Conference PaperPDF Available

Olası İstanbul Depreminin Adapazarı’nda Beklenen Etkisi

Authors:
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
Olası İstanbul Depreminin Adapazarı’nda
Beklenen Etkisi
Uğur Dağdevirena, A.Bengü Sünbüla, Zeki Gündüza, Hasan Armana
a Sakarya Üniversitesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, 54187, Sakarya, TÜRKİYE
Özet
Adapazarı, farklı zamanlara büyük depremler üreten Kuzey Anadolu Fayının (KAF) batı uzantısına
oldukça yakın bir yerde bulunmaktadır. Adapazarı, bölgede bugüne kadar gerçekleşmiş depremlerden
en fazla zarar gören bir yerleşim yeri olmuştur. 17 Ağustos 1999 Marmara Depremi ardından
Adapazarı’nda oluşan hasarlar bu durumu bir kez daha doğrulamıştır. Adapazarı'ndaki yapısal
hasarların fazla oluşunun ana nedenlerinden biri olarak, şehrin oldukça kalın bir alüvyon tabakası
üzerine kurulmuş olması gösterilmektedir. Bu zemin profili üzerindeki mevcut yapı stoğunun büyük
bir bölümü, 17 Ağustos 1999 Marmara Depremi ve 12 Kasım 1999 Düzce Depremi’ne maruz
kalmıştır. Bu depremlerden sonra Sakarya il genelinde yaklaşık 30000 yapı üzerinde onarım ve
güçlendirme çalışmasının yapıldığı görülmektedir. Adapazarı’nda yapılarda oluşan hasarların büyük
ölçüde zemin problemlerinden kaynaklanışı düşünülürse, sadece yapılar üzerinde gerçekleştirilen
onarım ve güçlendirmenin yetersiz kalacağı söylenebilir. Bu nedenle, olması muhtemel İstanbul
depremi, Adapazarı’ndaki yapılar için yeni bir tehdit niteliğindedir. Bu depremin Adapazarı’nda da
etkili olacağı düşünülmektedir. Bu çalışmada; olası İstanbul depreminin, inceleme alanında yaratacağı
maksimum yer ivmesi ve deprem şiddeti, zemin şartları da dikkate alınarak tahmin edilmeye
çalışılmıştır. Şehrin depremden nasıl ve ne ölçüde etkileneceği konusuna değinilmiş ve alınması
gereken bazı önlemler tartışmaya açılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Olası İstanbul Depremi, Adapazarı, Yerel Zemin Koşulları.
Abstract
The study area Adapazari is located on the west side of North Anatolian Fault (NAF) and experience
of big earthquakes in different times. Therefore, earthquake is the most important hazard in the region.
According to the historical records, earthquakes were caused some severe causality in the study area.
Although the distance between the epicenter of the earthquakes and the investigation area is the long,
the structural damages are heavier than the other cities. Because of the weak soil conditions, damages
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
were formed during the 1999 Marmara Earthquake. The probable Istanbul earthquake has been
threatening the region for sometimes. It brings up a new question how the high storey buildings which
subjected to earthquake loading during 1999 Marmara Earthquake behave located on the alluvial soil
layers during the probable Istanbul earthquake. In this study, it was tried to estimate maximum ground
acceleration and earthquake intensity in study area during the probable Istanbul earthquake. The
estimated earthquake scenario was developed based on soil conditions of study area. Then, it was
clarified how the city and what earthquake magnitude could be affected.
Keywords: Probable Istanbul Earthquake, Adapazari, Local Soil Conditions.
1. Giriş
Adapazarı, Türkiye’nin kuzeybatısında ve ülkenin nüfus ve sanayi açısından en
büyük şehri olan İstanbul’un 120 km doğusunda bulunan önemli bir yerleşim yeridir.
(Şekil 1). Adapazarı, coğrafi konum olarak aktif konumdaki Kuzey Anadolu Fayının
(KAF) hemen kuzeyinde yer almaktadır. Kuzey Anadolu Fayının bu bölgesi
geçmişte büyük depremler üretmiş ve üretmeğe devam etmektedir. Adapazarı şehir
merkezinin büyük bir bölümü, Sakarya nehri ve kolları tarafından taşınarak derin göl
çökelleri üzerine istiflenmiş, jeolojik olarak genç sayılabilecek, kalınca bir alüvyonal
zemin üzerinde yer almaktadır. Yeraltı su seviyesinin oldukça yüksek olduğu bu
bölgenin Jeolojik yapı ve yerel zemin koşullarından dolayı, zemin büyütmesi ve
zemin sıvılaşması açısından büyük potansiyel taşımaktadır. Muhtelif tarihlerde
meydana gelmiş olan şiddetli depremler; bu zemin yapısı nedeniyle şehirde büyük
hasarlar oluşturmuştur.
17 Ağustos 1999 Marmara Depremi’nin merkez üssü olan İzmit-Gölcük’ün 60 km
doğusunda yer alan Adapazarı’nın gözlenen yüzey kırığına en yakın uzaklığı 8 km
civarındadır (Komazawa vd., 2002). Adapazarı'nda ağır yapı hasarının, özellikle,
genç alüvyon zeminler üzerinde yer alan kesimlerinde yoğunlaştığı görülmüştür.
