1. 1
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK
FAKÜLTESİ JEOFİZİK
MÜHENDİSLİĞİ
BİTİRME ÖDEVİ
ÇOK KANALLI YÜZEY DALGALARI ANALİZİ (MASW)
YÖNTEMİ İLE KIRILMA MİKROTREMOR (REMI)
YÖNTEMİNİN KARŞILAŞTIRILMASI
Hazırlayan
Timuçin ÇAKIR
13020070002
Danışman
Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL
Temmuz, 2011
İSTANBUL
2. 2
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ
MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
JEOFİZİK MÜHENDİSLİĞİ
13020070002 numaralı Timuçin ÇAKIR tarafından hazırlanan “Çok Kanallı Yüzey
Dalgaları Analizi (MASW) Yöntemi ile Kırılma Mikrotremor (REMI) Yönteminin
Karşılaştırılması” isimli bitirme ödevi tarafımdan okunmuş ve kabul edilmiştir.
15 / 07 / 2011
Danışman
Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL
13020070002 numaralı Timuçin ÇAKIR’ın Bitirme Ödevi Sınavı tarafımızdan
yapılmış ve başarılı bulunmuştur.
SINAV JÜRİSİ
Ünvanı, Adı ve Soyadı İmza
1. ………………………….. ………………………..
2. ………………………….. ......................................
3. ………………………….. .......................................
3. 3
ÖNSÖZ
Bitirme Projesi’nin oluşmasında fikir, katkı ve yönlendirmelerinden dolayı
danışmanım Sayın Prof. Dr. Ali Osman ÖNCEL’e, SeisOpt REMI programının 6
aylık lisansını veren ve programı kullanmada yardımcı olan program üreticisi Sayın
Satish PULLAMMANAPPALLIL’e, MASW ve REMI konusunda hem arazi, hem
de ofis çalışmaları için yardımcı olan Rumeli Zemin ve İnşaat Ltd. Şti Jeofizik
Mühendisleri Sayın Serdar TANK, Sayın Levent GENÇMAN ve Sayın Uğur
SÜRMELİ’ye teşekkürlerimi sunarım.
4. 4
İÇİNDEKİLER
Özet ...………………………………………………...……………………………....5
1. Giriş ...……………………………………………………………………………...6
1.1. SASW ve MASW Teknikleri ...………………………………………………….6
1.2. REMI Yöntemi ......................................................................................................7
1.3. ReMi Yönteminde Sismik Kırılma Ekipmanının Kullanılması ............................8
1.4. ReMİ Yönteminde Alınacak Ölçülerin Uygunluğu ……………………………..8
2. Malzeme ve Yöntem ……………………………………………………………..10
3. Bulgular …………………………………………………………………………..14
3.1. MASW Çözümü ………………………………………………………………..14
3.2. ReMİ Çözümü ………………………………………………………………….25
3.3. Surfer Çözümü …………………………………………………………………33
4. Tartışma ve Sonuç ………………………………………………………………..34
5. Kaynaklar ………………………………………………………………………...38
6. Ekler .......................................................................................................................39
Özgeçmiş ……………………………………………………………………………88
5. 5
ÖZET
Çok Kanallı Yüzey Dalgaları Analizi (MASW) Yöntemi ile Kırılma
Mikrotremor (REMI) Yönteminin Karşılaştırılması
Bu tezin yapılma amacı MASW yöntemi ile REMI yönteminin karşılaştırılmasıdır.
Bu amaç kapsamında Gürpınar’ da arazi çalışması yapılmıştır. Bir profil üzerinde
MASW ve REMI atışları yapılmıştır. Jeofonların ve atışların yapıldığı kotlar ve
konumları belirlenmiştir. MASW yöntemi için Surface Wave Analysis Wizard
programı, REMI yöntemi için SeisOpt REMI programı kullanılmıştır. MASW
verileri şirket ve kullanıcı tarafından çözülmüştür. REMİ verileri ise SeisOpt
programının üreticisi Satish PULLAMMANAPPALLIL ve kullanıcı tarafından
çözülmüştür. Bütün bu veriler çözüldükten sonra karşılaştırmalar yapılmıştır.
6. 6
1. GİRİŞ
Mühendislik jeofiziği yöntemlerinin amacı, mühendislik yapılarını taşıyacak olan
zeminin dayanımı, tabakaların kalınlığı, su içeriği, dinamik yük altındaki davranış
özelliklerini saptamaktır. Bu amaca yönelik olarak kullanılan jeofizik yöntemlerden
biri de Kırılma Mikrotremor (Refraction Microtremor – ReMi) yöntemidir (Yanık,
2006).
