COMBINED USE OF ACTIVE AND PASSIVE SURFACE WAVES FOR SHALLOW SUBSURFACE INVESTIGATION IN NOISY URBAN AREA OF SÃO PAULO CITY, BRAZIL

ABSTRACT.  The dynamic shear modulus (Gdin) is important for geotechnical engineering, particularly for calculating the dynamic response of foundations. Gdin is determined from material densities and S wave propagation velocity (VS). Usually, crosshole test is used for such determination. However, it is an expensive and 'invasive technique because it is based on drilling. The MASW method (Multichannel Analysis of Surface Waves) becomes an interesting option for being faster, more economical and easier to carry out. This paper presents results obtained with MASW method in a densely built up area with high traffic noise level in S˜ao Paulo city, Brazil. Results are compared with those obtained by crosshole test as well as geotechnical sounding data. The influence of some acquisition parameters was evaluated in data quality and final inversion result. Besides, it was also tested the passive mode test that is recording ambient noise. Best results were obtained by joint inversion of fundamental and higher curve modes extracted from stacked images generated from data acquired employing sledgehammer and passive sources. Final VS models were coherent with results obtained from crosshole seismic testing and mechanical sounding description, demonstrating MASWmethod can generate important information for geological and geotechnical investigation of urban areas. Keywords:  MASW, seismic, Rayleigh wave, velocity profile, dispersion curves. RESUMO.  O modulo de cisalhamento dinâmico (Gdin) e importante para a engenharia geotecnica, particularmente nos calculos de fundacoes sujeitas a esforcos dinâmicos. O Gdin e determinado a partir das densidades dos materiais e das velocidades de propagacao das ondas S (VS). Normalmente se utiliza o ensaio crosshole , ensaio sismico entre pocos, para tal determinacao, porem, trata-se de uma aquisicao de execucao dispendiosa. Este trabalho apresenta resultados obtidos com o metodo MASW em uma area densamente edificada e com alto nivel de ruido de trafego na cidade de Sao Paulo, Brasil, que sao comparados comos obtidos por ensaio crosshole, assim como com dados de sondagem direta. Avaliou-se, tambem, a influencia de alguns parâmetros de aquisicao na qualidade do dado e no resultado final da inversao. Testou-se ainda a aquisicao de dados nomodo passivo, ou seja, registrando-se o ruido ambiental. Os melhores resultados foram obtidos utilizando-se inversao conjunta dos modos fundamental e superiores das curvas extraidas do empilhamento das imagens de dispersao dos dados gerados com as fontes marreta e passiva. Os modelos de VS obtidos foram coerentes com os resultados obtidos do ensaio sismico crosshole e da descricao da sondagem mecânica, demonstrando que o metodo MASW pode gerar importantes informacoes para investigacoes geologicas e geotecnicas de areas urbanas. Palavras-chave : MASW, sismica, onda Rayleigh, perfil de velocidades, curva de dispersao.