Investigating liquefaction potential of alluvial soils in Sahilkent (Bafra, Samsun) area using CPT data


Sünnetci M. O. , Ersoy H.

Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.11, no.2, pp.288-304, 2021 (National Refreed University Journal)

  • Publication Type: Article / Article
  • Volume: 11 Issue: 2
  • Publication Date: 2021
  • Doi Number: 10.17714/gumusfenbil.811876
  • Title of Journal : Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
  • Page Numbers: pp.288-304

Abstract

In this study, liquefaction potential of the alluvial soils consisting of clay, silt, and sand sized materials in Sahilkent (Bafra, Samsun) area was investigated using CPT data. Within the scope of the study, 20 boreholes each having a depth of 15 meters were drilled throughout Bafra district, and one undisturbed soil sample were obtained per meter from 5 of these boreholes located in Sahilkent area. Wet sieve, hydrometer, plastic limit, liquid limit, and natural water content determinations were conducted on 20 samples with high silt and sand content. In the preliminary evaluation, it was determined that there is a liquefaction potential in some regions at different depths, and in order to perform detailed liquefaction analyses, 15-meter-deep CPTu were carried out in 1 meter distance from those 5 borehole locations. In CPTu tests, data including cone tip resistance, sleeve friction, effective stress, relative stiffness, etc. were recorded every 5 cm, and average values of these data for each meter depth were used in the liquefaction analysis. Liquefaction analyses was conducted for an earthquake scenario of Mw = 7.2 and the liquefaction potential of the 15-meter soil layer in the study area was determined. As a result of the analyses, it was determined that no liquefaction will occur for an earthquake scenario of Mw = 7.2 in Sahilkent region. It is thought that high fine-grained content of the alluvium, and the fact that existing clean sand levels are located between fine-grained soil layers increase the resistance of the soil against liquefaction.

Bu çalışmada Sahilkent (Bafra, Samsun) yöresindeki kil, silt ve kum boyutlu malzemelerden oluşan alüvyal zeminlerin sıvılaşma potansiyeli CPT verileri kullanılarak araştırılmıştır. Çalışma kapsamında Bafra ilçesi genelinde her biri 15 metre derinliğinde 20 adet sondaj yapılmış, bunlardan Sahilkent yöresindeki 5 tanesinden UD tip örnek alıcılarla her 1 metrede 1 adet olacak şekilde örselenmemiş zemin örnekleri temin edilmiştir. Bu örneklerden silt ve kum oranı yüksek olan 20 tanesi üzerinde ıslak elek, hidrometre, plastik limit, likit limit ve doğal su muhtevası tayinleri yapılmıştır. Yapılan ön değerlendirmede farklı derinliklerdeki bazı bölgelerde sıvılaşma potansiyelinin olduğu belirlenmiş ve detaylı sıvılaşma analizlerin yapılabilmesi amacıyla 5 sondaj kuyusunun 1’er metre yakınında 15’er metrelik CPTu deneyi uygulanmıştır. CPTu deneylerinde koni uç direnci, kenar sürtünmesi, efektif gerilme, rölatif sıkılık vb. veriler her 5 cm’de bir kaydedilmiş, sıvılaşma analizlerinde bu verilerin her 1 metre derinlik için ortalamaları alınmıştır. Sıvılaşma analizleri Mw=7.2’lik bir deprem senaryosu için yapılmış ve çalışma alanındaki 15 metrelik zemin katmanının sıvılaşma potansiyeli belirlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda Sahilkent yöresinde Mw=7.2’lik bir deprem senaryosu için herhangi bir sıvılaşma olayının gerçekleşmeyeceği belirlenmiştir. Alüvyon malzemesinin ince daneli malzeme oranının yüksek olması, var olan kum ve siltli kum seviyelerinin ise çok sıkı ince daneli zemin katmanları arasında yer almasının zeminin sıvılaşmaya karşı mukavemetini arttırdığı düşünülmektedir.