Geoteknik bakış açısı ile özgün bir deprem hasar görebilirlik yönteminin geliştirilmesi

Earthquake damage assessment methodologies are applied mainly for two purposes; as a damage assessment methodology in urban areas and as a land use study in undeveloped areas for the purpose of city planning. Satisfactory earthquake damage assessment methodologies should incorporate the information from geological and geophysical investigations, quantitative, qualitative analyses and expert interpretations. In today's state-of-the-art, despite the existence of numerous applications in this context, there is still a need for comprehensive and quantitative methodologies to ensure that all the damage-causing phenomena are well understood and included. Regarding these studies, data collection and quality are of primary importance because once spatial database is implemented; it is rarely scrutinized for its correctness, completeness or accuracy leaving behind serious data quality issues. In Turkey devastating earthquakes, which hit Kocaeli and Düzce area in 1999 have created an increasing awareness about the damaging potential of earthquakes. In the context of earthquake preparedness efforts, microzonation projects have been prepared for various districts in Istanbul and Marmara region. In this paper, an integrated earthquake damage assessment methodology is presented to fulfill the need for standardized and quantitative approaches in this area. The approach inherently carries a soil-structure interaction concept by combining the site specific geotechnical and structural properties in a quantitative manner. The basic merit of the proposed methodology is to include all the damage making phenomenon systematically and to evaluate their effects both individually and in combination. Earthquake damage assessment analyses with respect to primary and collateral effects were conducted. The primary damage-causing effect was accepted to be ground shaking and the collateral effects were accepted as liquefaction, seismic bearing capacity degradation and landslides. At the present state of the art, existing spatial earthquake damage assessment studies acknowledge the collateral effects due to liquefaction and landslides but fail to consider those due to seismic bearing capacity degradation of shallow foundations. This consideration is important, because while liquefaction is a threat for loose and granular soils, seismic bearing capacity degradation may occur in almost all types of foundation soils. In this paper, a damage grade was assigned for each individual event and also an integrated damage grade for their combined effects. Assigned damage grades were based on an interpretation of a probabilistic "damage-damage causing event" relationship available in the literature and applicable for the region. The damage grades given in this paper reflect a rough probabilistic evaluation but their function is to define a single decision made over a set of probabilities. The proposed methodology was also applied to Bakirkoy district in Istanbul and the results indicate the effectiveness of the approach. In order to collect the necessary geological, geotechnical data for the spatial analysis 87 borings amounting to 2011 meters were made in an area of 6.1 km2. The study was conducted by a multidisciplinary team of Istanbul University (Istanbul University Report, 2000). An extensive laboratory-testing program was conducted to determine physical and mechanical properties of soil and rock samples recovered from the boreholes. Seismic wave refraction surveys were conducted at 125 locations and electrical resistivity measurements were made at 210 points All the data related to the location of boring logs. geophysical measurement points, three dimensional topography and geology of the region were displayed via GIS maps. The analyses have shown that the district carries a considerable risk of being significantly affected by future earthquakes and therefore damage and consequent economic losses from a great magnitude earthquake centered near the district would be severe. Although it has been applied in Turkey, the proposed methodology has the basic feature of being applicable to any earthquake-prone area. The methodology developed can be extended to add the effects of any other damage making phenomena that may affect the considered region. Keywords: Earthquake damage assessment, ground shaking, liquefaction, seismic bearing capacity degradation.Gerek kentleşmiş, gerekse kentleşmeye açılacak olan bölgelerde olası bir depremin sebep olacağı zararın en aza indirilebilmesi için deprem tehdidinin boyutlarının mevcut yerel ve yapısal koşullarla birlikte oldukça gerçekçi bir seviyede tanımlanması ve alınması gereken önlemlerin buna göre belirlenmesi gerekmektedir. Deprem gibi afetlere karşı hazırlıklı olma, can ve mal kaybını en aza indirme gayretleri insani boyutları sebebiyle küresel niteliktedir. Bu makalede bu kapsamda yapılmış olan detaylı ve özgün bir çalışma tanıtılmaktadır. Şehirleşmiş alanlarda hasar görülebilirlik seviyesinin tanımlanmasına yönelik olarak ve/veya yerleşime yeni açılacak alanlar ile ilgili çalışmalara yön göstermek üzere bir deprem hasar görebilirlik yöntemi geliştirilmiştir.  Birincil hasar etkeni olarak yer sarsıntısı, ikincil etkenler olarak sıvılaşma, dinamik yükler altında taşıma gücü kaybı ve heyelan tetiklenmesi göz önüne alınmıştır. Tüm bu etkenler için performans bazlı değerlendirme yapılmıştır. Dinamik yükler altında taşıma gücü kaybına bağlı oluşabilecek oturmalar literatürde ilk kez bu çalışma kapsamında hasar görebilirlik çalışmalarına dâhil edilmiştir. Her bir hasar verici etkenin yaratacağı hasar seviyesi önemsiz hasar seviyesi-çok yüksek hasar seviyesi aralığında puanlamıştır. Bu puanların oluşturulmasında literatürde yer alan önemli veritabanları ve yayınlar kullanılmıştır. Her bir hasar puanı için elde edilen puanlar uygun bir şekilde birleştirilmiş ve böylece her bir nokta için tek bir hasar puanı elde edilmiştir. Makalenin son kısmında geliştirilmiş olan yöntem Bakırköy İlçesi için uygulanmıştır. İlçe için yapılmış olan detaylı arazi çalışmalarına dayanan analizler neticesinde farklı tipteki yapılar için yer sarsıntısı sıvılaşma, taşıma gücü ve sıvılaşmaya bağlı hasar potansiyeli ve toplam hasar görebilirlik incelenmiştir. İlçede tasarım depremi için oluşması beklenen bu hasar seviyeleri CBS ortamında haritalanmıştır. Anahtar Kelimeler: Deprem hasar görebilirlik çalışmaları, yer sarsıntısı, sıvılaşma, taşıma gücü kaybı, heyelan, toplam hasar görebilirlik