REMI tekniği, yerin sığ yapısının mühendislik özelliklerinin (hız, derinlik ve ivme
gibi) ortaya çıkarılmasında kullanılır. Gürültülü ortamda kullanılması ve gürültüyü
enerji kaynağı olarak kullanması bu yöntemin avantajıdır. Bu nedenle, ilave bir
kaynak kullanmaya gerek olmadığı için kullanılması hem hızlı hem de maliyeti
düşüktür (Louie, 2001).
1.1. SASW ve MASW Teknikleri
SASW (Spectral Analysis of Surface Waves) yönteminde aktif bir enerji kaynağı ile
1 Hz’lik düşey bileşenli sismometreler kullanılır. En yakın atış mesafesi, jeofon
aralığının en fazla 4 katı ve en uzak atış mesafesi ise serim boyunun en az üçte biri
olmalıdır (Dikmen, Başokur, Akkaya, Arısoy, 2009). Alınan kayıtlardan Rayleigh
dalgası faz hızı yorumlanarak kayma (S) dalgası profilleri elde edilir. Orjinal
sismogramlar kayıt edilemediğinden ve bütün değerlendirmeler frekans ortamında
yapıldığından, SASW yöntemi kayıt edilen en enerjik dalgaların Rayleigh dalgası
olduğunu varsayar. Yapay kaynakların gücü, kentsel alanlarda olduğu gibi, gürültüyü
büyüttüğü yerlerde veya cisim dalga fazlarının Rayleigh dalgalarından daha belirgin
(enerjik) olduğu yerlerde, SASW sonuçları güvenilir elde edilmez. (Sutherland ve
Logan, 1998 Brown, 1998). Bunun çözümü olarak enerjik Rayleigh dalgaları
gözleyene kadar vuruş sayısını arttırmak, ve verilerin yığılması (stacking) ile veri
kalitesinin görünür hale geldiğinden emin olmaktır.
7. 7
MASW yöntemi (Park ve diğ, 1999), SASW yöntemine göre enerjik Rayleigh
verilerinin kayıt edilmesinde daha etkilidir ve bu nedenle uygulamada daha fazla
kullanılır. 12 veya daha fazla jeofon (24, 36, 48, ...) kısa yada uzun aralıklarla
yerleştirilir ve aktif bir kaynak ile faz hızı ölçülür.
ReMi yöntemi, SASW ile MASW’ın birleşimi gibidir denilebilir. Sismik aletlerle
kısa bir zamanda, hızlı bir şekilde, SASW’ın ölçüm tekniğini kullanarak sığ
mikrotremor kayıtları alınabilir (Louie, 2001).
1.2. ReMi Yöntemi
REMI, kırılma sismolojisinde kullanılan cihazlar mikrotremor çalışmasının
yapılmasına imkan tanıyan jeofizik bir yöntemdir. Remi yöntemiyle S dalgası hızı,
Rayleigh dalgalarından bulunur. Kentsel alanlarda kaynak kullanılmasına gerek
yoktur. 12 veya 24 kanallı sismik ölçüm cihazı ile ölçüm yapılır. 30 saniyelik
gürültü kayıtları alınır. Ölçümler tekrar edilir. Rayleigh dalgası faz geçişleri
izlenerek tabakaların Vs hızlarına ulaşılır. Vs hızları, tabakaların sağlamlığının bir
göstergesidir ve bu nedenle uluslar arası deprem yönetmeliğine göre 30 metreye
kadar değişiminin belirlenmesi istenir (Louie, 2001).
ReMi yöntemiyle, düşey jeofonlar ile kayıt edilmiş gürültü verilerinin analiz
edilmesiyle tabakaların kalınlıkları ve bu tabakalara ait S dalgası hızları bulunur.
Başokur (2005), kırılma yönteminde ve kuyu içi sismik yöntemlerde S dalgası
hızının bulunmasında bir takım sorunlardan bahsetmiştir. Örneğin, kırılma
yönteminde düşük hız tabakalarında veya sinyal/gürültü oranının yeterli olmadığı
durumlarda hesaplamalar zorlaşır. Ayrıca kuyu içi yöntemlerde ise alınan kayıtlar
kuyu civarı ile sınırlıdır.
Kırılma yönteminde sığ derinliklere (0-30 m) ait hız bilgileri iyi bir ayrımlılıkta elde
edilir. ReMi yönteminde ise 100 metreye kadar hız değişimi saptanabilir. Fakat 30
metreden sonra iyi ayrımlılıklar elde edemeyiz. Bulacağımız hız değerleri tam doğru
8. 8
olamayabilir. Kırılma ile ReMi yöntemi birbirini tamamlayıcı özelliktedir. İkisinde
de aynı serim düzeni kullanılabilir ve bu ikisi de aynı anda kullanılarak sığ ve derin
hız bilgilerine ulaşılabilir (Louie, 2001).
