Zeminlerin aşağıdaki fiziksel ve yapısal özelliklerinden biri veya birkaçı depremin yer hareketlerinin davranışını, yani sismik hızlarını, ivmesini, periyodunu, deprem süresini ve en önemlisi deprem şiddetini (hasar derecesini) belirleyen, etkileyen ve bir zemin etütünde saptanması gereken başlıca faktörlerdir. Jeofizik Mühendisi tarafından saptanabilen bu özellikler ve parametreler gereksinim nedenleriyle birlikte özet olarak verilmiştir.

Sismik kayma dalgası (VS) ve sıkışma dalgası (VP) hızları, (Zemin hakim periyodunu, katman sıkılığını, elastik parametreleri, katman konumlarını ve zeminin deprem şiddeti artırma özelliklerini saptamak için) zemin ve kayaçların yapısal sıkılık, sertlik ve sağlamlığı ile orantılı olarak değişim gösterir. Bu hız değerleri ile zemin ve kaya tabakalarının derinlik, kalınlık ve varsa eğimleri tayin edilebilir ve yerleşim geometrileri ortaya çıkarılabilir. P ve S dalga hızı oranları diğer önemli bir parametre olan Poisson oranlarının hesaplanmasını sağlar. Bu oran hiç bir zaman 0,5' i geçmez. Poisson oranı etüt sahasındaki zemin ve kayaçların suya doygunluk derecelerini aydınlatma açısından gereklidir. Kuru ve poroz olan malzemeler düşük poisson oranı vermektedirler. Islak ve suya doygun malzemeler ise yüksek P ve S dalga hızı oranı ve yüksek poisson oranına sahiptirler.

2) Zemin ivme spektrum katsayıları (TB-TA), (Deprem yükü azaltma katsayısı saptanması için)

3) Zemin hakim periyodu, (Zeminin hakim periyodu ile bina öz periyodunun rezonansa girmemesi için)

4) Olası bir depremde inşaat zemininde oluşabilecek deprem ivmesi

5) Zemin emniyet gerilmesi, (Zemin deformasyonunu önlemek ve deprem yatay yükünü optimum seviyede tutmak için)

6) Yeraltı su seviyesi, (Deprem şiddetini artırır, zemin emniyet gerilmesi indirgenmesi ve sıvılaşma potansiyeli irdelenmesi için)

7) Dinamik elastik parametreler (Kayma ve elastizite modülleri, poisson oranı), (Zeminin makaslanma, katılık, gözeneklilik-suya doygunluk ve dinamik deformasyona, oturmaya karşı direncinin tesbiti için)

Yerel zemin sınıflaması, (Zemin türü ile ilgili parametrelerin otokontrolü için)

9) Deprem şiddetini artıran fiziksel özellikler:

a- Zemin sıvılaşma potansiyeli

b- Zemin oturması

c- Deprem şiddet artış katsayısı (Zemin depremi 2 derece yükseltme özelliğine sahipse, 6 şiddetindeki deprem 8 şiddetinde etki gösterir.

10) Deprem şiddetini artıran yapısal özellikler:

a- İnşaat temeli altındaki jeolojik yapı farklılıkları,

b- Görünen veya görünmeyen, kırık, çatlaklar ve fayın düşen kesimi

c- Gevşek kalın alüvyon ortamlar, ince kaya tabakalar,

d- Heyelan durumu varsa heyelan düzlemi,

e- Yeraltı boşlukları,

f- Yeryüzünde sismik enerji odaklanması oluşturan eğimli ve senklinal yapılar (Odaklanma etkisi)

g- Sismik dalgalarda ardışık kırılma ve yansıma oluşturan yeraltı yapısal özelliklerine sahip ortamlar (Deprem dalgalarının kanalize olma etkisi)

h- Büyük genlikli yüzey dalgaları meydana gelmesinde sismik enerjiyi saçan sığ derinliklerdeki heterojeniteler

j- Mekanik rezonans oluşturan tabakalı yapılar

11) İmara yeni açılacak yeni bölgeler ile geniş alanların yukarıda özetlenen parametre değerlerine göre bölgelendirme haritalarının hazırlanması (Yer seçimi için)

Yapılacak bir zemin etütünde yukarıda sıralanan şıkların yerine getirilmesi deprem bölgelerinde hasarları en aza indirmenin olmazsa olmazsa şartlarıdır.

Ancak, "Eurocode 7: Jeoteknik tasarım: 3.2.3.-Proje araştırmaları 7″ de de belirtildiği gibi, yapı ve jeolojik özelliklerinin tam olarak bilinmesi durumunda bir inşaat alanında yerinde sismik ölçümlerle zemin dinamiği parametreleri saptanması koşulu ile zemin etüt raporu hazırlanabilir. Deprem hasarlarını en aza indirmek amacı ile yapılan zemin etütlerinde sondaj numunelerinin zemin mekaniği laboratuvarı testinden elde edilen statik parametre değerleri ile zemin etüt raporu hazırlanması genellikle hatalı olmaktadır. Çünkü deprem esnasında zeminin taşıma kapasitesi dinamik elastik parametre değerlerine bağlı olarak küçülmektedir. Bu bakımdan, dolaylı deneysel bağıntılarla veya yayınlanmış tablo değerlerinden tahminsel zemin değerleri kullanılması son derece tehlikeli olduğu konu ile ilgili literatürlerde açıkça ifade edilmektedir.

