Passive seismic tomography for 3D imaging of the subsurface in a tunnel area

Tomographie sismique passive pour imager en 3D le sous-sol dans une zone de tunnels

¹ Geophysics group, Sixense Engineering, 22 rue Lavoisier, 92000 Nanterre, France
² Sixense In-Situ, 5 rue Geespelt, L-3378 Livange - Luxembourg

^* Corresponding author: maria.saade@vinci-construction.fr

Abstract

This study aims to provide decision support for future measures to be taken regarding 2 tunnels using high-resolution 3D imaging of the subsurface. This project involves a more comprehensive risk analysis than localized tests, such as geotechnical surveys, and a more precise characterization of the subsoil at the tunnel entrance for approximately 200 meters. To address this issue, a 3D passive seismic tomography was conducted using a network installed on the surface of the study area and another in the tunnels to better analyze the subsurface beneath the tunnels. The 3D shear wave velocity model allowed the identification and delineation of risk zones and the estimation of risk levels based on the analysis of Vs (shear wave velocity) contrasts and their correlation with borehole data.

Résumé

Cette étude a pour but d’apporter une aide à la décision sur les futures dispositions à prendre au niveau de 2 tunnels à l’aide d’une imagerie 3D haute résolution du sous-sol. Ce projet consiste d’une analyse de risques plus étendue que des essais localisés, tels que les sondages géotechniques, et une caractérisation plus précise des terrains de l’entrée de tunnels à environ 200 m de long. Afin de répondre à cette problématique, une tomographie 3D en sismique passive a été réalisé à partir d’un réseau installé sur la surface de la zone d’étude et un autre dans les tunnels afin d’avoir une meilleure analyse du sous-sol au-dessous des tunnels. Le modèle 3D de vitesse de cisaillement a permis la localisation et la délimitation de zones à risques et l’estimation du niveau de risque à partir de l’analyse des contrastes de Vs et la corrélation aux sondages.