چکیده: امروزه به منظور افزایش صحت ، دقّت و رسیدن به نتیجه مطلوب در مطالعات ژئوفیزیکی، به استفاده از روش‌های مختلف برای یک کار اکتشافی به صورت استفاده از روش‌های اولیه و ثانویه متناسب با هدف مورد نظر، نیاز است. در این مطالعه از سه روش لرزه نگاری انکساری، مقاومت ویژه الکتریکی و گرانی سنجی که از روش های عمده ژئوفیزیکی در شناسایی ساختار های زیرسطحی است، استفاده شده است. این روش-ها، به طور گسترده در بسیاری موارد مانند کاربردهای مهندسی مورد استفاده قرار می گیرد. هدف نهایی این تحقیق شناسایی ساختارهای زیرسطحی، برآورد ضخامت لایه ها، تعیین سطح آب زیرزمینی و مشخص کردن ویژگی ها و خواص مهندسی خاک می باشد. به این منظور بیست پروفیل لرزه نگاری انکساری که هر دو موج فشاری (P) و برشی (S) برداشت، دو پروفیل مقاومت ویژه الکتریکی با آرایش قطبی-دوقطبی، دو سونداژ با آرایش شلومبرژه و 255 نقطه داده گرانی سنجی با فاصله ی ایستگاهی 5 متر در دشت بسطام واقع در حدود 5 کیلومتری شهرستان شاهرود برداشت شد. سپس داده های برداشتی مورد تفسیر، پردازش و مدل سازی دوبعدی و یک بعدی قرار گرفت. نتایج حاصل از مدل سازی داده های لرزه نگاری انکساری به روش جملات زمانی و توموگرافی لرزه ای و تفسیر مقادیر سرعت نشان دادند که لایه های زیر سطحی در منطقه مورد مطالعه به طور کلی به دو بخش آبرفت دانه ریز تا متوسط به همراه رس و آبرفت دانه متوسط تا درشت دانه تقسیم می‌شود. عمق لایه اول بین 5/0تا 4 متر و متشکل از رس، ماسه و همچنین از رسوبات دانه‌ریز تا متوسط (خاک هوازده) می‌باشد و لایه دوم از جنس آبرفت دانه متوسط تا درشت می‌باشد. خاکبرداری و پروفیل های مقاومت ویژه الکتریکی برداشت شده در محدوده مورد مطالعه تغییرات این لایه ها را به خوبی تایید می کند. نتایج حاصل از پردازش و تفسیر داده های گرانی سنجی، چندین گسل خوردگی محتمل را در محدوده مورد مطالعه شناسایی کرده که با برداشت مقاومت ویژه الکتریکی و لرزه نگاری عمود بر این گسل خوردگی ها، به خوبی روش مقاومت ویژه توانست این گسل خوردگی ها احتمالی را شناسایی کند. در انتها مقایسه تطبیقی نتایج حاصل از روش های لرزه نگاری انکساری، مقاومت ویژه الکتریکی و گرانی سنجی به خوبی توانسته بودند ساختارهای زیرسطحی، ناهنجاری ها، گسل خوردگی ها و لایه های سطحی را شناسایی و تایید کنند. همچنین نتایج حاصل از مدل سازی یک بعدی سونداژ برداشتی در ناحیه مورد مطالعه، لایه هفتم را به عنوان لایه آبدار شناسایی و از عمق 204 متری به بعد را می توان لایه آبدار در نظر گرفت. نتایج حاصل از حفاری چاه آب موجود در منطقه این نتایج را به خوبی تایید می کند. در انتها با توجه به سرعت های موج فشاری (P) و برشی (S) تعدادی از پارامترهای مهندسی مانند شاخص تراکم، شاخص مواد، گرادیان چگالی و نسبت تنش محاسبه شده اند. مقادیر سرعت و پارامترهای مهندسی، تحکیم و استحکام نشان می دهند ناحیه مطالعاتی به دو زون تقسیم می شود. زون اول قسمت مرکزی، غربی و نیمه شمالی، خاک با کیفیت بهتری شناخته می شود و زون دوم در نیمه جنوبی و شرقی ناحیه مطالعاتی واقع شده که خاک با کیفیت پایین تری شناخته می شود.