INVESTIGATION OF LIQUEFACTION TRACES IN BUILDING FOUNDATION EXCAVATIONS IN ESKİŞHİR CITY

Year 2024, Volume: 32 Issue: 2, 1376 - 1389, 12.08.2024

Ali Kayabaşı

https://doi.org/10.31796/ogummf.1403782

Abstract

The aim of this study is to investigate the existence of liquefaction in past earthquakes in Eskişehir city. In this context, the presence of liquefaction was investigated in the foundation excavations in Eskibağlar, Yenibağlar, Vişnelik, Sümer and Şarhöyük neighborhoods. No obvious sand intrusions or similar formations were found in foundation excavations except for the sand lenses found in the Şarhöyük and Vişnelik neighborhoods foundation excavations. The possibility of surface deformation during liquefaction at foundation was also investigated. Earthquake scenarios that would produce acceleration of 0.33g and 0.48g were evaluated. Liquefaction could not be detected in the foundation excavations of Şarhöyük and Sümer neighborhoods with an 0.33g earthquake scenario. Liquefiable levels were determined in yenibağlar, Eskibağlar and Vişnelik neighborhood foundaton excavations. Liquefiable levels were determined in all foundation excavation sites with the 0.48g earthquake scenario. It was observed that the thickness of these levels increased compared to the 0.33g earthquake scenario. With the 0.33g earthquake scenario, no trace of deformation is expected on the surface in Yenibağlar neighborhood, according to the Liquefaction Severity Index-Cap Soil Thickness Chart. Liquefaction is not expected in Eskibağlar and Vişnelik neighborhoods. According to the 0.48q earthquake scenario, liquefaction deformation is expected on the surface of Vişnelik and Yenibağlar neighborhoods. While no trace of liquefaction is expected on the surface in Şarhöyük and Eskibağlar neighborhoods, no liquefaction is expected in Sümer neighborhood.

Keywords

Eskişehir, Earthquake, Liquefaction, Cap soil, Surface deformation

Project Number

Bu çalışma Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi , Proje No: 2015-669

ESKİŞEHİR İLİNDE YAPI TEMEL KAZILARINDA SIVILAŞMA İZLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Bu çalışmanın amacı, Eskişehir ilinde geçmiş depremlerde sıvılaşmanın varlığını araştırmaktır. Bu kapsamda Eskibağlar, Yenibağlar, Vişnelik, Sümer ve Şarhöyük mahallelerindeki temel kazılarında inceleme yapılmıştır. Şarhöyük ve Vişnelik mahallelerindeki temel kazılarında bulunan kum mercekleri dışında belirgin kum sokulumu ve benzeri oluşumlar diğer kazılarda bulunamamıştır. Depremde oluşacak sıvılaşma nedeniyle temel kazılarında yüzey deformasyonu oluşabilirliği de araştırılmıştır. 0.33g ve 0.48g ivmelerini oluşturacak deprem senaryoları değerlendirilmiştir. 0.33g ivme ile oluşacak bir deprem senaryosunda Şarhöyük ve Sümer mallelerin temel kazılarında sıvılaşma belirlenememiştir. Yenibağlar, Eskibağlar ve Vişnelik mahallelerindeki temel kazılarında sıvılaşabilir seviyeler belirlenmiştir. 0.48g ivmeli deprem senaryosunda tüm temel kazı sahalarında sıvılaşan seviyeler belirlenmiştir. Bu seviyelerin kalınlıklarının 0.33g deprem senaryosuna göre arttığı görülmüştür. Sıvılaşma Şiddeti İndeksi-Kapak zemin Kalınlığı (m) abağına göre 0.33g deprem senaryosuna göre Yenibağlar mahallesinde deformasyon izi yüzeyde beklenmemektedir. Eskibağlar ve Vişnelik mahallelerinde ise sıvılaşma beklenmemektedir. 0.48g depremi senaryosuna göre Vişnelik ve Yenibağlar mahallelerinde yüzeyde sıvılaşma deformasyonu beklenmektedir. Şarhöyük ve Eskibağlar mahallelerinde yüzeyde sıvılaşma izi beklenmezken, Sümer mahallesinde sıvılaşma beklenmemektedir.

