Mikrobölgeleme Nedir?

Deprem tehlikelerine karşı mikrobölgeleme Hays (1980) ile Sharma ve Kovacs (1980) tarafından yer sarsıntısı altında zeminin gösterdiği davranışa göre veya yamaç duraylılığına göre coğrafî bir bölgenin küçük bölgelere bölünmesi olarak tanımlanmıştır. Nigg (1982) “mikrobölgelemenin amacı”nın depremden sonra oluşabilecek hasarı en aza indirgeyebilecek doğru plan ve politikaların uygulanması için riskli bölgelerin küçük parçalara bölünmesi olduğunu söylemiştir.

Sherif (1982) tarafından mikro bölgeleme oldukça geniş kapsamlı bir şekilde aşağıdaki gibi tanımlanmaktadır: “Mikrobölgeleme deprem hasarlarını azaltmak için düzenli arazi kullanımını amaçlayan bir işlemdir. Arazilerin bir plan içerisinde düzenli olarak kullanımını gerçekleştirmek için mikrobölgeleme deprem etkisi karşısında jeolojik, jeofizik ve geoteknik faktörleri birleştirerek ekonomik, sosyal ve politik açıdan uyumlu ve kullanılabilir bölgelerin oluşturulması ile ilgilenir”.

Finn (1991) mikrobölgelemeyi, yerel zemin koşullarını dikkate alarak yapı tasarımı için sismik tehlikelere karşı hesaplatrın geliştirmesini içeren prosedürler olarak tanımlamıştır. 1993 yılında, Uluslararası Zemin Mekaniği ve Temel Mühendisliği Birliği (ISSMFE)’nin Deprem Geoteknik Mühendisliği Komitesi üyeleri tarafından üç temel olay olan “zemin büyütmesi”, “yamaç durayhlığı” ve “sıvılaşına” için mikrobölgeleme ilkelerinin anlatıldığı bir rehber çalışma yapılmıştır (ISSMFE, 1993).

Deprem tehlikelerine karşı güvenlik kavramı iki yönlü bir yapıya sahiptir, birincisi potansiyel yıkıcı dinamik kuvvetlere karşı güvenlik ve ikincisi ise büyütme, heyelan ve sıvılaşına oluşturma gibi olaylarla ilişkili olarak yapı yerinin ( site = zemin ve kaya ortamları) güvenliğidir. Depremler nedeniyle oluşan riski azaltmak ve deprem yükleri altındaki yapıların güvenliğini sağlamak için, dinamik etkiler dünyanın birçok ülkesinde depreme dayanıklı yapı tasarımı yönetmeliklerinde hesaba katılmaktadır. Bölgeleme amaçlı değerlendirmeler; lokal yer tepkisi, yamaç duraylılığı ve sıvılaşına gibi üç tur olgu için yapılmaktadır. Bu üç tur olgunun her biri için, mikrobölgeleme çalışmaları amacıyla üç aşama yada üç kategoride çalışmalar kabul edilmektedir.

Birinci Aşama ya da Birinci Kategori: Genel Bölgeleme

Bölgelemenin ilk seviyesi; tarihsel kaynaklardan, yayınlanmış raporlardan, diğer mevcut veri kaynaklarından elde edilen varolan bilginin derlenmesi ve yorumlanmasına dayanmaktadır. Bu yaklaşım; ülke, eyalet, kent, kasaba yada yerel alanlar gibi bir bölgeyi kapsayacak şekilde en genel ve en düşük maliyette bir yaklaşımdır. Bölgeleme haritasının kalitesi veri kalitesine önemli oranda bağlı olarak değişmektedir. Bölgelemenin bu seviyesinde haritalama 1:1000000’ dan 1:50000 ölçeği aralığında yapılır.