Ayrıca, ülkemizde daha önce görülmemiş boyutlarda zemin sıvılaşması ve buna bağ
hasarların meydana gelmiş olması, şehri geoteknik açıdan araştırmacıların ilgi odağı
haline getirmiştir. Pek çok araştırmacı tarafından, gözlenen hasarlar ile zemin
koşulları arasındaki ilişkiler incelenmiştir (Erken, 2001; Sancio vd., 2002; Bakır,
2005; Bol vd., 2007; Sünbül vd., 2007).
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
ADAPAZARI
Kefken
Kandira
Sapanca
B L A C K S E A
Sapanca Lake
Yesilcay
River
km
Golcuk
010
Izmit Bay
20 30
IZMIT
Akcakoca
Sile
ADAPAZARI
MARMARA
SEA
ISTANBUL
Karasu
Hendek
Akyazi
Sakarya River
Kaynarca
N
Şekil 1. İnceleme alanı, Adapazarı
1999 Marmara Depremi, 1939 yılından bu yana batıya doğru göç eden 7 büyük
depremin en sonuncusudur. 60 yıllık batıya göç eden bu depremler zincirinin, bir
sonraki halkasının İstanbul olacağı düşünülmektedir (Parsons vd., 2000). Parsons
(2004), İstanbul'da 2004-2034 yılları arasında kuvvetli bir sarsıntının (MMI VIII)
olma olasılığını % 66 ± 25 olarak hesaplanmıştır.
Olası İstanbul depremiyle ilgili, İstanbul için çok sayıda deprem senaryosu
geliştirilmiştir (Özmen, 2002; Ansal vd., 2003; Tüysüz, 2003). Bu senaryolarının çok
azı İstanbul çevresindeki bölgeleri içermektedir. Bu çalışmada, yerel zemin
koşullarından kaynaklanan hasarların önemli boyutlara ulaşabildiği Adapazarı’nda,
bu depremin hangi şiddette hissedileceği tahmin edilmiş ve bu durumun mevcut yapı
stoğuna olan etkileri tartışılmıştır.
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
2. Bölgenin Jeolojik ve Geoteknik Özellikleri
Adapazarı, Türkiye’nin kuzey batısında yer alır. Karadeniz’den 50 km. güneyde ve
çok yüksek rakıma sahip olmayan, nüfus açısından yoğun bir yerleşim bölgesidir.
Ülkenin önemli bir akarsuyu olan Sakarya nehri güneyden gelip şehrin ortasından
geçerek Karadeniz’e dökülür. Ayrıca, Sapanca gölünün fazla sularını deşarj eden
Çark Deresi; şehrin merkezinden geçtikten sonra kuzeyde Sakarya nehrine
dökülmektedir. Bu sebeple, Adapazarı zeminlerinin büyük bir kısmını, nehrin
taşıdığı Kuvaterner alüvyon (Qa) birikintileri oluşturur. Komazawa vd., (2002),
bölgede yapılan jeofiziksel çalışmalar sonucunda şehrin merkezinde alüvyon
kalınlığının 1000-1500 metre olduğunu açıklamışlardır. Şehrin güneyi ise Akveren
Formasyonuna ait (KTa) kayaçlardan oluşan tepelerle sınırlanmıştır (Bol, 2003).
Yeraltı su seviyesi çoğu zaman yüzeye yakındır ve kent merkezinde yüzeyden
ortalama 1-2 m derinliklerde yer almaktadır. (Bol vd., 2005).
Özellikle, Marmara depreminin ardından gerçekleştirilmiş olan arazi deneyleri; şehir
merkezindeki alçak kesimlerinin, çakıl - kum - silt ardalanmalarından oluştuğunu
göstermektedir. Bu birikintiler merceksi veya bant şekilde düşük plastisiteli kil ve
silt serileri içermektedir. Şehrin güney kesimindeki zemin profili ise daha farklıdır.
Bu bölgede, orta ve yüksek plastisiteli killer tüm kesit boyunca kendini
göstermektedir (Bol, 2003). Adapazarı’nda hasarın en yoğun olarak gözlendiği
bölgede zeminin düşük plastisiteli veya plastik olmayan siltli zemin tabakalarından
oluştuğu gözlenmiştir. Düşük plastisiteli silt tabakasının kalınlığı genel olarak 3-15
m arasında değiştiğini ve bu tabakaların bazı yerlerde %50’ye kadar kum içeriği
vurgulanmıştır (Erken, 2001).
Erken (2001), 17 Ağustos 1999 Marmara Depremi’nde Adapazarı’nda oluşan ağır
hasar ile bölgenin yerel zemin koşulları arasındaki ilişkiyi incelemiştir. Yapılan
laboratuar deney sonuçları, plastik olmayan veya düşük plastisiteli siltlerin ve ince
dane oranları düşük kumların sıvılaşma eğiliminde olduklarını ve ayrıca yer yer
killerde ve plastik siltlerde taşıma gücü kayıplarına sebep olabileceğini göstermiştir.
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
Sonuç olarak, Marmara Depremi ardından yapılan ayrıntılı çalışmalarda, deprem
sırasında, yapı davranışlarında zemin koşullarının önemli olduğu belirtilmiştir.
