TRABALHO 1A

Prévia do material em texto

FUNDAMENTOS DE GEOTECNIA Período: 2012.1 
 
Prof. Tácio de Campos - tacio@puc-rio.br 
10/08/2011 
1 
 
 
Nome do Aluno: Renan Salvate Campos 
No. de Matrícula: 0811859 
 
 
TRABALHO 1A 
 
 
 O conhecimento de características geológico-geotécnicas do subsolo constitui um passo 
básico, fundamental, para o desenvolvimento de qualquer tipo de investigação, avaliação, es-
tudo ou projeto nas áreas de Engenharia Civil e Ambiental. Neste sentido pede-se, a partir de 
informações disponibilizadas na Internet: 
 
 a) Definir o que vêm a ser técnicas geofísicas e qual a relevância do emprego das 
mesmas na identificação de características geológico-geotécnicas de um dado terreno; 
 
 b) Apresentar, em um Quadro 1, um resumo dos conceitos físicos associados ao 
uso das técnicas baseadas em resistividade elétrica, sísmica de refração e radar de penetra-
ção; 
 
 c) Apresentar, em um Quadro 2, vantagens e desvantagens (ou limitações) do 
uso das técnicas mencionadas no item (b) no que se refere à definição de perfis de solo (inclu-
indo posição do nível d´água - N.A.) e detecção de plumas de contaminação / resíduos sólidos 
enterrados. 
 
 d) Identificar as fontes de informação no Trabalho apresentado. 
 
 
 
 
_____________________________ 
Assinatura do Aluno 
 
 
FUNDAMENTOS DE GEOTECNIA Período: 2012.1 
 
Prof. Tácio de Campos - tacio@puc-rio.br 
10/08/2011 
2 
Técnicas	Geofísicas	
 
A Geofísica é uma ciência que busca entender a constituição e dinâmica do planeta, utilizando 
para tal, conceitos físicos como refração e reflexão de ondas, gravidade, eletromagnetismo e radiação. 
Esses conceitos são aplicados em diversos métodos geofísicos, ferramentas de investigação, diagnóstico 
e monitoramento de áreas. 
Devido ao baixo custo de realização e rapidez dos resultados, os métodos geofísicos são ideais 
para o diagnóstico de áreas contaminadas quando integrados com métodos diretos de investigação. Os 
métodos mais comuns são: Sondagem Elétrica Vertical (SEV), Radar de Penetração no Solo (GPR) e Ele-
tromagnético Indutivo (EM). 
De todos os métodos aqueles que utilizam a eletrorresistividade são mais utilizados para buscar 
contaminantes em solo e aguas subterrâneas devido à diferença de propriedades encontradas no solo e 
nos contaminantes, quase sempre compostos por elementos orgânicos. 
O emprego dos métodos geofísicos na identificação de características geológico-geotécnicas em 
um terreno é importante para se conhecer as características físicas, químicas e biológicas do terreno em 
interesse, seja para uma futura obra civil no local, remediação de contaminantes, prevenção de conta-
minação ou retirada e uso do solo em outras aplicações. 
Conceitos	Físicos	
As técnicas comumente utilizadas são a sísmica de refração, o radar de penetração e aquelas ba-
seadas em resistividade elétrica. 
 
Sísmica de reflexão é uma técnica de investigação geofísica que utiliza ondas sísmicas no subso-
lo. Para tal, utiliza uma fonte de energia controlada para geração dessas ondas sísmicas, como a dinami-
te, por exemplo. Conhecendo o tempo que uma onda refletida demora a atingir um receptor posiciona-
do na superfície é possível estimar a profundidade da estrutura que causou a reflexão. Com uma se-
quencia de ondas refratadas e refletidas é possível encontrar grandes estruturas que podem armazenar 
água, hidrocarbonetos e até mesmo reter um contaminante. É importante para a construção civil, pois 
indica também a natureza e origem das rochas que compõem aquele terreno, permitindo avaliar a inte-
gridade e a resistência daquele solo. 
 
