Doğal ve yapay etkenlerden kaynaklanan, genlikleri 0,1–1 mikron arasında ve periyotlari 0.05 ve 2 sn aralığında değişen yer titreşimlerine mikrotremor adı verilmektedir. Bu titreşimler jeotermal aktiviteler, yeraltındaki sismik aktiviteler, atmosfer etkileri, yerkürenin belli bir eksende dönmesi, gelgit etkisi, rüzgâr ve kültürel gürültüler (trafik, endüstriyel aktiviteler vb. bazı insan kaynaklı etkiler) nedeniyle oluşmaktadır. Tüm bu sayılan etmenler yeryüzünde titreşim olarak alınabilmektedir. Mikrotremor kısa periyotlu ve uzun periyotlu olmalarına göre ikiye ayrılırlar. Kısa periyotlu gürültülerin kaynağı rüzgâr, trafik ve diger endüstriyel aktiviteler, daha uzun periyotlu hareketlerin kaynağı ise alçak basinç ve okyanus etkileşimi, okyanusların oluşturduğu etkiler ve gelgit gibi etkenlerdir. Mikrotremor kayıtlarının analizinde farklı teknikler kullanılmaktadır. Bu teknikler spektral genlikler referans olarak alınan bir noktaya göre rölatif spektral oranlar ve yatay bileşenin düşey bilesene olan spektral oranlaridir. Nakamura Yönteminin temelinde, mikrotremorların yarı sonsuz ortam üzerinde bulunan tek tabakali gevsek bir zeminde ağırlıklı olarak Rayleigh dalgası olarak yayıldığı, ayrica mikrotremorların bölgesel, yakin yüzey kaynaklarindan etkilendiği ve derin kaynakların etkisi olmadığı varsayımları yapilmistir. Diger bir varsayım ise düşey bileşenin zemin tabakası tarafından büyütülmediğidir. Yani zemin tabakasının yüzeyindeki hareketin düşey bileşeninin genlik spektrumunun, zemin tabakasının tabanındaki hareketin düşey bileşeninin genlik spektrumuna oranının 1 olduğu varsayımıdır. Zaman ortamında alinan sayisal veriler, Fourier dönüşümü ile frekans ortamına taşındıktan sonra, verilerin frekans içerikleri ve genlikleri ile ilgili analizler ve değerlendirmeler yapılabilir. Nakamura Tekniğini uygulamak için öncelikle elde edilen mikrotremor kayitlarinin her bilesen için FFT’ leri (Fast Fourier Transform) elde edilir. Frekans ortamina geçilir. Bu geçiste dikkat edilecek husus veri boyunun 2 nin katlari seçilmesidir (1024, 2048, 4096 v.b.). Daha sonra her bilesen için elde edilen genlik degerleri frekanslarina göre asagida verilen esitlik (1) araciligiyla (H/V)= (h12+h22) 1/2 / v (1) oranlanir. Burada, h1, h2 ve v kuzey-güney, dogu-bati ve düsey bilesenlere ait spektrum değerleridir. Arazide mikrotremor ölçüsü alinirken temel olarak bir kayit aleti, bir dizüstü bilgisayar, sismometre sistemi, güç ünitesi ve bunlara bagli olarak yan birimler gerekmektedir.
Mikrotremor kayıtlarının alımında GURALP Marka CMG-6T kayıtçı sismograf kullanılmıştır. Dahili hız sensörü (Geophone) Kuvvetli yer hareket araştırmaları için tasarlanmıştır. Klips seviyeleri ±0.1 gr.dan ±4 gr.’a kadardır. Dinamik Aralık > 145 dB, kayıtcı sensörü üç bileşenli (X,Y,Z) hız sismometresine sahiptir. Mikrotremör saha kayıtları her birinde 30 dakika sürelerle 1 kez alınarak 8 kayıt alınmıştır. Kayıtlar 100 sps örnekleme aralığı kullanılarak zaman tetikleme metodu kullanılarak alınmıştır. Elde edilen verilerin işlenmesinde Avrupa’daki yerbilimciler tarafından, SESAME (Site EffectS assessment using AMbient Excitation) adlı proje kapsamında, geliştirilmiş ve literatürde yaygın olarak kullanılan, GEOPSY adlı yazılım kullanılmıştır. Yatay-düşey spektral oran eğrilerinin hesaplanması için, her bir bileşenden elde edilen veri 10 sn ile 40 sn arasında değişen uzunlukta pencerelenip, her bir pencereye ait verinin frekans spektrumları 0,1-20 Hz frekans bandında hesaplanmıştır. Yatay-Düşey spektral oran eğrileri her bir pencere için hesaplanmış, hesaplanan eğrilerin ortalaması alınarak ölçüm noktasını temsil eden spektral oran eğrisi ve standart sapması belirlenmiştir. Geçici gürültülerin baskın olduğu zaman pencerelerinden hesaplanan spektral oran eğrileri, ortalama spektral eğri ve Standard sapma hesaplama işleminin dışında bırakılmıştır. Bu işlem yinelemeli otomatik ters tetikleme algoritması kullanılarak yapılmıştır. Analizlerde her bir nokta için ortalama en az 9-10 ölçüm penceresi kullanılmasına dikkat edilmiştir.
Sonuç
Zemin etüdleri çalisma kapsaminda yer-yapi ilişkisinin belirlenmesinde siklikla kullanilan mikrotremor yönteminin çalisma esasi ve gerekliliği vurgulanmistir. Aktif deprem kusagi üzerinde yer alan ülkemizde depremler sonucu olusan can ve mal kayiplarinin önüne geçilmesi için kentlesmelerin bulunduğu yerlerde zemin kosullarinin iyi bilinmesi gerekmektedir. Özellikle deprem riski yüksek bir kentte mutlaka bu yönde arastirmalar yapilmalidir. Olasi bir depremde, deprem kaynagindan yayilan dalgalarin periyodu ile bu dalgalarin yayıldığı zemin üzerinde bulunan yapıların periyodunun ayni olması durumunda yapının büyük hasar göreceği kaçınılmaz bir gerçektir. Kentleşmenin yoğun olduğu veya yeni bir kentleşmenin kurulacağı bir alanda yapılacak mikrotremör çalışması, bu alanda nerelere kaç katli veya kaç sn’ lik periyot değerlerine sahip yapıların kurulması gerekliliği hakkında bilgiler sağlamaktadır.