1.3. ReMi Yönteminde Sismik Kırılma Ekipmanının Kullanılması
Her bir kanal için tek bir jeofon kullanılmalıdır. 12 veya daha çok jeofonlu doğrusal
serilim kullanılmalıdır. Bu şekilde yapılan bir serilimle yüzey dalgalarını ve yatay
yöndeki enerji yayılımı rahatlıkla izlenebilir (Louie, 2001).
Jeofonlar arası mesafe 8-20 metre olmalıdır. Fakat bu mesafe uzun olduğundan
dolayı kentsel bölgelerde sorun yaşanılabilir. Bu, yüksek frekansların kayıt
edilmesini güçleştirir (Louie, 2001).
Enerji kaynağı olarak 50-100 metrelik açılımlar için balyoz kullanabiliriz. Balyozun
vurulacağı, metal (demir) levha olursa yüksek frekansta kayıtlar alabiliriz. Daha fazla
enerji istiyorsak belirli bir yükseklikten ağırlık bırakabiliriz (ağırlık arttıkça sinyal
kalitesi daha da artar) veya kuyu içi patlatma yapabiliriz. Bunlar, çekiçten daha etkili
olur (Yanık, 2006).
1.4. ReMi Yönteminde Alınacak Ölçülerin Uygunluğu
Jeofon sayısı 24 veya katları olmalıdır.
Jeofon aralığı 5 metre ve katları olmalıdır.
Jeofonların frekansları ise 4.5 veya 14 Hz olmalıdır.
Kayıt süresi 32 sn ve üzerinde olmalıdır.
Örnekleme aralığı 2 ms olmalıdır.
Dispersiyon eğrisine bakılarak datalarımızın sayısı 9 ve katları şeklinde
olmalıdır. Eğer iyi bir dispersiyon eğrimiz varsa 9 data alınabilir. Kötü bir
dispersiyon eğrimiz varsa 18, 27 veya daha fazla data alınabilir. (Kanbur ve
diğ., 2008)
9. 9
Bu tez için; bir bölgede araziye çıkılacak. MASW ve REMI ölçüleri alınıp ofiste
çözülecektir. Araştırma amacı MASW ve REMI arasındaki benzerlik ve farklılıkları
ortaya koymaktır.
Çalışma boyunca Gürpınar bölgesinde arazi çalışması yapılmış, 12 kanallı jeofonlar
kullanılarak veriler elde edilmiş ve MASW için Surface Wave Analysis Wizard,
REMI için SeisOpt Remi programları kullanılarak veriler çözümlenmiş, sonuçlar
yorumlanmıştır.
10. 10
2. MALZEME VE YÖNTEM
Çalışmada Seistronix RAS-24 model sismik ölçü cihazı, bilgisayar, akü, patlatma ve
tetikleme (trigger) kablosu (Şekil 2.1), 4.5 Hz’lik 12 tane jeofon (Şekil 2.2), jeofon
kablosu (Şekil 2.3), 10 kg’lık balyoz (Şekil 2.4) ve GPS kullanılmıştır.
Bilgisayar
Akü
Patlatma
Sismik Cihaz Kablosu
Şekil 2.1: Seistronix RAS-24 sismik ölçü cihazı, bilgisayar, akü ve patlatma kablosu
Şekil 2.2: 4.5 Hz’lik 12 tane jeofon
13. 13
MASW yöntemi için; ardışık her iki jeofonun ortasından balyozla atış yapılmıştır
(toplam 11 tane). Bilgisayardan örnekleme aralığı 0.25 m-sn, kayıt uzunluğu 4 sn
olarak ayarlanmıştır.
REMI yöntemi için; ardışık her iki jeofonun ortasından balyozla atış yapılmıştır
(toplam 11 tane). Bilgisayardan örnekleme aralığı 2 m-sn, kayıt uzunluğu 30 sn
olarak ayarlanmıştır.
Jeofon
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
Koordinatı (m)
Atış
2.5 7.5 12.5 17.5 22.5 27.5 32.5 37.5 42.5 47.5 52.5
Koordinatı(m)
Jeofonlar
Atış Noktaları
Şekil 2.6: Jeofon- atış düzeni
Şekil 2.8: Balyozla atış yapılırken çekilmiş bir fotoğraf
14. 14
3. BULGULAR
3.1. MASW Çözümü
MASW ölçüleri, Geometrix’in programı olan “Surface Wave Analysis Wizard”da
değerlendirilmiştir. 11 tane ölçü tek tek çözülüp 2 boyutlu hız haritaları çıkarılmıştır.
