Site characterization for engineering purposes using geophysical and geotechnical techniques

Abstract

Abstract Geophysical and geotechnical techniques were applied to determine the suitability of the sub-surface structure of Akole community area, Abeokuta, Nigeria, for the construction of engineering structures (CES). Four vertical electrical soundings (VES) were carried out, and 10 samples from different points at 1 m depth were analysed to determine soil moisture content, specific gravity (SG), Atterberg limits and California bearing ratio (CBR). The geoelectric sections revealed a maximum of five layers with the typical sounding curves of AKH and HKH types. Sieve analysis and tests for compaction limit, Atterberg limits, SG, optimum moisture content and maximum dry density for compaction limit revealed that samples SP2, SP3, SP4, SP6, SP7, SP8, SP9 and SP10 are of low plasticity with SG values that fall within the permissible range, while SP1 and SP5 are of medium plasticity and their SG values fall below the range of standard specifications. CBR analysis showed that SP1 and SP5 have low load-bearing capacities. VES 1 and 2, linked with SP1 and SP5, are considered unstable and unsuitable to support the CES with shallow foundations; however, excavation of weak layers up to a depth of 5 m and reinforcement will enable the support. Določitev primernosti tal za gradnjo inženirskih objektov na območju skupnosti Akole v Nigeriji je bila izvedena s pomočjo uporabe geofizikalnih in geotehničnih metod. Izvedene so bile štiri navpične sondažne geo-električne meritve. Za določitev vlažnosti, specifične teže, konsistenčnih mej in kalifornijskega indeksa nosilnosti (CBR) je bilo preiskanih deset vzorcev tal iz različnih lokacij globine 1 m. Geo-električni prerezi so pokazali maksimalno pet različnih plasti s tipičnimi sondažnimi krivuljami tipa AKH in MKH. Na vzorcih tal z oznakami SP2, SP3, SP4, SP6, SP7, SP8, SP9 in SP10 so bile opravljene sejalna analiza, določitev meje zgoščevanja, določitev konsistenčnih mej, specifična teža, optimalna vlažnost in maksimalna suha gostota za mejo zgoščevanja. Vzorci imajo nizko stopnjo plastičnosti in specifično težo, ki spada v dovoljeno območje. Vzorca tal z oznakami SP1 in SP5 imata srednjo stopnjo plastičnosti in spadata pod območje standardnih zahtev. Preiskava s testom CBR je pokazala, da imata vzorca tal SP1 in SP5 nizko nosilnost na obtežbo. Preiskavi VES 1 in 2 sta prav tako pokazali, da sta vzorca SP1 in SP5 nestabilna ter neprimerna za temeljenje pri gradnji inženirskih objektov s plitvim temeljenjem, čeprav bi z odstranitvijo plasti globine do 5 m in armiranjem dosegli primerno nosilnost za temeljenje.