Keywords

Eskişehir, Deprem, Sıvılaşma, Kapak zemin, Yüzey deformasyonu

Supporting Institution

Eskişehir Osmangazi Üniversitesi

Project Number

Bu çalışma Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi , Proje No: 2015-669

Thanks

Bu çalışma Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından 2015-669 “Eskişehir Kenti Tepebaşı İlçesinde sıvılaşma riski varlığının analizi ve Menard presiyometre deneyinin sıvılaşma analizlerinde kullanabilirliğinin araştırılması” projesi kapsamında Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu tarafından desteklenmiştir.

References

• Akin, M., Ozvan, A., Akin, M. K., & Topal, T. (2013) Evaluation of liquefaction in Karasu River floodplain after the October 23, 2011, Van (Turkey) earthquake. Natural hazards, 69, 1551-1575. DOI: 10.1007/s11069-013-0763-2
• Altunel, E. ve Barka, A. (1997). "Eskişehir fay zonunun depremsellik aktivitesi bu zon üzerinde meydana gelen depremlere ait yüzey kırıklarının belirlenmesi ve değerlendirilmesi". Eskişehir Osmangazi Üniversitesi araştırma fonu projesi no:96/24
• Aydan, Ö., Sezaki, M. & Yarar, M. (1996). The seismic character of Turkish Earthquakes. 11th World Conference of Earthquake Engineering Accapulco, Mexico, CD-2, 1025.
• Ayday, C., Altan, M., Nefeslioğlu A.H., Canıgür, A., Yeral, S. ve Tün, M. (2011). "Eskişehir Büyükşehir Belediyesi Eskişehir Yerleşim Yerinin yerleşim amaçlı jeoloji ve jeoteknik etüt raporu", Anadolu Üniversitesi Uydu ve Uzay Bilimleri Araştırma Enstitüsü, Eskişehir.
• Chen, C.J. & Juang, C.H. (2000). Calibration of SPT- and CPT-based liquefaction evaluation methods. In: Mayne, P.W., Hryciw, R. (Eds.), Innovations and Applications in Geotechnical site Characterization. Vol. 97. Geotechnical Special Publication, ASCE, Reston, pp. 49–64.
• Cox, R.T, Christopher, D., Yanjun, H. & Shanon, A.M. (2014). Use of small scale liquefaction features to asses paleoseismicity: an example from the saline river fault zone, Southeast Arkansas. Frontiers in earth science, Vol:2:31, USA. https://doi.org/10.3389/feart.2014.00031
• Doyuran, V., Koçyigit, A., Yazıcıgil, H., Karahanoğlu, N., Toprak, V., Topal, T. ve Yılmaz, K. K. (2000). Yenişehir Belediyesi Yerleşim Alanı Jeolojik/Jeoteknik İncelemesi. METU Project, 99-03.
• Gözler, M.Z., Cevher, F., Ergül, E. ve Asutay, H.J. (1996). Orta Sakarya ve güneyinin jeolojisi, MTA Rapor No: 9973, 87 s., Ankara.
• Ishihara, K. (1985). Stability of natural deposits during earthquakes. Proceedings of the 11th Internatioanl Conference on Soil mechanics and Foundation Engineering, San Fransisco, CA, A.A. Balkema, Rotterdam vol. 1, 321–376.
• Iwasaki, T., Tokida, K., Tatsuoka, F., Watanabe, S., Yasuda, S. & Sato, H. (1982). Microzonation for soil liquefaction potential using simplified methods. In: Proceedings of the 3rd International Conference on Microzonation, Seattle. vol. 3. pp. 1319–1330
• Juang, C.H., Yuan, H., Lee, Der-Her. & Ku, C.S. (2002). Assessing CPT-based methods for liquefaction evaluation with emphasis on the cases from the Chi-Chi, Taiwan, earthquake. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 22, 241–258. https://doi.org/10.1016/S0267-7261(02)00013-1
• Kanaori, Y., Kawakami, S. I., Yairi, K. & Hattori, T. (1993). Liquefaction and flowage at archaeological sites in the inner belt of central Japan: tectonic and hazard implications. Engineering Geology, 35(1-2), 65-80. https://doi.org/10.1016/0013-7952(93)90070-S
