Assessment of liquefaction potential at a site in Ottawa using SPT and shear wave velocities

Ali Nasseri-Moghaddam, Jacques Provencal, Joseph Bennett

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Earthquake Engineering & Geophysics

ABSTRACT: Liquefaction potential assessment of subsurface soil needs detail geotechnical investigations, and testing which is usually beyond the scope of conventional geotechnical investigations. Therefore, using simplified methods to assist with preliminary site assessments can be beneficial in advance of more elaborate field and laboratory works. Shear wave velocity measurement (Vs) is a promising tool for this purpose. However, the available analysis techniques are based on limited experiments and need further verification. A case is presented where Vs measurement was successfully used to delineate a liquefiable soil layer at a Site. Low Vs values were observed within the upper 15 m of soil layers based on measurements using MASW method. Supplementary calculations showed the potential for liquefaction. Thus, a deep borehole was installed at the site with soil sampling at regular intervals using SPT method. Selected samples were subjected to laboratory tests. Detail calculations using SPT values showed that about 12 m of the subsurface soil is prone to liquefaction. Despite some discrepancies between the Vs and SPT calculations, Vs measurement showed to be a promising tool for preliminary liquefaction assessments.

RÉSUMÉ: L™évaluation du potentiel de liquéfaction des sols nécessite des investigations géotechniques plus élaborées et des essais qui excèdent les besoins des études géotechniques courantes. En conséquence, il peut s™avérer avantageux d™utiliser des méthodes simplifiées dans l™évaluation préliminaire de sites avant de procéder à des travaux de terrain et de laboratoire plus élaborés. Dans ce but, la mesure des vitesses des ondes de cisaillement (Vs) est une technique prometteuse. Cependant, les méthodes d™analyse disponibles s™appuient sur une expérience limitée et nécessitent d™être vérifiées d™avantage. Une étude de cas est présentée où la mesure de Vs a été utilisée pour identifier une couche de sol liquéfiable. Basé sur des relevés avec la méthode MASW, de faibles valeurs de Vs ont été observées dans les premiers 15 m de sol. Des calculs additionnels ont confirmé le potentiel de liquéfaction. Ensuite on a réalisé un forage profond avec des essais SPT à intervalles réguliers pour obtenir les indices de pénétration standard (N) du sol. Des échantillons de sol représentatifs ont été soumis à des essais de laboratoire. Les calculs détaillés avec les indices N ont montré que les sols sont effectivement susceptibles à la liquéfaction sur près de 12 m. Malgré cet écart entre les résultats des calculs réalisés avec Vs et ceux avec les indices N, la mesure de Vs se présente comme un outil prometteur pour les évaluations préliminaires du potentiel de liquéfaction.

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