Acoustic Soil-Rock Sounding : A comparison between measurements on soil and asphalt

Soil-Rock sounding (jb-sounding) is a common method in Sweden, used to determine soil layering. An extension of this method, referred to as Acoustic Soil-Rock sounding, is currently under developement at KTH in Stockholm. This method uses the ground vibrations induced by drilling during jb-sounding. The aim is to investigate if additional information on the soil can be obtained by analysis of the vibrations, e.g. thin layers that cannot be registered by conventional jb-sounding.In this Master’s thesis, a further study of the method Acoustic Soil-Rock sounding has been undertaken to see whether the method is applicable or not. Furthemore, it is investigated whether it is possible to perform the vibration measurements on asphalt covered ground and obtain reliable results, alternatively whether it is possible to detect some systematic difference. This has been conducted as a field observation where the data has been collected during jb-sounding. The data, i.e. the vibration signal, was registered using geophones, one placed on asphalt and one on soil. Measurements from nine boreholes were performed in total; however, only eight of these have been analysed due to failing to register the depth signal properly in one case. The vibration signals have been processed using MATLAB to obtain the frequency spectra and spectrograms, to which the results of the jb-sounding and previous acoustic measurements have been compared.After analysis and comparison of the results, the conclusion was that Acoustic jb-sounding is an applicable method that ought to be developed further and the results from the measurements performed on asphalt were reliable. That is to say, no discernible difference could be deduced between measurements conducted on asphalt and soil.Jord-bergsondering (jb-sondering) är en i Sverige vanlig metod för att undersöka jordens uppbyggnad. En påbyggnad av denna metod, kallad akustisk jb-sondering, håller för tillfället på att studeras vid KTH i Stockholm. Denna metod går ut på att mäta de vibrationer som uppstår vid markytan till följd av borrning, i samband med jb-sondering. Syftet är att undersöka huruvida kompletterande information från jordlager kan erhållas genom analys av vibrationerna, såsom tunnare lager som annars inte kan registreras av den konventionella jb-sonderingen.I det här masterarbetet har ytterligare undersökning om metoden akustisk jb-sondering genomförts för att först se huruvida metoden är applicerbar eller inte. Vidare studeras om det är möjligt att utföra mätningar även på asfalt och då erhålla tillförlitliga resultat, alternativt om det är möjligt att utläsa någon systematisk skillnad. Detta har genomförts som en fältstudie där data har samlats in i samband med jb-sonderingar. Vibrationssignalerna registrerades med geofoner placerade på jord samt asfalt. Totalt genomfördes mätningar vid 9 stycken borrhål, men endast 8 av dessa har analyserats då djupsignalen från ett borrhål inte registrerades. Vibrationssignalerna har sedan bearbetats i MATLAB för att ta fram frekvensspektrum och spektrogram som sedan har jämförts med resultat från jb-sonderingar samt tidigare studier.Efter analys och jämförelse av resultaten drogs slutsatsen att akustisk jb-sondering är en applicerbar metod som bör utvecklas vidare och att resultaten från mätningar utförda på asfalt var tillförlitliga. Det vill säga ingen större skillnad mellan mätningarna på jord respektive asfalt kan ses