3. Adapazarı’nın Depremselliği
Türkiye'nin tektonik yapısını oluşturan fay sistemleri içinde yapısı en iyi bilinen fay
sistemi Kuzey Anadolu Fayı (KAF)’dır. KAF ilk olarak Paleotektonik dönemde
Anadolu ve Arap plakalarının sıkışması sonucunda ortaya çıkmıştır. Bu sıkışma
nedeniyle yılda 20-25 mm/yıl kayma gösteren fay, büyük depremler oluşturmaktadır
(Tüysüz ve Genç, 1999).
KAF üzerinde 1900-1999 arası dönemde aletsel yüklüğü 5.5'in üzerinde 40
civarında deprem olmuştur. Bu depremler arasında 1939-1967 arasında meydana
gelen, büyüklüğü 6.8'in üzerinde altı depremin durumu ilgi çekicidir. Doğudan batıya
doğru adeta bir göç halinde ilerleyen bu büyük depremler; 1939 Erzincan, 1942
Niksar-Erbaa, 1943 Tosya-Ladik, 1944 Bolu-Gerede, 1957 Bolu-Abant ve 1967
Adapazarı depremleridir (Sucuoğlu, 1999). 1999 Marmara depremi, KAF üzerinde
batıya göç eden depremlerin şimdilik son halkasını oluşturmaktadır. Bilimsel açıdan
bakıldığında, KAF üzerinde meydana gelecek bir sonraki depremin Marmara Denizi
tabanında olması, bu hipotezi doğrulamış olacaktır. Marmara Denizi’nde olması
beklenen depremin yakın çevredeki yerleşim yerlerini etkileyeceği kuşkusuzdur.
Adapazarı; 1200 km uzunluğa sahip Kuzey Anadolu Fayının (KAF) batı ucunda bir
bölgede olup faydan yaklaşık 8 km kuzeyinde yer almaktadır. Bölgede son yüzyılda
meydana gelen ve şehirde büyük hasarlara neden olan depremler Tablo 1’de
özetlenmiştir (Sünbül vd., 2007).
Tablo 1. Son yüzyılda Adapazarı’nı etkileyen büyük depremler
Deprem
Büyüklük
1943 Hendek
Ms : 6.6
1957 Bolu-Abant
Ms : 7.1
1967 Adapazarı
Ms : 7.2
1999 Marmara
Mw : 7.4
1999 Düzce
Mw : 7.2
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
Adapazarı’nın, her zaman büyük deprem riski taşıdığı, aktif faylar ve yakın tarihli
deprem bilgilerinden açıkça anlaşılmaktadır. Buna ek olarak, 17 Ağustos
depreminden sonra beklenen kırılma sıranın Marmara faylarına, dolayısıyla
İstanbul'a yakın gelmiş olma ihtimali eklenince, Adapazarı’nın yeni depremlere bir
kez daha hazırlıksız yakalanmaması için gerekli çalışmaların şimdiden yapılmasının
gerektiği düşünülmektedir.
4. Deprem Hasarları ile Adapazarı Yerel Zemin Koşulları Arasındaki İlişkisi
Adapazarı, yüksek sismisiteye sahip bir alanda bulunması nedeniyle son yüzyılda
büyük depremlere maruz kalmıştır. Yakın çevrede olan bu depremlerin
Adapazarı’nda ağır hasara sebep olduğu görülmektedir. Depremler sırasında yapılara
gelen deprem kuvvetleri büyük ölçüde yapıların üzerinde yer aldığı zemin
özelliklerine bağlıdır. Şüphe yok ki, yapılarda görülen deprem hasarları üzerinde
zemin özellikleri yanında yapı stoğunun kalitesi, malzeme, işçilik, yapı kat adedi vb.
etkilidir. Bu çalışmada, zemin-hasar ilişkilendirmesinde, benzer kalite ve özelliğe
(malzeme, işçilik, tasarım ilkeleri, kat adetleri gibi) sahip yapıların, farklı zemin
koşulları altında, farklı hasar durumlarına maruz kalışı kastedilmektedir.
Adapazarı’nda son depremin yapılar üzerindeki etkileri incelendiğinde; temel
zemininin göçmeleri, sıvılaşma veya taşıma gücü kayıplarının yapılarda ağır
hasarlara sebebiyet verdiği görülmektedir.
Adapazarı’ndaki mevcut zemin özellikleri, 1999 Marmara Depremi sonrasında şehir
merkezindeki hasar dağılım oranlarını ve depremin hissedilen şiddetini büyük ölçüde
etkilemiştir. Şayet Marmara Depremi’nin merkez üssü ve büyüklüğü depremden
önce belirlenebilmiş olsaydı, Şekil 2’de görüldüğü gibi, Mednedev-Spoonheuer-
Karnik (MSK) ölçeğine göre Adapazarı’nda beklenen şiddet VII-VIII olarak tahmin
edilecekti (Özmen, 2000a). Ancak, Adapazarı’nda zemin özelliklerinden dolayı
depremin yapılarda gözlenen en büyük şiddeti; X (Şekil 3) ve en büyük yer ivmesi
a=0.41g olarak belirlenmiştir (Şekil 4). Benzer durumlar, Düzce-Gölyaka, İstanbul-
Avcılar ve Eskişehir’de de gözlenmiştir. Bu bölgeler için hasarların bu kadar büyük
oluşunun ana nedeni olarak zemin şartları gösterilebilir. İstanbul'daki ağır yapısal
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
hasarlar, şehrin deprem dış merkezine en uzak yerleşim bölgelerinden olan Avcılar
ve Küçükçekmece’de gözlenmiştir. Bu bölgelerin temel zeminleri ise tıpkı Adapazarı
zeminleri gibi, genç alüvyon tabakalarıdır (Bakır ve Yılmaz, 1999).
