Importance of the coherence between geophysical and geotechnical data in estimating the dynamic response of soils

M.N Hussien

In the proceedings of: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: SOIL AND TERRAIN CHARACTERIZATION - I Geotechnical Laboratory Testing

ABSTRACT: The demand for a precise evaluation of shear wave velocity Vs, is gaining interest in the field of geotechnical engineering due to its importance as a key parameter required to properly evaluate typical characteristics of soils. Field tests of Vs measurements have been used more often due to the accessibility of new techniques, such as the SCPT test, and the availability of geophysical methods using surface waves (e.g., MASW and MMASW). However, the analysis of the obtained data is a very difficult task that requires specialized equipment and technical expertise to assure that the measured data are properly handled and interpreted. Also, a proper data treating are of outmost importance where a great precision in the calculation of the deposit response is required such as in liquefaction evaluation or earthquake ground response analyses. In these situations, it is recommended to verify the coherence between the obtained geophysical (Vs) and geotechnical (N-SPT, qc-CPT) measurements using alternative methods (e.g., Vs-correlations, H/V method, etc...). In some situations, there may be consensus between the measurements that makes it easier for the designer to set dependably the seismic wave profiles. In other cases, geophysical and geotechnical test would provide very different resolutions for Vs measurements, an issue that complicates the decision of the practitioner. In this paper, a case study of Vs profiles measurements using MASW, MMASW, and SCPT tests at the Sorel-Tracy site, Quebec have been detailed, analyzed, and discussed. Vs-qc and Vs-N correlations as well as the H/V spectral method have been utilized to verify the measured Vs profiles to assist the designer engineer in reaching an appropriate decision.

RÉSUMÉ: La demande pour une évaluation précise de la vitesse des ondes de cisaillement Vs, suscite de l'intérêt dans le domaine de la géotechnique en raison de son importance en tant que paramètre clé nécessaire pour évaluer correctement les caractéristiques dynamiques des sols. Les essais de mesure de Vs sur le terrain sont utilisés le plus souvent en raison de l'accessibilité des nouvelles techniques, telles que le test SCPT sismique, et la disponibilité des méthodes géophysiques utilisant des ondes de surface (par exemple, MASW et MMASW). Cependant, l'analyse des données est souvent une tâche difficile qui nécessite un équipement spécialisé et une expertise technique afin d'assurer que les données mesurées sont correctement manipulées et interprétées. En outre, une précision et un traitement des données précises sont d'une importance capitale où une grande précision dans le calcul de la réponse du dépôt est nécessaire, comme dans l'évaluation de la liquéfaction du sol ou de la réponse aux tremblements de terre. Dans ces situations, il est recommandé de vérifier la cohérence entre les données géophysique obtenue (Vs) et les données géotechniques (N-SPT, CPT-qc) en utilisant des méthode alternatives (corrélations, H / V, etc ..). Dans certaines situations, il peut y avoir un consensus entre les mesures qui le rend le choix du profil de Vs facile pour le concepteur. Dans d'autres cas, les essais géophysique et géotechnique peuvent fournir des données incohérentes ce qui complique la décision du praticien. Dans cet article, une étude de cas où des profils de Vs obtenus en utilisant MASW, MMASW, et SCPT à un site située à Sorel-Tracy, Québec sont détaillés, analysés et discutés. Des corrélations entre Vs-qc et Vs-N ainsi que la méthode H/V ont été utilisée pour vérifier la mesure Vs et pour aider l'ingénieur concepteur à parvenir à une décision appropriée.

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Cite this article:
M.N Hussien (2016) Importance of the coherence between geophysical and geotechnical data in estimating the dynamic response of soils in GEO2016. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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