K.Maraş Depremi Özelinde, Deprem Tehlike Haritalarında Verilen İvme Değerleri, Olması Gerekenden Daha mı Küçük?

6 Şubat 2023 Kahramanmaraş depreminden sonra gündeme gelen konulardan birisi, mevcut deprem ivmelerinin Türkiye Deprem Haritalarında verilen ivmelerden kat kat büyük olduğu ve ortaya çıkan büyük hasarın bununla ilişkilendirilmesiydi. Bu makalemde ayrıntılı olarak bunu irdeleyeceğim.

Deprem ivmesi dediğimiz kavram her depreme özel mutlak bir değer değildir. Genelde fay hatlarına yakın bölgelere konulan ivmeölçerler sadece bulunduğu noktadaki ivmeyi ölçerler. İvme ölçerin bir tanesi tam kaya üzerinde bulunabilirken, bir tanesi kum tabaka üzerinde, bir tanesi silt tabaka üzerinde, başka bir tanesi de dolgu üzerinde bulunabilir.

Deprem anında ivme ölçerin üzerinde bulunduğu nokta ne kadar hızla ne kadar sürede yer değiştirirse ivme ölçer kabaca hareket eden tabakanın  hızını hareketin süresine bölüp ivmeyi hesaplar. Yer hareketi 3 boyutlu olduğundan esasında ivme ölçerin bulunduğu noktada birden fazla ivme mevcuttur. Yani ivme ölçerin bulunduğu nokta(yeryüzündeki herhangi bir nokta) hem x yönünde hem y yönünde hemde z yönünde hareket eder(bileşkesi vardır).

İvme ölçerin bulunduğu noktanın Kuzey-güney yönundeki yer hareketinin bileşkesi Kuzey-Güney yön ivmesini, Doğu-Batı yönündeki aynı yer hareketinin bileşkesi Doğu -Batı yön ivmesini, Yukarı-Aşağı yöndeki yer hareketinin bileşkesi de düşey ivmeyi oluşturur. 500 km uzunluğundaki bir fay hattına sağlı sollu her 5 km’ de bir ivme ölçer yerleştirirseniz 500/5=100 adet ivme ölçer olur ve her birinden de aynı depremde farklı bir değer okunur. Aynı depremde kaya üzerine kurulmuş bir ivme ölçerde 0,2(g) değerini okurken, aynı depremde 1 km ileride alüvyon üzerinde kurulu bir zeminde 0.9(g) değeri okunur/okunabilir.

Zeminler homojen değildir. Türkiyenin her bölgesinde, şehirlerin her bölgesinde, mahallelerin her bölgesinde, adaların her bölgesinde hatta aynı parselin farklı yerlerinde değişik zemin türlerine rastlanır. Ancak deprem dalgalarının farklı zeminlerde farklı şekil değişiklikleri yaptığını göz önüne getirdiğinizde deprem ivmelerini veren  Deprem Tehlike Haritalarını oluşturmak için önünüze 2 yol çıkar:

Birinci yol, her noktada sondaj yapılıp zemin içeriğinin  belirlenmesi ve o noktanın  zemin buyutmeside direkt  dikkate alınarak ivme değeri verilmesidir. İkinci yol ise Türkiyenin tamamını standart bir zemin gibi kabul etmek(mesela Türkiyenin tamamı  orta sağlam kaya) ivmeleri bu standart zemine göre vermek zemin büyütmelerini ise daha sonra parsel bazındaki etütlere göre verilen bu harita ivmesiyle çarpmaktır. Anlaşılacağı üzere birinci yol uygulanamaz bir yoldur. Milyonlarca, milyarlarca her noktada sondaj yapmak mümkün değildir. Bu yüzden ikinci yol tercih edilir.