Şekil 2. Marmara Depremi için tahmin edilen eş şiddet haritası (Özmen, 2000a)
Şekil 3. Marmara Depremi için gözlenen eş şiddet haritası (Özmen, 2000a)
Bu olgunun diğer bir tarihsel örneği ise, İstanbul’da büyük yıkımlara ve ölümlere yol
açan 1894 İstanbul Depremi’dir. Afet İşleri Genel Müdürlüğü tarafından 1894
İstanbul Depremi için hazırlanan raporda, bazı dikkat çekici bilgilere ulaşılmaktadır.
Dönemin günlük gazetelerinden biri olduğu anlaşılan Saadet gazetesinin, 12
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
Temmuz 1894 tarihli baskısında, depremin İzmit’te Adapazarı’ndaki kadar şiddetli
hissedilmediği ve Adapazarı’nın yerleşim alanı sınırlı olduğu halde, yıkılan binaların
sayısı 200, oturulamaz duruma gelenlerin sayısı ise 600 olarak belirtilmiştir. Bu
deprem için oluşturulan şiddet haritasına göre, Adapazarı’nda şiddet VIII olarak
gösterilmiştir (Öztin, 1994). Bu durum, Gölcük merkezli olan fakat Adapazarı’nı
İzmit’ten çok daha fazla etkileyen 1999 Marmara Depremine benzemektedir.
Bu veriler ışığında, Adapazarı’nın olası İstanbul depreminden, hangi şiddette ve ne
ölçüde etkileneceği merak konusu olmaktadır.
Şekil 4. Marmara Depremi sırasında istasyonlarda kaydedilen pik yatay ivmeler (USGS, 2000)
5. Olası İstanbul Depremi
Marmara Denizi’nin hemen kuzeyinde bulunan ve çok hızlı bir biçimde büyüyen
İstanbul'da, son 1500 yılda, 12 büyük deprem sonucu ağır hasarlar oluşmuştur.
Tarihsel depremlerden en önemlileri, 1509, 1766, 1894 depremleridir. Etkileri
açısından bakıldığında, 1509 depremi, en büyük deprem olarak görülmektedir.
“Küçük Kıyamet’’ olarak adlandırılan bu depremin şiddeti IX olarak belirlenmiştir.
1766 depremi de yıkıcı niteliğe sahip olup şiddeti IX olarak verilmiştir. Dışmerkezi
Adaların güneydoğusu olarak belirlenen 1894 depreminin şiddeti X olarak verilmiş
ve 1000 civarında can kaybı oluşmuştur (Gündoğdu, 1991).
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
17 Ağustos 1999 Marmara depremi, 1939 yılından bu yana batıya doğru göç eden 7
büyük depremin en sonuncusudur. Depremlerin birbirini tetiklediği kabul edilen 60
yıllık deprem zincirinin, İstanbul’a doğru ilerlediği düşünülmektedir (Parsons vd.,
2000). Parsons (2004), İstanbul'da 2004-2034 yılları arasında kuvvetli bir depremin
(MMI VIII) olma olasılığı % 66 ± 25 olarak hesaplanmıştır.
Olası İstanbul depremiyle ilgili birçok deprem senaryosu mevcuttur. JICA ve İBB'
(2002) tarafından geliştirilen 4 farklı deprem senaryosu için deprem büyüklükleri Mw
= 6.9 7.7 arasında seçilmiştir. Özmen (2002), deterministik metot kullanarak
oluşturduğu deprem senaryosu için, Ms = 7.8 büyüklüğünde bir deprem ve 140 km
uzunluğunda bir yüzey kırığı olacağını kabul edilmiştir. Özmen tarafından
geliştirilen bu senaryo depremi için Adapazarı’nı da içine alan eş şiddet haritası Şekil
5’de gösterilmektedir. şiddet haritasından görüleceği üzere, Adapazarı için VI gibi
bir şiddet öngörülmektedir. Ancak bu eş şiddet haritasında verilen değerler, sert
zeminler koşullarında oluşabilecek değerleri göstermektedir. Bugüne kadarki
depremlerin Adapazarı’nda gözlenen sonuçları ve geoteknik açıdan yumuşak zemin
özelliklerine sahip olan araziler için zemin büyütmesi etkisi nedeniyle, eş şiddet
haritasında gösterilen değerlerin, deprem sonrası oluşacak şiddet değerlerinin daha
altında kalacağı düşünülmektedir.
Şekil 5. Olası İstanbul depremi için eş şiddet haritası (Özmen, 2002)
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
Bu nedenle, Adapazarı’ndaki olası deprem etkileri için, yerel zemin şartlarının da
göz önüne alındığı bir deprem senaryosunun oluşturulması gerekmektedir. Yerel
zemin özelliklerinin dikkate alındığı senaryo depremi ile; gerçeğe daha yakın
sonuçların elde edilebileceği düşünülmüştür. Bunun için, çalışmada, pik yer ivmesi
(PGA) tahmini için Gülkan ve Kalkan (2002) tarafından Türkiye’deki deprem
kayıtlarından ve zayıf zemin şartları için geliştirilen azalım ilişkisi kullanılmıştır
(Şekil 6). Deprem şiddetinin belirlenmesi için, Arıoğlu vd. (2001) tarafından 17
Ağustos 1999 depremi sonuçları kullanarak geliştirilen aşağıdaki PGA-şiddet ilişkisi
kullanılmıştır.