Jeoteknik mühendisliği, özetle zemin, temel ve toprak işleri olarak tanımlanır. Jeoteknik mühendisliği başta inşaat mühendisleri olmak üzere zemin problemi türüne göre jeoloji ve jeofizik mühendislerini ilgilendirir. Jeoteknik mühendisliği birçok arazi ve laboratuvar yöntemlerine sahiptir. Her yöntem zemin türüne bağlı olarak çeşitli sınırlamalara sahiptir. Arazi ve laboratuvar yöntemleri hem statik hem de dinamik basınçlarla yapılabilmektedir. Arazi ve laboratuvar yöntemlerinin, zeminin mühendislik özelliklerini saptamada birinin diğerine nazaran avantaj ve dezavantajları vardır. Bu konuda literatürde görülen ağırlıklı kanaat arazi yöntemlerinin laboratuvar yöntemlerinden 3 üstün yanının olmasıdır. Örneğin gömülü kırık ve boşlukların tespitinde, keza yer içinde yanal ve düşey derinliklerde heterojen ortamlarda yeraltının yapısal özelliğini tanımada, özellikle numune alınamayan daneli ortamlarda ve geniş alanlarda zeminin yapısal mekanik özelliklerini tespit etmede, jeofizik mühendisliği yöntemleri diğerlerine nazaran büyük bir avantaja sahiptir. Keza dinamik yöntemlerde mühendislik yapılarının hasarına sebep olan kuvvetin dinamik olması durumunda zeminin mühendislik özelliklerininde dinamik kuvvetler altında incelenmesinin daha sağlıklı sonuç vereceği aşikardır. Bu nedenledir ki, dinamik yöntemler daha ziyade Japonya'da, U.S.A'de San Andreas fayının yer aldığı California Eyaleti'nde zemin etütlerinde yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Bilindiği gibi, Japonya'da ve California'da deprem hasarları ülkemize göre çok daha az olmaktadır. Bunun sebebi ise, zemin etütlerinde klasik yöntemler yanında modern dinamik yöntemlerinden özellikle jeofizik mühendisliği sismik yöntemi kullanılmaktadır. Yeraltını tanımak için en kaba ve gerçekçi olan yöntem mekanik sondajla yeriçinden numune alınması görülmekle beraber, 1000m2'lik alanda 5 cm yarıçaplı 3 delikten alınacak numuneler inşaat alanının zemin altının heterojen olabilen özelliklerini tam olarak aydınlatamaz. Jeolojik yüzey haritası ve jeolojik kesitlere göre yapılan mekanik sondajın yeraltı boşluk ve kırıklarına, kum ve kil ceplerine isabet ihtimalinin az oluşu ve daneli zeminden örselenmemiş numune alımındaki imkansızlıklar, ayrıca sondaj adedinin artırılması sonucu önemli zaman ve finansman kayıpları ortaya çıkmaktadır. En önemlisi zemin altını bütünüyle tanımak amacıyla jeofizik mühendisliği zemin etütleri zorunludur. Jeolojik etütler ancak yeryüzünde görülebilen mostralara dayanarak yeraltı katmanlarının derinlikleri, kalınlıkları, eğimleri, gömülü fay ve vadi ve mühendislik parametreleri hakkında tahmin yürütmekten öteye geçemez. Yeriçinin derinlikleri hakkındaki bu tahminlerin doğruluğu, iyimser yaklaşımla %30'u geçemediği literatürde belirtilmektedir. Esasen jeofizik sondajlarında veya etütlerinde yeriçerisine örneğin sismikte mekanik, jeoelektrikte elektrik sinyalleri gönderilerek yeraltında herbir jeolojik birimin ayrı ayrı fiziksel ve yapısal özellikleri saptanmaya çalışılır. Başka bir deyişle, aletsel ve matematiksel röntgen, kardiyografi ve tomografi uygulamaları gibi aynı prensiplerde ve benzer kayıtlarla çalışan bir mühendislik dalıdır. Ancak, jeofizikte elde edilen veriler tıp alanındaki gibi kalitatif değil aynı zamanda kantitatif, yani matematiksel değerlendirme ve yoruma sahiptir. Jeofizik mühendisliği zemin etütlerinin maliyeti, ait olduğu inşaat bedelinin % 1'inden daha aşağıda olmaktadır. Jeofizik mühendisliği etütleri kullanılmasıyla mekanik sondaj sayısı azaltılmış olacağından önemli zaman ve finansman kazancı elde edilmektedir. Zemin etütlerinde yapılan harcama ekstra bir masraf olmamaktadır. Çünkü; sağlanacak can güvenliği yanında, inşaat malzemeleri optimum seviyede kullanılmış olacağından önemli miktarda ekonomik kazanç da sağlanacaktır. Aşağıda açıklanacağı üzere " Afet bölgelerinde yapılacak yapılar hakkında yönetmelik " de zemin özellikleri ve zemin gruplarının belirlenmesinde esas alınan,

tekniklerinden, örneğin örselenmemiş numune alınamayan gevşek kum ortamları için geliştirilmiş olan standart penetrasyon testinin vuruş sayıları çakıl veya kaya ortamlarda yanıltıcı olduğundan, ancak yerinde ölçülerden daha az sınırlamaya sahip sismik kayma dalgası hızı ortalama değer tespit ettiğinden ve aynı zamanda aydınlattığından daha sağlıklı parametre değerleri verilmektedir.