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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.14.2019.tde-04062018-164457
Document
Author
Full name
Julio Cesar Ardito
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2013
Supervisor
Committee
Prado, Renato Luiz (President)
Gandolfo, Otávio Coaracy Brasil
Taioli, Fabio
Title in Portuguese
O uso do método de análise de ondas superficiais empregando fontes passivas e ativas
Keywords in Portuguese
análise multicanal
fontes passivas
MASW
ondas superficiais
Abstract in Portuguese
O método da análise multicanal de ondas superficiais foi empregado em um estudo de caso no sítio controlado do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo - IAG-USP, localizado no campus Butantã, São Paulo, em terrenos da bacia sedimentar de São Paulo. O estudo visou à investigação geológica rasa, ou seja, ao mapeamento dos estratos sedimentares presentes e do contato sedimentos-embasamento. Além disso, procurou-se, através de testes de diversos parâmetros de aquisição, chegar-se a uma rotina para a aquisição e tratamento dos dados provenientes de fontes ativas (marreta e queda de peso) e passivas (tráfego de veículos) que possa ser indicada para ensaios em outras áreas da cidade de São Paulo que apresentem condições semelhantes às da área estudada. Na aquisição com fontes ativas foram registrados dados com diversos offsets mínimos e na passiva foi aplicada a técnica Passive Roadside com o arranjo de geofones disposto próximo e paralelamente à via de tráfego. Foram realizadas as etapas de pré-processamento dos dados, geração das imagens de dispersão, extração das curvas de dispersão e inversão. A combinação de imagens geradas a partir de dados adquiridos com diferentes fontes resultou numa imagem com melhor razão sinal-ruído, e consequentemente na produção de melhores curvas que foram invertidas para a geração dos perfis 1D das velocidades da onda S. De modo geral, os perfis de velocidades obtidos a partir dos dados obtidos com o emprego de uma marreta para geração da onda mapearam as interfaces geológicas mais superficiais, já os perfis resultantes dos dados adquiridos com o uso de uma fonte tipo queda de peso alcançaram profundidades maiores, por vezes amostrando o embasamento. No caso das fontes passivas, as principais interfaces de contato foram imageadas, conseguindo-se com sucesso o mapeamento do embasamento, que na área está a mais de 50 metros de profundidade. Correlações com o perfil litológico e de dados de ensaios SPT de um furo de sondagem localizado no centro do arranjo revelaram que as diferenças na determinação da profundidade das interfaces foram menores do que 10%. Desta forma, o método mostrou ser uma ferramenta prática e eficiente nas aplicações geotécnicas, principalmente em ix áreas urbanas onde o ruído é elevado, o que muitas vezes inviabiliza o uso da investigação sísmica convencional (refração ou reflexão).
Title in English
THE USE OF THE SURFACE WAVES ANALYSIS METHOD EMPLOYING PASSIVE AND ACTIVE SOURCES
Keywords in English
MASW
PASSIVE AND ACTIVE SOURCES
SURFACE WAVES
Abstract in English
The multichannel analysis of surface waves (MASW) method was employed in a case study on the controlled site in the Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences (IAG), University of São Paulo (USP), located on the campus Butantã, São Paulo, in the grounds of the sedimentary basin São Paulo. The study aimed to shallow geological investigation, in other words, mapping of sedimentary strata present and the sediment-basement contact. In addition, It is sought to, by testing with different acquisition parameters, to get a routine for the acquisition and processing of data from active sources (sledgehammer and drop weight) and passive (vehicle traffic) that can be suitable for testing in other areas of the city of São Paulo who have similar conditions of the study area. In the acquisition with active sources were registered data with many different offsets and passive acquisition has been applied to the Passive Roadside MASW technique with the conventional linear receiver array disposed near and parallel to the traffic lane. Were performed, pre-processing of the data, generation of images of dispersion, extraction of dispersion curves and inversion. The combination of images generated based on data acquired from various sources resulted in image with improved signal to noise ratio and consequently in the production of finest curves that have been inverted to generate the 1D shear-wave velocities profiles. In general, the velocity profiles obtained from the data were acquired with the use of a sledgehammer to the wave generation mapped shallowest geological interfaces, but the resulting profiles of the acquired data using a font type "drop weight" reached greater depths, sometimes sampling the basement. In the case of passive sources, the main contact interfaces were imaged, achieving successful mapping of the basement, which in this area is over 50 meters deep. Correlations with the lithological profile and SPT data from a borehole located in the center of the array revealed that the differences in the depth determination of the interfaces was less than 10%. Thus, the method showed to be an efficient and practical tool in geotechnical applications, especially in urban areas where the noise is high, which often prevents the use of conventional seismic survey (reflection or refraction).
 
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Publishing Date
2019-01-22
 
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