078.1ln748.1 y
aI
Burada, I; deprem şiddetini (MSK’ya göre), ay; pik yatay yer ivmesini (cm/s2
cinsinden) ifade etmektedir.
Deprem senaryosu için büyüklüğü Mw = 7.5 olan bir deprem seçilmiştir. Depremin
odak noktası ve yüzey kırığı uzunluğu, Özmen (2002) tarafından geliştirilen deprem
senaryosu ile aynı alınmıştır. Bu senaryoya göre, fay kırığının Adapazarı’na olan en
yakın mesafesi, 75 km civarındadır. Gülkan ve Kalkan (2002) tarafından geliştirilen,
Adapazarı bölgesinin zayıf zemin özellikleri için uygun olan azalım ilişkisi
kullanılarak, pik yer ivmesi 0.13g olarak belirlenmiştir (Şekil 6). Son olarak, bu pik
yer ivmesi değeri kullanılarak, Arıoğlu vd. (2001)’nin önerdiği PGA-şiddet
ilişkisinden (Denklem 1), olası İstanbul depreminden dolayı, Adapazarı’nda
beklenilen şiddet, MSK’ye göre, VII-VIII (7.4) olarak tahmin edilmiştir.
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
Şekil 6. Yumuşak zeminler için PGA-Uzaklık arasındaki ilişki (Gülkan ve Kalkan, 2002)
Öte yandan, İstanbul’da daha önce gerçekleşmiş depremlerin Adapazarı’nda
hissediliş ölçüsü, olası deprem için de fikir verebilecektir. 1894 İstanbul Depremi’ne
ait raporda, Adapazarı’ndaki deprem şiddeti VIII olarak gösterilmiştir.
Bu incelemeler sonucunda, Özmen tarafından verilen şiddet değeri ile zemin
koşullarının da dikkate alınması durumunda tahmin edilen şiddet arasında
beklenildiği gibi bir farklılık görülmektedir. 1894 depreminin de özellikle
Adapazarı’nda oluşturduğu etki de dikkate alındığında, olası İstanbul depreminin
şehirde oluşturacağı hasarların dağılımıyla ilgili incelemeler yapılırken, deprem
şiddetinin VII-VIII olarak dikkate almanın uygun olacağı düşünülmektedir.
6. Olası İstanbul Depreminin Adapazarı’nda Beklenen Etkileri ve Bazı Öneriler
Büyük can ve mal kayıplarına yol açan 17 Ağustos 1999 depreminden sonra bilim
adamlarının İstanbul’u bekleyen büyük bir deprem tehlikesi olduğunu belirtmeleri,
dikkatlerin olası İstanbul depremine yönelmesine yol açmıştır. Önümüzdeki yıllarda
Marmara Denizi’nde olması beklenilen deprem sonrasında İstanbul’da gözlenecek
hasarlar elbette hiçbir yerle karşılaştırılamayacak kadar çok olacaktır. Deprem öncesi
iyi hazırlık yapılmadığı takdirde, büyük zararlarla karşı karşıya kalınacağı, yaşanılan
kötü deneyimlerle açıkça görülmüştür. Öte yandan, Türkiye için birçok açıdan büyük
ay = 0.13g
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
öneme sahip İstanbul’da meydana gelecek deprem, sadece İstanbul ve çevresini
değil, ülkenin tümünü derinden etkileyecektir. Buna yönelik olarak hazırlanan master
planları, raporlar ile İstanbul’da depreme karşı büyük bir hazırlık yapılmaktadır.
Deprem hazırlık çalışmalarının istenilen sonuçları verecek şekilde yürütülmesi
gerekmektedir. Bu çalışmaların daha da ileri gitmesi ve mevcut yapı stoğunun
depreme dayanıklı hale getirilmesi ile İstanbul’daki hasarlar indirgenebilir.
Olası İstanbul depreminde, Marmara bölgesinin büyük bir bölümü de etkilenecektir.
1999’da meydana gelen her iki depremden de büyük ölçüde etkilenen Adapazarı’nın,
zemin koşullarından dolayı bu depremde de hasar görebileceği düşünülmektedir.
Daha önce bölgede gerçekleşen depremler, bazı araştırmacılar tarafından yapılan
deprem senaryoları ve bu çalışmada, zemin koşullarını da dikkate alarak belirlenen
şiddetin MSK’ya göre VII-VIII civarında olacağı tahmin edilmiştir.
1999’da gerçekleşen depremler sonrasında Adapazaşehir merkezindeki konutların
18712 tanesi az hasarlı, 12200 tanesi ise orta hasarlı olarak depremi atlatmıştır
(Özmen, 2000b). Bu yapıların büyük bir kısmı için onarım ve güçlendirme işlemleri
yapılmıştır. Deprem sonrasında hızla yaygınlaşan yapı onarım ve güçlendirmelerinin
birçoğunun, olası bir depremde sorun yaşayacağı düşünülmektedir (Koçak, 2003).