İkinci Aşama ya da İkinci Kategori: Ayrıntılı Bölgeleme

Birinci aşama bölgeleme haritasının kalitesi, ek veri kaynaklan kullanılarak orta seviyede bir maliyetle oldukça önemli oranda geliştirilebilir. Örneğin, hava fotoğraftan; fay yapılarını ve jeolojik koşulları daha iyi tanımlamada yardımcı olabilir bazı durumlarda, daha eski fotoğraflar, kent gelişiminin öncesinde, lokal jeolojik birimlerin yapısının anlaşılmasında daha yararlı olabilir. Ek saha çakşmaları; lokal yer hareketi büyütmesinin, yamaç duraysızlığı potansiyelinin ve sıvılaşına amacıyla jeolojik birimleri yerinde haritalamak için yapılabilir.

Bu yaklaşım genelde, makul bir maliyette uygulanabilir ve 1:100000 ile 1:10000 arasındaki ölçeklerde bölgeleme haritasının daha ileri gelişmiş formunun oluşmasma izin verir.

Üçüncü Aşama ya da Üçüncü Kategori: Çok Ayrıntılı Bölgeleme

Çok yüksek ve çok ayrıntılı bir bölgeleme seviyesine (örneğin 1:25000 ile 1:5000 arasında bir ölçekte ) ihtiyaç duyulduğunda, ek yapıyeri (site) araştırma verisine, yani sorun olan zemin/kaya ortamına özel olmak üzere gereksinim duyulacaktır. Böyle araştırmalardan elde edilen bulgular; sismik yer tepkisi, yamaç duraysızlığı davranışı ya da sıvılaşma potansiyelinin bilgisayar destekli analiziyle biçimlendirilebilir. Ayrıntılı saha bazlı spesifik bilgiye gereksinim duyulan bu bölgeleme seviyesi genelde pahalıdır.

Yer Hareketi Bazlı Mikrobölgeleme Çalışmaları

Yersarsıntıları sonucu oluşan yer hareketlerinin etkilerinin en aza indirilmesine yönelik mikrobölgeleme çalışmaları; deprem tehlikelerinin/zararlarının azaltılması ile ilişkili en temel kavramlardan birini oluşturmaktadır. Bunun nedeni, öncelikle yer hareketleri yapılar üzerine etkide bulunan sismik kuvvetler ile doğrudan ilişkilidir ve bundan dolayı yer hareketleri için yapılan sismik bölgeleme çalışmaları sismik riskin belirlenmesinde önemli bir başlangıç göstergesini oluşturmaktadır.

Bir diğer neden, yer hareketleri, zeminin dayanımının azalması / zeminin yenilmesi (failure) ile doğrudan ilişkilidir. Örneğin bu olay temellerde ve şevli arazilerde yapılar için zarara önemli ölçüde kılavuzluk edebilmektedir. Yer hareketleri için mikrobölgeleme çalışmaları bununla birlikte, bu tehlikelerin karakterinin ayrıntılı olarak değerlendirilmesi için gerekli bilginin en temel bölmünü oluşturmaktadır.

Yamaç / Şev Duraysızlığı Bazlı Mikrobölgeleme

Depremler sırasında oluşan yamaç yenilmeleri (failure), büyük çaplı zararlara neden olur ve yamaçların üzerinde veya yakınında inşaa edilmiş çeşitli tipte yapılar için zararın temel nedenlerinden birini oluşturur. Doğal yamaçlar üzerindeki heyelanların boyutu, bütün bir kasabayı ya da küçük bir yerleşim birimini yok edecek kadar büyük olabilmektedir.

Ayrıca, insanların özel amaçlarla oluşturdukları yamaçlar da zeminin yapısını bozduğu için ciddi yaralar oluşturmaktadırlar.

Böylece yamaçların duraysızlığı için potansiyelin belirlenmesi ve değerlendirilmesi, sismik mikrobölgeleme çalışmalarında hesaba katılması gereken en önemli parametrelerden biridir.

Zemin Sıvılaşması Bazlı Mikrobölgeleme

Zemin sıvılaşması; geçmiş depremlerde çeşitli tür ve büyüklükteki yapılar için hasarın temel bir nedeni olmaktadır ve açıkça gelecekteki depremler sırasında da bu, yapılar için önemli etkiye sahip olacaktır. Bundan dolayı, sıvılaşma için mikrobölgeleme önemli bir amaç olmaktadır.

Kaynak; Prof. Dr. Ferhat ÖZÇEP Ders Notları