Bu programla 1 tane ölçüye ait yapılan değerlendirme aşağıda anlatılacaktır.
1) Yüzey Dalga Analizi (Surface Wave Analysis) programı açılmıştır.
2) Açılan programda Dosya (File)’dan SEG-2 formatındaki dosyayı aç’a (Open
SEG-2 File) tıklanır ve sismik verimiz açılır.
Şekil 3.1.1: SEG2 dosyasının açılması
15. 15
3) Açılan sismik veri aşağıdaki gibidir.
Şekil 3.1.2: Sismik veri
4) Üstteki sismik datanın geometrisini düzeltmek için Düzenle/Görüntüle’ye
(Edit/Display) gelinir ve Kaynak/Alıcı konumlarını düzenle’ye (Edit
source/receiver locations) tıklanır.
5) Açılan pencerede ilk jeofonun koordinatını (first geophone coordinate) 0
metre alıyoruz. Deneme olarak 4. Atışı alıyoruz. 4. atış 4. jeofon ile 5. jeofon
arasında yapıldığı için, atış koordinatını (shot coordinate) 17.5 metre
alıyoruz. Jeofon aralığına da (group interval) 5 metre yazıp ayarla’ya (set)
basıyoruz ve ondan sonra tamam’a basarak geometri ayarını tamamlamış
oluyoruz.
16. 16
Şekil 3.1.3: Koordinat girme penceresi
6) Geometri ayarlarını yaptıktan sonra sismik verimiz aşağıdaki gibi olur.
Şekil 3.1.4: Geometri ayarlarından sonraki sismik veri
17. 17
7) Yüzey Dalga Analizi’ne (Surface Wave Analysis) gelinip Faz Hızı- Frekans
Dönüşümü (Phase Velocity- Frequency Transformation) tıklanır. Burada
yapmak istediğimiz, faz hızı- frekans dönüşümü yapmaktır.
8) Açılan pencerede faz hızının başlangıç değerini 0 m/sn, bitiş değerini 2000
m/sn alıyoruz (ortamdaki malzemenin maksimum alabileceği S dalgası hız
değeri). Frekansın başlangıç değerini 0 Hz, bitiş değerini 50 Hz alıyoruz ve
tamam’a tıklıyoruz.
Şekil 3.1.5: Faz hızı- frekans değerleri girme penceresi
9) Çıkan sayfadaki veri renklendirilir ve aşağıdaki sonuca ulaşılır.
18. 18
Şekil 3.1.6: Faz hızı- frekans dönüşümü yapıldıktan ve renklendirildikten sonra
açılan veri
10) Yüzey Dalgası Analizi’ne (Surface wave analysis) gelinir ve faz hızı
piklerini koy’a (pick phase velocity) tıklanır. Açılan pencerede gelişmiş
(advanced) menü tıklanır ve oradaki “ayırıcı tiki kullan (use median filter)”
tiki kaldırılır ve tamam’a basılır. Burada yapmak istediğimiz, arazide
aldığımız verinin piklerini girmektir.
Şekil 3.1.7: Minimum ve maksimum frekans ayarları girilerek piklerin veri
üzerinde gösterilmesi
11) Pikler girildikten sonra aşağıdaki sonuç ortaya çıkar.
19. 19
Şekil 3.1.8: Piklerin veri üzerinde gösterilmesi
12) Yüzey Dalgası Analizi’ne (Surface Wave Analysis) gelinir ve Faz Hızı
Eğrisi’ni göster (Show Phase Velocity Curve) tıklanır. Buradaki amaç, faz
hızı eğrisini açmaktır.
Şekil 3.1.9: Faz hızı eğrisi
13) Açılan pencerede amaç bir hiperbol eğrisi oluşturmak ve arazi eğrimizle
model eğrimizi ters çözüm yaparak çakıştırmaktır. Çakıştırdıktan sonra 1
boyutlu tabaka kalınlıkları, derinlikleri ve hızları çıkacaktır.
14) Dispersiyon Eğrisi’ne (Dispersion Curves) gelinir ve Minimum ve
Maksimum Frekans (Set Min and Max Frequency) tıklanarak hiperbol eğrisi
düzgün bir şekilde olacak şekilde başlangıç ve bitiş noktaları belirlenir. Daha
sonra tekrar Dispersiyon Eğrisi’ne (Dispersion Curves) gelinir ve
Yumuşatma (Smoothing) yapılarak eğri düzleştirilmeye çalışılır.
20. 20
Sinyal/gürültü
oranı
Şekil 3.1.10: Dispersiyon eğrisinde yumuşatma (smoothing) yapıldıktan sonra çıkan
şekil
15) MASW(1D)’ye gelinir ve başlangıç modeline (initial model) tıklanarak
model eğrisi oluşturulur. Derinlik 30 m, tabaka sayısı da 30 olarak belirlenir
(Atış noktası ile en uzak jeofon arasındaki mesafe maksimum derinliği verir.