Olası İstanbul depremi öncesinde, onarım ve güçlendirmesi yapılan binaların ne
ölçüde depreme dayanıklı hale getirilebildiği de büyük bir soru olarak karşımıza
çıkmaktadır. 17 Ağustos 1999 Marmara Depremi sonrasında, Marmara Bölgesi’nde
de yoğun olarak sürdürülmekte olan onarım ve güçlendirme çalışmaları, şartname
hükümlerinin olmayışı, uygulayıcılara yeterli eğitim verilemeyişinden dolayı çok
çeşitli ve bilimsellikten uzak, yanlış tasarım şeklinde sürdürülmektedir. İyi bir işçilik
ve özenli imalat gerektiren onarım ve güçlendirme işlemi, yanlış ya da hatalı
çalışmalar nedeniyle fayda getirmesi yerine daha çok zarar da getirebilmektedir.
Bunun en iyi örneğini, 17 Ağustos Marmara Depremi’nin ardından onarımı yanlış
yapılan binaların, 12 Kasım Düzce Depremi’nde yıkılmış ya da ağır hasara uğramış
oluşu göstermektedir. Adapazarı’ndaki yapılarda gerçekleştirilen onarım ve
güçlendirme işlemleriyle ilgili özel bir konu ise zemin şartlarıdır. Onarımların sadece
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
yapısal güçlendirmesiyle sınırlı kaldığı, zeminlerle ilgili herhangi bir iyileştirmenin
yapılmadığı gözlenmektedir. Zemin büyütmesinden kaynaklanan büyük
deformasyonları önlemek için sadece yapısal güçlendirme yapmak yetersiz
kalacaktır. Kısacası, onarım ve güçlendirmesi yapılan binalar dahi; olası bir
depremde sıkıntı yaşayabilecektir. Bu nedenle, Adapazarı’nda da bu yapıların,
uzman ekiplerce yeniden incelemesi yapılmalıdır.
1999 Marmara ve Düzce Depremleri sonrasında Adapazarı’ndaki yapılarda gözlenen
bir diğer nokta ise binaların kat adetleri ile hasar görme oranlarının arasındaki
ilişkinin çok yüksek oluşudur. Merkeze bağlı 27 adet mahalle dikkate alındığında,
depremde hasar gören binalar kat adetlerine göre değerlendirilmiştir. 3 ve daha az
katlı yapılarda hasar oranı %40 civarındayken, 4 kat ve üzerine çıkıldığında bu oran
%60-90’a ulaşmaktadır (Sünbül vd., 2007). İki büyük deprem atlatmış olan çok katlı
binalarda gerçekleşen yorulma sonrasında; binaların olası İstanbul depreminden
etkilenme olasılıkları oldukça yüksektir. Ayrıca önceki depremlerde hasar görmeyen
çok katlı yapıların da yeni deprem yönetmeliğine göre performans analizleri
incelenmelidir.
Yerel zemin şartlarının çok kötü olduğu, gerçekleşecek hasarların özellikle Tığcılar,
Karaosman, Yenidoğan, Semerciler, İstiklal Mahalleleri’nde yoğunlaşacağı tahmin
edilmektedir. Herhangi bir yönetmelikten yoksun olarak onarım ve güçlendirilmesi
yapılan binaların da uzman ekiplerce ve 2007 yılı deprem yönetmeliğine uygun olup
olmadıkları konusunda incelenmeleri faydalı olacaktır.
7. Kaynaklar
[1]
Ansal, A. (General Coordinator) vd., “Earthquake Master Plan for İstanbul”, Metropolitan
Munіcіpalіty of İstanbul, 2003.
[2]
Arıoğlu,E., Arıoğlu, B.M., Girgin, C., “Doğu Marmara Depreminin Yer İvme Değerleri
Açısından Değerlendirilmesi”, Beton Prefabrikasyon, Sayı: 57-58, s. 5-15, 2001.
[3]
Bakır, S., Yılmaz, T., “Marmara ve Düzce Depremleri Mühendislik Raporu : Geoteknik
Gözlem ve Değerlendirmeler”, Türkiye Mühendislik Haberleri, Sayı: 403-404, 1999.
[4]
Bakır, B.S., “Zeminlerin Sismik Yapı Hasarı Üzerindeki Etkileri : Adapazarı’ndan
Öğrenilenler”, Geoteknik Sempozyumu, 26-27 Ekim 2005, Adana.
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
[5]
Bol, E., “Adapazarı Zeminlerinin Geoteknik Özellikleri”, Doktora Tezi, Fen Bilimleri
Enstitüsü, Sakarya Üniversitesi, 2003.
[6]
Bol, E., Önalp, A., Arel, E., “1999 Depremi Ardından Adapazarı’nda Yeraltı Suyu Seviyesi
Değişimleri”, The International Symposium on the Kocaeli Earthquake, 23-25 Mart 2005,
Kocaeli.
[7]
Bol, E., Arel, E., Önalp, A., “Yerel Zemin Koşullarının Deprem Hasarına Etkisi- Adapazarı
Örneği”, Altıncı Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, 16-20 Ekim 2007, İstanbul.
