COMPARISON BETWEEN RESULTS OF SEISMIC REFRACTION AND STANDARD PENETRATION TEST (SPT) TO STUDY SHALLOW GEOLOGICAL SUBSURFACE IN AN URBAN AREA OF BRASÍLIA, BRAZIL

Abstract

ABSTRACT. The most common procedure for an engineering project/construction is the use of direct survey, borehole and Standard Penetration Test (SPT). Thisprovides punctual information of the geology at the site, and many boreholes are necessary along the construction site, representing a significant amount of the budgetfor the construction and to help develop a better geological understand/map of the site. The use of geophysical methods allows to study the subsurface by indirectmeans, with low cost, and enable to cover large areas if compared to direct surveys. Geophysical methods are increasingly being used in engineering works, however, inBrazil the use in engineering projects is still scarce. In this work was used shallow seismic refraction method to study the shallow subsurface in an area along the futuretrack of the subway system of Brasilia, Brazil. The refraction results (P-wave) were compared with previous existing data from Standard Penetration Test (SPT), and soilprofile description. The seismic was used to study the subsurface geology, and SPT data were used to compare the seismic results. We observed a good correlationfor the depths obtained through each method, mostly in the north portion of the line, when the SPT was near the line, indicating that its results are influenced by thesame mechanical parameters, related to soil strength. Our results motivate the use of seismic refraction as a tool to optimize the direct investigation methods for bettergeotechnical characterization of the medium.

Keywords: shallow seismic refraction, standard penetration test (SPT), geotechnical study.

RESUMO. O procedimento inicial mais comum em um projeto de engenharia é o uso de pesquisa direta, por meio de sondagens e Índice de Resistência à Penetração (SPT, em inglês). Estas ferramentas fornecem informações pontuais acerca da geologia local, sendo necessárias diversas sondagens para desenvolver um bom entendimento geológico/geotécnico da região, fazendo com que as sondagens representem uma quantidade significativa do orçamento da obra de engenharia. O usode métodos geofísicos permite estudar a subsuperfície por meio indireto, com baixo custo, e possibilita cobrir grandes áreas, quando comparado ao uso exclusivo desondagens diretas. Métodos geofísicos estão sendo cada vez mais utilizados em obras de engenharia, no entanto, o seu uso em projetos de engenharia no Brasil aindaé escasso. Neste trabalho foi utilizado o método de sísmica de refração rasa para estudar a subsuperfície em uma área ao longo do futuro trecho do sistema de metrô de Brasília, Brasil. Os resultados de refração (onda P) foram comparados com os dados pré-existentes de SPT e descrição do solo. A sísmica foi empregada para estudara geologia da subsuperfície, os dados SPT foram utilizados para comparar com os resultados sísmicos. Observou-se uma boa correlação para as profundezas obtidas através de cada método, principalmente na porção norte da linha, região em que o SPT está mais próximo da linha, indicando que os seus resultados são influenciados pelos mesmos parâmetros mecânicos, relacionados com a resistência do solo. Nossos resultados motivam o uso de refração sísmica como uma ferramenta para aperfeiçoar os métodos de investigação direta, com objetivo de gerar uma melhor caracterização geotécnica do meio.

Palavras-chave: sísmica de refração rasa, índice de resistência à penetração, estudo geotécnico.