• Kayabasi, A. & Gokceoglu, C. (2018). Liquefaction potential assessment of a region using different techniques (Tepebasi, Eskişehir, Turkey). Engineering geology, 246, 139-161. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2018.09.029
• Koyuncu, N.P. (2001). "Eskişehir il merkezindeki birimlerin jeo-mühendislik özelliklerinin değerlendirilmesi ve mühendislik jeolojisi haritalarının hazırlanması", Yüksek Mühendislik Tezi. Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Ankara.
• Lee, Der-Her., Ku, C.S. & Yuan, H. (2003). A study of the liquefaction risk potential at Yuanlin, Taiwan. Engineering Geoloy 71 (1–2), 97–117. https://doi.org/10.1016/S0013-7952(03)00128-5
• Port Harbour Research Institute, 1997, Handbook of Liquefaction Remediation of Reclaimed Land, A.A. Balkema, Rotterdam, 312 p.
• Seed, H. B. & Idriss, I. M. (1982). Ground motion and soil liquefaction during earthquakes, Earthquake Engineering Research Insititute Monograph Series, 134 p.
• Seed, H.B., Tokimatsu, L.F., Harder, M. & Chung, R.M. (1985). Influence of SPT procedures in Soil Liquefaction Resistance Evaluations, Jornal of Geotechnical Engineering, 111, 12, pp. 1425-1445. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1985)111:12(1425)
• Seed, HB., Woodward, RJ. & Lundgren, R. (1964). Fundamental Aspects of the Atterberg Limits. J Soil Mech Found Div, ASCE,90(SM6):75–105
• Seyitoğlu, G., Ecevitoğlu, G.B., Kaypak, B., Güney, Y., Tün, M., Esat, K., Avdan, U., Temel, A., Çabuk, A., Telsiz, S. & Uyar Adlaş, G.G. (2015). "Determining the main strand of the Eskişehir strike-slip faultzone using subsidiary structures and seismicity: a hypothesis tested by seismic reflection studies"Turkish J Earth Sci. 24: 1-20. doi:10.3906/yer-1406-5. http://dx.doi.org/10.3906/yer-1406-5
• Sonmez, H. (2003). Modification to the liquefaction potential index and liquefaction susceptibility mapping for a liquefaction-prone area (Inegol-Turkey). Environ. Geol. 44 (7), 862–871. https://doi.org/10.1007/s00254-003-0831-0
• Sönmez, H. & Gökçeoğlu, C. (2005) “A liquefaction severity index suggested for engineering practice”, Environmental Geology, 48, 81–91. https://doi.org/10.1007/s00254-005-1263-9
• Ocakoğlu, F. (2007). A re-evaluation of the Eskişehir Fault Zone as a recent extensional structure in NW Turkey. J. Asian Earth Sci. 31, 91–103. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2007.05.002
• Ocakoğlu, F. & Açıkalın, S. (2009). Late Pleistocene fault induced uplift and consequent fluvial response in Eskisehir Fault Zone NW Anatolia. Z. Geomorphol. 53 (1), 121–136. https://doi.org/10.1127/0372-8854/2009/0053-0121
• Ocakoğlu, F. & Açıkalın, S. (2010). "Field evidences of secondary surface ruptures occurred during the 20 February 1956 Eski¸sehir earthquake in the NW Anatolia" J. Earth Syst. Sci. 119, No. 6, pp. 841-851. https://doi.org/10.1007/s12040-010-0057-y
• Wasti, Y. ve Ergun, U. (1985). Zeminierin Şişme Davranışı, Dolgu Barajlar Yönünden Zemin Mekaniği Semineri, DSİ Genel Müdürlüğü TAK Dairesi Başkanlığı, Sayfa 11:1-17. ADANA
• Youd, T.L., Idriss, I.M., Andrus,R.D., Arango, I., Castro, G., Christian, J.T., Dobry, R., Finn, W.D.L., Harder, L.F., Hynes, M.E., Ishihara, K., Koester, J.P., Liao, S.S.C., Marcuson, W.F., Martin, G.R., Mitchell, J.K., Moriwaki, Y., Power, M.S., Robertson, P.K., Seed, R.B. & Stokoe, K.H. (2001). Liquefaction resistance of soils: summary report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF workshops on evaluations of liquefaction resistance of soils. Journal ofGeotechnical and Geoenvironmental Engineering ASCE 127:(10), 817–833. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2001)127:10(817)