[8]
Erken, A., “The Role of Geotechnical Factors on Observed Damage in Adapazari”,
Proceedings of the XVth International Conference on Soil Mechanics & Geotechnical
Engineering, Earthquake Geotechnical Engineering Satellite Conference on Lessons
Learned from Recent Strong Earthquakes, August 2001, pp. 29-32, İstanbul, Turkey.
[9]
Gülkan, P. and Kalkan, E. (2002), “Attenuation Modeling of Recent Earthquakes in
Turkey”, Journal of Seismology, 6:397-409.
[10]
Gündoğdu, O., “1894 Depremi ve İstanbul”, İstanbul ve Deprem Sempozyomu, TMMOB
İnşaat Mühendisleri Odası, İstanbul Şubesi Yayınları, 4 Mayıs 1991, İstanbul.
[11]
JICA ve IMM, The Study on A Disaster Prevantion/Mitigation Basic Plan in Istanbul
Including Seismic Microzonation in the Republic of Turkey, Final Report, Main Report,
2002.
[12]
Komazawa M., Morikawa H., Nakamura K, Akamatsu J, Nishimura K., Sawada S., Erken
A., Önalp, A., “A. Bedrock Structure in Adapazari, Turkey - a Possible Cause of Severe
Damage by the 1999 Kocaeli Earthquake”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering,
Vol. 22, No. 9-12, pp. 829836, 2002.
[13]
Koçak, A., “17 Ağustos 1999 Körfez ve 12 Kasım 1999 Düzce Depremi Sonrası Marmara
Bölgesi’nde Betonarme Binaların Onarım ve Güçlendirmelerinde Yapılan Hatalar”, Beşinci
Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, 26-30 Mayıs 2003, İstanbul.
[14]
Özmen, B., “Isoseismal Map, Human Casualty and Building Damage Statistics of The Izmit
Earthquake of August 17, 1999”, Third Japan-Turkey Workshop on Earthquake
Engineering, February 21-25, 2000a, İstanbul, Turkey.
[15]
Özmen, B., “17 Ağustos 1999 İzmit Körfezi Depreminin Hasar Durumu (Rakamsal
Verilerle)”, TDV/DR 010-53, Türkiye Deprem Vakfı, 2000b.
[16]
Özmen, B., “İstanbul İli İçin Deprem Senaryosu”, Türkiye Mühendislik Haberleri, TMMOB
İnşaat Mühendisleri Odası, Yıl: 47/2002-1 Sayı:417, ISSN: 1300-3445.
[17]
Öztin, F., “10 Temmuz 1894 İstanbul Depremi Raporu”, Afet İşleri Genel Müdürlüğü,
Deprem Araştırma Dairesi, 1994.
[18]
Parsons, T., Barka, A., Toda, S., Stein, R.S., and Dieterich, J.H., “Influence of the 17 August
1999 Izmit Earthquake on Seismic Hazards in Istanbul”, The 1999 Izmit and Duzce
Earthquakes: Preliminary Results, Istanbul Technical University, pp. 295-310, 2000.
[19]
Parsons, T., “Recalculated probability of M7 earthquakes beneath the Sea of Marmara,
Turkey”, Journal of Geophysical Research, Vol. 109, No. B5, pp. B05304.1-B05304.21,
Uluslararası Sakarya Deprem Sempozyumunu,1-3 Ekim 2009, Sakarya
“İlk on yılında Marmara Depreminin Öğrettikleri”
2004.
[20]
Sancio, R.B., Bray, J.D., Stewart, J.P., Youd, T.L., Durgunoğlu, H.T., Önalp, A., Seed, R.B.,
Christensen, C., Baturay, M.B., Karadayılar, T., “Correlation between Ground Failure and
Soil Conditions in Adapazari, Turkey”, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol.
22, No. 9-12, pp.10931102, 2002.
[21]
Sucuoğlu, H., “Marmara ve Düzce Depremleri hendislik Raporu : Bölgenin Tektonik
Yapısı ve Geçmiş Depremler”, Türkiye Mühendislik Haberleri, Sayı: 403-404, 1999.
[22]
Sünbül, A.B., Dağdeviren, U., Gündüz, Z., Çakılcıoğlu, İ., “1999 Marmara Depremi Sonrası
Adapazarı Yerleşim Alanı İçin Hasar Tespit Analizleri”, The International Symposium on
the Kocaeli Earthquake, 22-26 October 2007, Kocaeli.
[23]
Tüysüz, O. ve Genç, S.C., “Geological Factors Controlling the Distribution of Damage
during the 17th August and 12th November 1999 Earthquakes”, Proceedings of ITU-IAHS
International Conference on the Kocaeli Earthquake 17 August 1999, December 2-5, 1999,
pp. 19-22, Istanbul-Turkey.
[24]
Tüysüz, O., “İstanbul İçin Deprem Senaryolarının Hazırlanmasında Coğrafi Bilgi
Sistemlerinin Kullanımı”, İTÜ Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü, 2003, İstanbul.
[25]
U.S. Geological Survey Circular 1193, “Implications for Earthquake Risk Reduction in the
United States from the Kocaeli, Turkey, Earthquake of August 17, 1999”, 2000.