Çalışmanın amacı, 30 metre derinliğe kadar tabaka hızlarının belirlenmesidir.
Bu sebeple derinlik 30 metre alınır.)
Şekil 3.1.11: Derinlik ve tabaka sayısı ayarlama
16) Aşağıdaki model eğrisinde kırmızı eğri arazi eğrisi, siyah eğri model
eğrisidir.
21. 21
Şekil 3.1.12: Dispersiyon eğrisi ve model eğrisi
17) MASW(1D)’ye gelinir ve Ters Çözüm’e (Inversion) tıklanır. Buradaki amaç;
arazi eğrisiyle model eğrisini çakıştırmaktır. Hata oranını en aza indirene
kadar ters çözüm işlemi tekrar edilir. %10 ve daha düşük hata oranı, yeraltı
modeline en yakın orandır.
Şekil 3.1.13: %2.66 hata oranıyla çakışmış dispersiyon eğrisi ve model eğrisi
22. 22
Yukarıdaki modelde arazi eğrisi ile model eğrisi % 2.66 hata oranı (yukarıda
hata oranı RMSE olarak gösterilmiştir) ile çakıştırılmıştır.
18) VS1’e tıklanarak tabaka modeli görüntülenir. Burada görülen yeşil çizgi P
dalgası hızıdır. Yeşil noktalar, dispersiyon eğrisine bağlı olarak hesaplanan ve
koyulan noktalardır. Bu yeşil noktaların ulaştığı en son derinlik, maksimum
görülebilen derinliktir.
Şekil 3.1.14: Tabaka modeli
23. 23
Model, şu şekilde yorumlanır. En düşük hız, tabaka sınırı; en yüksek hız,
tabaka hızı olarak kabul edilir.
Şekil 3.1.15: Yorumlanmış tabaka modeli
Yukarıdaki şekilde 3 tabakalı bir ortam görülmektedir. 1. tabakanın derinliği ve
kalınlığı 1.6 metre, hızı 170 m/s’dir. 2. tabakanın derinliği 8.8 metre, kalınlığı 7.2
metre, hızı 320 m/s’dir. 3. tabakanın hızı 430 m/s’dir. (Hız değerleri tabakanın
hızıdır).
19) Dosya’ya (File) gelinir ve oradan Analiz Sonuçlarını Kaydet’e (Save
Analysis Result in Tabular Form) tıklanır. Buradan detaylı derinlik hız
değerleri detaylı olarak txt formatında kaydedilir. Aşağıdaki gibi sonuçlar
elde edilir.
24. 24
Şekil 3.1.16: Text dosyasındaki parametreler ve değerleri
Yukarıda görülen P dalgası hızı, S dalgası hızına bağlı olarak hesaplanmıştır.
Yoğunluk, P dalgası hızına göre hesaplanmıştır. N ise hızlara göre hesaplanan SPT
değerleridir.
20) Bütün masw değerleri yorumlanır ve txt formatında kaydedilen dosyaların
kontur haritaları “Surfer” programında çizdirilir.
25. 25
3.2. REMI ÇÖZÜMÜ
REMI ölçüleri, SeisOpt REMI programı ile değerlendirilmiştir. 11 tane ölçü tek tek
çözülüp 2 boyutlu hız haritaları çıkarılmıştır. Bu programda 1 tane ölçüye ait
değerlendirme şu şekilde yapılmıştır.
1) Program açılır. Spektral Hızı Analizi’ne (Vspect Process) gelinir ve SEG-Y
Formatındaki Sismik Kayıtları Aç’a (Open SEG_Y Seismic Records)
tıklanarak verimiz açılır.
2) Açılan pencerede İz Analizi (Traces to Analyze) yazan kısmı 1-12 yapıyoruz.
Yani 12 kanal kullandığımız için 12 tane izimiz vardır. Daha sonra Binary
Dosyasını Oku’ya (Read Binary File) basarak verimizi açıyoruz.
Şekil 3.2.1: Veri açma ayar Şekil 3.2.2: Veri
penceresi
3) Düzenle’ye (Edit) gelinir ve Çizim Parametreleri’nden (Plot Parameters)
geometri değerleri girilir.
26. 26
Şekil 3.2.3: Geometri ayarı
Vert Etagg: Grafiğin boyutunu kontrol eder. 0.01 alınması önerilir.
Amplitude Clip: Genliği kırpmaya yarar. En iyi kırpma 3*RMS’tir.
