Effect of subsurface conditions on the MASW test results – case study

Bahareh Vazabakht, Hassan Ali, Ali Nasseri-Moghaddam, Joseph Bennett

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoOttawa 2017: 70th Canadian Geotechnical Conference; 12th joint with IAH-CNC

Session: Field Investigation II - CPT, Geophysics, etc.

ABSTRACT: This paper presents the results of a study carried out at a site with subsurface lateral inhomogeneity. Multichannel Analysis of surface waves (MASW) test was carried out along two perpendicular survey lines. Borehole information shows that along line one, the subsurface condition changes laterally, including the depth to bedrock, and composition of the overburden material and a sewer line traverses this line at a depth of about 3.0 m with a diameter of about 1.0 m. Along the second MASW investigation line the subsurface units are more uniform and homogeneous. To validate the obtained shear wave velocity data and subsurface conditions a downhole test was carried out in the proximity of the second MASW line. This study confirms that in the presence of lateral inhomogeneity the results of the MASW test can be misleading and inconclusive due to the participation of higher vibration modes in the data. The results between the two MASW lines, Line 1 and Line 2, show a strong mismatch between the shear wave velocities with difference in Vs up to 600 m/sec between depths of 1.5 m to 10 m below ground surface. To avoid this kind of misinterpretations of the MASW data it is recommended that the MASW test be carried out along two perpendicular lines for seismic site class determination projects. The authors completed numerous projects in the past decade using this technique with successful results.

RÉSUMÉ: Cet article présente les résultats d'une étude réalisée sur un site avec inhomogénéité latérale souterraine. Le test MASW a été effectué selon deux lignes d'arpentage perpendiculaires. L'information sur les pertes montre que, le long de la première ligne, la condition souterraine change latéralement, y compris la profondeur au substrat rocheux, et la composition du matériau de débordement et une ligne d'égout traverse cette ligne à une profondeur d'environ 3,0 m avec un diamètre d'environ 1,0 m. Le long de la deuxième ligne d'enquête MASW, les unités de sous-sol sont plus uniformes et plus homogènes. Pour valider les données de vitesse de la vague de cisaillement et les conditions de sous-sol obtenues, un test de fond a été effectué à proximité de la deuxième ligne MASW. Cette étude confirme qu'en présence d'une inhomogénéité latérale, les résultats du test MASW peuvent être trompeurs et non concluants en raison de la participation de modes de vibration plus élevés dans les données. Les résultats entre les deux lignes MASW, Ligne 1 et Ligne 2 montrent une forte inadéquation entre les vitesses de la vague de cisaillement avec une différence de Vs jusqu'à 600 m/sec entre des profondeurs de 1,5 m à 10 m sous la surface du sol. Pour éviter ce type d'interprétation erronée des données MASW, il est recommandé que le test MASW soit effectué selon deux lignes perpendiculaires pour les projets de détermination de la classe de sites sismiques. Les auteurs ont réalisé de nombreux projets au cours de la dernière décennie en utilisant cette technique avec des résultats réussis.

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