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Article
Full-text available
New earthquake probability calculations are made for the Sea of Marmara region and the city of Istanbul, providing a revised forecast and an evaluation of time-dependent interaction techniques. Calculations incorporate newly obtained bathymetric images of the North Anatolian fault beneath the Sea of Marmara [Le Pichon et al., 2001; Armijo et al., 2002]. Newly interpreted fault segmentation enables an improved regional A.D. 1500-2000 earthquake catalog and interevent model, which form the basis for time-dependent probability estimates. Calculations presented here also employ detailed models of coseismic and postseismic slip associated with the 17 August 1999 M = 7.4 Izmit earthquake to investigate effects of stress transfer on seismic hazard. Probability changes caused by the 1999 shock depend on Marmara Sea fault-stressing rates, which are calculated with a new finite element model. The combined 2004-2034 regional Poisson probability of M >= 7 earthquakes is ~38%, the regional time-dependent probability is 44 +/- 18%, and incorporation of stress transfer raises it to 53 +/- 18%. The most important effect of adding time dependence and stress transfer to the calculations is an increase in the 30 year probability of a M >= 7 earthquake affecting Istanbul. The 30 year Poisson probability at Istanbul is 21%, and the addition of time dependence and stress transfer raises it to 41 +/- 14%. The ranges given on probability values are sensitivities of the calculations to input parameters determined by Monte Carlo analysis; 1000 calculations are made using parameters drawn at random from distributions. Sensitivities are large relative to mean probability values and enhancements caused by stress transfer, reflecting a poor understanding of large-earthquake aperiodicity.
Article
Full-text available
tparsons@usgs.gov) Aykut Barka 2 , (barka@itu.edu.tr) Shinji Toda 3 , (s-toda@aist.go.jp) Ross S. Stein 1 , (rstein@usgs.gov) James H. Dieterich 1 , (jdieterich@usgs.gov) Abstract We calculate the probability of strong shaking in Istanbul—an urban center of 10 million people—from the description of earthquakes on the North Anatolian fault system in the Marmara Sea during the past 500 years, and test the resulting catalog against the frequency of damage in Istanbul during the preceding millennium. Departing from current practice, we include the time-dependent effect of stress transferred by the 1999 moment magnitude M=7.4 Izmit earthquake to faults nearer to Istanbul. We find a 62±15% probability (one standard deviation) of strong shaking during the next 30 years and 32±12% during the next decade.
Article
Full-text available
This paper deals with the derivation of a consistent set of empiricalattenuation relationships for predicting free-field horizontal components ofpeak ground acceleration (PGA) and 5 percent damped pseudoacceleration response spectra (PSA) from 47 strong ground motion recordsrecorded in Turkey. The relationships for Turkey were derived in similarform to those previously developed by Boore et al. (1997) for shallowearthquakes in western North America. The used database was compiledfor earthquakes in Turkey with moment magnitudes (Mw) = 5 thatoccurred between 1976–1999, and consisted of horizontal peak groundacceleration and 5 percent damped response spectra of accelerogramsrecorded on three different site conditions classified as rock, soil and softsoil. The empirical equations for predicting strong ground motion weretypically fit to the strong motion data set by applying nonlinear regressionanalysis according to both random horizontal components and maximumhorizontal components. Comparisons of the results show that groundmotion relations for earthquakes in one region cannot be simply modifiedfor use in engineering analyses in another region. Our results, patternedafter the Boore et al. expressions and dominated by the Kocaeli andDzce events in 1999, appear to underestimate predictions based ontheir curves for up to about 15 km. For larger distances the reverse holds.
Article
Ground failure in Adapazari, Turkey during the 1999 Kocaeli earthquake (Mw=7.4) was severe. In four central downtown districts, where more than 1200 buildings collapsed or were heavily damaged, hundreds of structures tilted and penetrated into the ground due in part to liquefaction and ground softening. Based on a multi-institutional subsurface investigation program, soil conditions along four lines in which ground failure was surveyed after the earthquake are classified into four generalized subsurface site categories. This classification is primarily based on the presence or absence of shallow and intermediate depth liquefiable soils. Observations of ground failure are found to correlate well with site categories that are susceptible to liquefaction according to current state-of-the-art methods without strict adherence to the Chinese criteria. Soils that liquefied were found to meet the liquid limit and liquidity index conditions of the Chinese criteria. However, soils that liquefied did not typically meet the clay-size condition for liquefiable soils by the Chinese criteria.
Article
The 1999 Kocaeli earthquake brought serious damage to downtown of Adapazari. To study why strong motions were generated at the town, a bedrock structure was investigated on the basis of Bouguer gravity anomaly, and SPAC and H/V analyses of microseisms. It was revealed that, the basin consists of three narrow depressions of bedrock with very steep edges, extending in E–W or NE–SW directions along the North Anatolia faults, and the depth to bedrock reaches 1000m or more. Downtown of Adapazari is located 1–2km apart from the basin-edge. It is considered that, the specific configuration of bedrock amplifies ground motions at the downtown area by focusing of seismic waves and/or interference between incident S-waves and surface-waves secondarily generated at the basin-edge. Studying 3D bedrock structure is an urgent issue for microzoning an urban area in a sedimentary basin.
Earthquake Master Plan for İstanbul
  • A Ansal
Ansal, A. (General Coordinator) vd., "Earthquake Master Plan for İstanbul", Metropolitan Munіcіpalіty of İstanbul, 2003.