Elements Delta: Örnekleme aralığı saniye cinsinden yazılır. (0.002 sn)
Vectors Delta: Jeofon aralıkları metre cinsinden yazılır. (5 metre)
Değişiklikleri Uygula’ya (Apply Changes) tıklanır ve aşağıdaki şekil elde edilir.
Şekil 3.2.4: Geometri ayarı yapıldıktan sonraki veri
27. 27
4) İşleme Hazırlığı (Pre-Processing) yapılarak sinyal netleştirilir.
Şekil 3.2.5: İşleme hazırlığı yapıldıktan sonra oluşan veri
5) Geometri’yi Sil veya Uygula’ya (Erase or apply geometry) gelinir. Açılan
pencerede jeofon koordinatları ve kotları girilir ve Uygula’ya (Apply) tıklanır.
Şekil 3.2.6: Jeofon koordinat değerleri
28. 28
6) Her kaydın yavaşlık- frekansını hesapla’ya (Compute p-f of Each Record)
gelinir ve açılan pencerede maksimum frekans 50 Hz yapılır. Minimum hız
da, oluşturacağımız dispersiyon eğrisine göre en uygun olanı seçilir.
Göster’den (View) yakınlaştır (Zoom) yaparak daha detaylı incelenebilir.
Şekil 3.2.7: Yavaşlık- frekans verisi oluşturma ayarı
7) Yavaşlık- frekans kayıtlarını birleştir’e (Combine Records p-f) gelerek bütün
kayıtları kullan (use all planes) seçilir ve tamam’a basılır. Çıkan ekranda
dispersiyon eğrisi olacak şekilde açık mavi veya yeşil olan yerlere pikler
girilir.
Şekil 3.2.8: Pikleri girilmiş yavaşlık- frekans verisi (Satish)
29. 29
8) Dispersiyon Piklerini Gir ve Kaydet’e (Pick and Save Dispersion) basılır ve
seçilen pikler kaydedilir.
Şekil 3.2.9: Yavaşlık- frekans verisinde girilmiş pik değerleri
9) Bu adımdan sonra bu programla birlikte yüklenmiş olan “REMI Disper”
programı açılır. Buradaki amaç, pikleri model eğrisiyle çakıştırarak yeraltı
modelini hesaplamaktır.
10) Programı açtıktan sonra Dosya’dan (File) Pikleri Yükle’ye (Load Picks)
gelinir ve bir önceki adımda kaydedilen pikler açılır.
Şekil 3.2.10: Dispersiyon eğrisi
30. 30
11) Üstteki şekilde görüldüğü gibi pikler ve model eğrisi çakışmamış
durumdadır. Otomatik olarak Dispersiyonu Ters Çözümle’ye (Automatic
Dispersion Inversion) tıklanarak ters çözüm işlemine başlanır.
Şekil 3.2.11: Ters çözüm penceresi
12) Otomatik olarak Dispersiyonu Ters Çözümle’ye (Automatic Dispersion
Inversion) tıklandığında yukarıdaki pencere açılır. Buradan istenilen derinlik
değerini, istenilen tabaka sayısını, istenilen hız ve periyot aralığı seçilerek
Run Optimizer’a tıklanır ve ters çözüm işlemine başlanır.
Şekil 3.2.12: Ters çözüm işleminin tamamlanma yüzdesi
31. 31
13) Ters çözüm işlemi tamamlandıktan sonra (%100 olduğunda) tamam’a
(dismiss) basılır. Ekranda model eğrisi ile çakışmış bir şekilde pikler ve
tabaka modeli ortaya çıkar.
Şekil 3.2.13: Birbirleriyle %9.35 hatayla çakışmış dispersiyon eğrisi ve
model eğrisi
Şekil 3.2.14: Hesaplanmış tabaka modeli (Satish)
14) Ters çözüm işlemi tamamlandığında derinlik ve hız bilgileri otomatik olarak
text dosyası içine kaydolur.
32. 32
Derinlik (m) Yoğunluk P hızı (m/s) S hızı (m/s)
Şekil 3.2.15: Text dosyasındaki parametreler ve değerleri (Satish)
15) Bütün REMI değerleri çözülür ve txt formatında kaydedilen dosyaların
kontur haritaları “Surfer” programında çizdirilir.
33. 33
3.3. SURFER ÇÖZÜMÜ
1) Text dosyalarında kaydedilen bütün değerler, her atış için excel’e atılır.
2) S hızları için karşılaştırma yapılacağından dolayı derinlik ve hız değerleri
hariç diğer değerler silinir
3) Her atış için ölçülen kot değerleri ayrı bir sütuna yazılır ve derinlik
değerlerinden çıkartılır.