Türkiye’nin tamamı için referans bir zemin kabul edilmiştir.  Bu zemin kayma dalgası hızı 760 m/s olan zemindir. Yani zeminin bir başından dalga verildiğinde bu dalga zemin içerisinde saniyede 760 metre yol alır. Bu demektir ki zemin boşluksuz, dalga boşluklara rastlamadan rahatça hareket edebilir. Zaten kayma dalgası hızı ne kadar büyükse o zemin o kadar boşluksuz, o kadar sert bir zemindir. Sadece kayma dalgası hızı bile size zemin hakkında epey bilgi verir.

Türkiye Deprem Tehlike Haritaları da tüm Türkiyedeki zeminin dalganın 760 m/s hızla hareket edeceği bir zemin kabulü yapmıştır. TBDY 2018 Tablo 16.1  incelendiğinde bu zeminin yaklaşık ZB zemine tekabül ettiği görülebilir. Yani Türkiye Deprem Tehlike Haritalarında İstanbul’un her noktası ZB, Ankara’nın her noktası ZB, Konya’nın her noktası ZB, Hatay’ın her noktası ZB, Kahramanmaraş’ın her noktası ZB kabul edilmiştir. Haritalarda verilen ivme değerleri de bu referans zeminde oluşacak ivme değerleridir.  Türkiye Deprem Tehlike Haritasında okunan  PGA=0,375 değeri yaklaşık ZB değerinde oluşması muhtemel ivme değeridir.

Türkiye Deprem Tehlike Haritalarında verilen bu değerin daha sonra bölgesel/parselsel değere göre büyütülmesi gerekir. TBDY2018 de yer alan tablo 2.1 Yerel Zemin Etki Katsayıları bunun içindir. Deprem Tehlike Haritasından alınan değer, zemine göre bu tablodaki katsayı ile çarpılır ve o noktadaki olası ivme değeri/hesap ivme değeri elde edilir.

Son Kahramanmaraş depreminde yapıldığı gibi oradaki herhangi bir ivme ölçerin değerini alıp, direkt Türkiye Deprem Tehlike Haritasındaki ivme değeri(PGA)  ile karşılaştırmak doğru değildir, Deprem ivme değerini (PGA) harita ivme değerine göre kıyaslanamaz. Direkt haritadaki ivme değerinin deprem ivmesi ile karşılaştırılması isteniyorsa ivme ölçerin kayma dalgası hızı 760 m/s olan bir bölgede olması gerekir.

Anlaşıldığı üzere zemin etkisinin ivmeye doğru bir şekilde yansıtılması gerekir. 6 Şubat 2023 Kahramanmaraş Pazarcık depreminde farklı ivme ölçerlerde okunan değerler aşağıdadır. (Prof.Dr.Şevket Özden’e bu çalışması nedeniyle teşekkür ediyorum)

Yukarıdaki değerler Kahramanmaraş depreminde farklı yerlerde bulunan ivme ölçerlerde ölçülen değerlerdir. Maraş Pazarcıktaki ivme ölçerde okunan 0,587(g) değeri nispeten sert bir zeminde iken,  Hatay Amik ovası civarında Alüvyon zeminde ivme ölçerin ölçtüğü değer 1,347(g) civarındadır. Değerlerden anlaşılacağı üzere ivme ölçer bulunduğu notadaki/yerleştirildiği noktadaki harekete göre ölçüm yapar.

Sonuç olarak Türkiye Deprem Tehlike Haritalarındaki referans zemin için verilen ivme değerlerinin büyük yada küçük olmasından ziyade asıl gündeme gelmesi gereken konu TBDY2018 Tablo 2.1. de yer alan Yerel Zemin Etki Katsayılarıdır. Bu değerlerin nispeten biraz daha büyük olması/büyütülmesi sahadaki ivmelerin gerçeği yansıtmasına sebep olur. Türkiye Deprem Tehlike Haritalarında verilen ivme değerleri değil, asıl TBDY2018 Tablo 2.1 de verilen zemin büyütme katsayıları gözden geçirilmelidir.

Ahmet ÇELİKKOLLU

İnşaat Mühendis

ESKİŞEHİR

0 545 401 95 15