Use of numerical simulation for the identification of underground voids using the MASW test

Hassan Ali, Ali Nasseri-Moghaddam, Giovanni Cascante

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: The identification of underground voids is very important for any geotechnical site investigation. Geophysical methods are commonly used to locate underground voids; but there are still many limitations to be addressed. This paper presents the results from numerical simulations of MASW tests on laterally non-homogenous media. Surface responses are recorded on a linear seismic array of 101 receivers. Rectangular voids of variable width, height and embedment depth are used. The simulated responses are processed using a commercial package to compute the dispersion curves and frequency-wave number plots. These dispersion curves are used to study the changes induced by the presence of void; from where common patterns are identified. These general patterns can be used to define guidelines for the selection of the optimal MASW test configuration for the detection of voids for a given site condition. The results from these analyses are summarized in a table that shows the effect of the void on the dispersion curve as a function of the void size normalized by the corresponding wavelength.

RÉSUMÉ: L'identification des vides souterrains est très important pour toute enquête géotechnique du site. Les méthodes géophysiques sont couramment utilisés pour localiser des vides souterrains, mais il ya encore beaucoup de limitations à traiter. Cet article présente les résultats des simulations numériques des tests sur des supports MASW latéralement non-homogène. Surface réponses sont enregistrées sur un réseau linéaire de 101 récepteurs sismiques. Vides rectangulaire de largeur variable, hauteur et profondeur d'ancrage sont utilisés. Les réponses simulées sont traitées à l'aide d'un progiciel commercial pour calculer les courbes de dispersion des parcelles et le numéro de la fréquence des ondes. Ces courbes de dispersion sont utilisées pour étudier les changements induits par la présence de vide; d'où des modèles communs sont identifiés. Ces tendances générales peuvent être utilisées pour définir des lignes directrices pour la sélection de la configuration optimale MASW test pour la détection des vides pour un problème de site donné. Les résultats de ces analyses sont résumés dans un tableau qui montre l'effet du vide sur la courbe de dispersion en fonction de la taille des vides normalisée par la longueur d'onde correspondant.

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Cite this article:
Hassan Ali; Ali Nasseri-Moghaddam; Giovanni Cascante (2011) Use of numerical simulation for the identification of underground voids using the MASW test in GEO2011. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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