4) İlk sütun x değerlerinden oluşur. Atış mesafeleri beşer metre olduğundan
dolayı, 1. atışa 0; 2. atışa 5, … diyerek sonuncu atışa kadar beşer beşer
artırılarak yazılır.
5) İkinci sütun kot değerlerinden oluşur. Atışların yapıldığı yerlerin kot
değerlerinden çıkardığımız derinlik değerleri bu sütuna yazılır.
6) Üçüncü sütuna, her derinliğe ait hız değerleri yazılır.
7) Bütün bunlar yapıldıktan sonra excel dosyası kaydedilir.
8) Surfer programı açılır.
9) Karelajla’ya (Grid) gelinir ve data tıklanır. Buradan kaydettiğimiz excel
dosyası açılır.
10) Data Sütunları (Data Columns) kısmına yazdığımız değerlerin sütunlarının
harfleri girilir. Karelajlama Metodu) Gridding Method’dan “Olduğu gibi al”
(Triangulation with Linear Interpolation) seçilir. Y Ekseni’nde (Y Direction)
hangi derinlik isteniliyorsa, o değer girilir. Bütün bu aşamalar yapıldıktan
sonra Tamam’a basılır. Bu işlem sonucu grid dosyası oluşur.
11) Haritalar (Maps) kısmından Yeni Kontur Haritası (New Contour Map)
tıklanır. Bir önceki adımda oluşturulan grid dosyası açılır.
12) Grid dosyası açıldıktan sonra kontur haritası açılır. Üzerine iki kere
tıklanarak özellikler kısmı açılır. Genel (General) kısmından Konturları
Tamamla’ya (Fill Contours) ve Renk Skalası’na (Colour Scale) tik atılır.
Düzey (Level) kısmından Tamamla’ya (Fill) girilir ve oradan kontur
haritasını renklendirmek için “Gökkuşağı” (Rainbow) seçilir ve Tamam’a
basılır.
13) Kontur haritasının yatay olan kısmı atışların yapıldığı yerdir. Düşey olan
kısmında kot derinlikleri vardır. Renk skalasındaki değerlerde ise S hızı
değerleri vardır.
14) Bu işlemler hem MASW, hem de REMI için yapılır.
34. 34
4. TARTIŞMA ve SONUÇ
Gürpınar mevkiinde yapılan arazi çalışmasında amaç, aynı bölge üzerinde REMI ve
MASW yöntemlerini kullanarak ölçümlerin alınması ve yöntemlere özel
programlarla verilerin incelenip yorumlanması ve karşılaştırılmasıdır. Elde edilen
MASW ve REMI verileri, ilgili programlar vasıtasıyla çözülmüş ve yorumlanmıştır.
Her iki yöntemde de kullanılan ekipmanın aynı olmasına karşılık, kayıt süreleri ve
örnekleme aralıkları farklıdır. Her iki yöntemin çözümlenmesi ve yorumlanması için
kullanılan programlar farklıdır.
MASW verileri, kullanıcı (Timuçin ÇAKIR) ve şirket (Rumeli Zemin ve İnşaat Ltd.
Şti) tarafından çözülmüş ve kontur haritaları çizilmiştir (Şekil 4.1 ve Şekil 4.2).
REMI verileri, kullanıcı (Timuçin ÇAKIR) ve REMI program üreticisi Satish
PULLAMMANAPPALLIL tarafından çözülmüş ve kontur haritaları çizilmiştir
(Şekil 4.3 ve 4.4).
Şirketin MASW çözümü ile kullanıcının MASW çözümündeki hız değerleri birbirine
yakın çıkmıştır. Satish’in REMI çözümü ile MASW çözümlerindeki hız değerleri
birbirine yakın çıkmıştır. Fakat kullanıcının REMI çözümlerindeki hız değerleri çok
yüksek çıkmıştır. Bunun sebebi, kullanıcının REMI programı hakkındaki bilgisinin
ve tecrübesinin yetersiz olmasıdır.
MASW yöntemi yapısal geometriyi belirlemede yetersizdir. Geometrik olarak yapı
gözükmemektedir. Sadece hız dağılımı görülmektedir.
REMI yöntemi yatay uzanımı çok iyi vermektedir. MASW’ da bu yoktur. Ayrıca
REMI çökme zonunu da göstermektedir. Bu da düşey hareketin olduğu yerin
belirlendiğini gösterir.
Şirketin MASW çözümü (Şekil 4.1) ile kullanıcının MASW çözümünü (Şekil 4.2)
karşılaştıracak olursak;
Yüzeyden 2.5 metre derinlikte hız değerleri 100 – 200 m/sn olarak
seyretmektedir.
