G.B., SOWERS, G.F., 1979. Introductory Soil Mechanics and Foundations, Mc Millan TERZAGHİ, K., 1943. ‘‘Theoretical Soil Mechanics’’ Wiley, New york. ve Peck, R.B., 1948. ‘‘Soil Mechanics İn Engineering Practive’’ Wiley, 729s., New York.
21. TEZCAN, SEMİH S.; KEÇELİ A.; ÖZDEMİR Z., (2006). Allowable bearing capacity of shallow foundations based on shear wave velocity, Tecnical Note, İstanbul.
22. VENKATESWARA V. R., SRINIVASA R., PRAKASA R. B. S., and KOTESWARA R. P., 2004. Bedrock investigation by seismic refraction method—a case study J. Ind. Geophys. Union 8 223–8.