2.5 metre ile 12.5 metreler arası şirketin MASW kontur haritasındaki hızlar
300 m/sn olmuştur. Kullanıcının kontur haritasında ise bu artış yer yer
gözlenmiştir.
Şirketin MASW kontur haritasında 1., 2. ve 3. jeofonların bulunduğu 12.5
metreden sonraki derinliklerde 400 m/sn ve 600 m/sn aralığında hız değerleri
görülmektedir. 9., 10. ve 11. jeofonların bulunduğu 15 metreden sonraki
derinliklerde de aynı durum gözlenmektedir.
Kullanıcının MASW kontur haritasında ise genel olarak 15 metreden sonra
hızlar 400 m/sn ile 550 m/sn aralığında seyretmektedir.
35. 35
İki haritada da 6. ve 7. jeofonlar arasında 300 – 350 m/sn’ lik düşük hıza
rastlanmıştır.
Satish’ in REMI çözümü (Şekil 4.3) ile kullanıcın MASW çözümünü (Şekil 4.2)
karşılaştıracak olursak;
Her iki haritada yüzeyden 2.5 metre derinliğinde hızlar 50 – 100 m/sn
aralığındadır.
Satish’ in REMI kontur haritasında yüzeyden 7.5 metre ile 10 metre
derinliğinde hız değerleri maksimum 250 m/sn’ ye kadar çıkmıştır.
MASW’ da ise aynı derinlik aralıklarında hızlar REMI’ ye göre 50 ile 150
m/sn’ lik bir artış göstermiştir.
REMI’ de 163 ile 165 metre kotları arasında hız değerleri 300 – 500 m/sn
arasında değişmektedir. MASW’ da ise bu hız aralığındaki değişim yine
aynı kot derinliğinden başlayıp haritada görülen maksimum derinliğe
kadar seyretmektedir.
REMI’ de 165 metre kotundan sonra hız değeri 700 – 750 m/sn olarak
gözükmektedir. Aynı bölgede MASW’ ın hız değerleri 150 ile 400 m/sn’
lik bir düşüş göstermektedir.
REMI’ de 5. ve 7. jeofonlar arası 163 – 167 metre kotunda bir çökme
gözükmektedir.
36. 36
S Hızı (m/s)
Kot (m)
Profil Uzunluğu (m)
Şekil 4.1: Şirket tarafından oluşturulan MASW Kontur Haritası
S Hızı (m/s)
Kot (m)
Profil Uzunluğu (m)
Şekil 4.2: Kullanıcı tarafından oluşturulan MASW kontur haritası
37. 37
S Hızı (m/s)
Kot (m)
Profil Uzunluğu (m)
Şekil 4.3: Satish tarafından oluşturulan REMI kontur haritası
Şekil 4.4: Kullanıcı tarafından oluşturulan REMI kontur haritası
38. 38
5. KAYNAKLAR
John N. Louie, 2001, Faster, better: shear-wave velocity to 100 meters depth
from refraction microtremor arrays: Bull. Seismol. Soc. Amer., 91, no. 2
(April), 347-364.
Sutherland, A. J., and Logan, T. C., 1998, SASW measurement for the
calculation of site amplification - Earthquake Commission Research Project
97/276: unpub. Central Laboratories Report 98-522422, Lower Hutt, New
Zealand, 22 pp.
Brown, L. T., 1998, Comparison of Vs profiles from SASW and borehole
measurements at strong motion sites in southern California: M.Sc. Eng.
Thesis, University of Texas at Austin, 349 pp.
Park, C. B., Miller, R. D., and Xia, J., 1999, Multi-channel analysis of surface
waves: Geophysics, v. 64, p. 800-808.
Dikmen, Ü., Başokur, A.T., Akkaya, İ. ,Arısoy, M.Ö., 2009. Yüzey
dalgalarının çok-kanallı analizi yönteminde uygun atış mesafesinin seçimi
Yanık, K . , 2006. Yüzey Dalgası Dispersiyon Verilerinden Sönümlü En
Küçük Kareler Ters – Çözüm Yöntemi İle S – Dalga Hızlarının
Hesaplanması
Başokur, A.T. , 2005. Yapı – Yeri İncelemelerinde Makaslama Dalgası Hız
Kesitinin ReMi Yöntemi İle Saptanması
Kanbur, Z., Görmüş, M., Kanbur, S., 2008, Isparta yerleşim alanı kuzey
kesiminin sığ S-Dalgası kesitinin çıkarılmasında Kırınım Mikrotitreşim
Tekniğinin (ReMi) kullanılması
39. 39
6. EKLER
6.1. MASW ÇÖZÜMLERİ
1. Atış
Şekil 6.1.1: Arazi verisi
Şekil 6.1.2: Faz hızı- frekans dönüşümü