Radar de penetração no solo (GPR) é um método que permite criar imagens bi e tridimensionais 
do solo. Um emissor de ondas eletromagnéticas de alta frequência (de 50 a 1600 MHz), consegue enviar 
ondas a grande profundidade e receber informações detalhadas a respeito da constituição, tamanhos, e 
diversas propriedades de várias camadas do solo. O nível de detalhe é capaz de perceber a presença de 
sedimentos, rochas, solo residual, gelo, aquíferos confinados e livres, depósito de materiais artificiais e 
tudo aquilo que estiver presente entre as camadas de solo. 
 
O método baseado em eletrorresistividade utiliza uma corrente elétrica artificial que é introdu-
zida no terreno através de dois eletrodos, com objetivo de medir o potencial gerado em outros dois 
eletrodos nas proximidades do fluxo de corrente, permitindo assim calcular a resistividade do subsolo. A 
resistividade elétrica está relacionada aos mecanismos de propagação de corrente elétrica nos materi-
ais. Em solos e rochas, por exemplo, ocorre devido ao deslocamento de íons dissolvidos na água contida 
nos vazios. Estas condições possibilitam a aplicação da eletrorresistividade em estudos hidro geológicos 
e ambientais visto que contaminantes ricos em sais podem estar presentes nesses mesmos vazios. A 
resistividade elétrica das formações geológicas depende dos minerais que as constituem e da quantida-
de e qualidade dos fluidos que ocupam os seus vazios. Essa técnica também permite o reconhecimento 
de zonas de concentração de materiais condutores, zonas preferenciais de circulação ou armazenamen-
to de água e a qualidade dessa água. O mapeamento da resistividade é um poderoso meio na determi-
nação e monitoração de zonas poluídas. O equipamento utilizado é o Resistivímetro, consiste de uma 
FUNDAMENTOS DE GEOTECNIA Período: 2012.1 
 
Prof. Tácio de Campos - tacio@puc-rio.br 
10/08/2011 
3 
fonte controlada para emissão de corrente elétrica e medidores para a corrente e a diferença de poten-
cial gerada. A potência da fonte utilizada é de 150 Watts. 
Existem duas técnicas básicas para aplicação do método, aquela destinada a exploração horizon-
tal, o Caminhamento Elétrico (CE) e outra, destinada a investigação vertical, a Sondagem Geofísica Elé-
trica (SEV). 
 
Quadro 1 
Técnica Método Físico Utilização 
Sísmica de reflexão 
Sismologia, reflexão de ondas 
sísmicas 
Identificação de águas e hidro-
carbonetos subterrâneos 
Radar de penetração Ondas eletromagnéticas 
Caracterização das camadas 
constituintes do solo 
Caminhamento elétrico 
Eletrorresistividade 
Identificação de zonas de ma-
teriais condutores, zonas de 
acúmulo e circulação de água 
e falhas e fraturas no terreno. 
Sondagem geofísica elétrica 
 
Quadro 2 
Técnica Vantagens Desvantagens 
Sísmica de reflexão 
Método rápido com precisão 
suficiente para encontrar água 
subterrânea. 
Elevado risco de operação e 
pouca qualidade nos resulta-
dos. 
Radar de penetração 
Alto detalhamento do solo, 
com imagens em 2D e 3D. 
Atinge grandes profundidades. 
Quanto maior a profundidade 
menor a qualidade das ima-
gens. 
Caminhamento elétrico 
Método rápido e mais barato 
para encontrar descontinuida-
des no terreno, como água 
subterrânea, e resíduos. 
Apresenta hipóteses como 
resultados 
Sondagem geofísica elétrica 
 
Referências	Bibliográficas	
1. Rev. Bras. Geof. vol.24 no.3 São Paulo July/Sept. 2006: 
http://dx.doi.org/10.1590/S0102-261X2006000300007 
2. Geofísica: Wikipédia, a enciclopédia livre: http://pt.wikipedia.org/wiki/Geof%C3%ADsica 
3. Sísmica de reflexão: Wikipédia, a enciclopédia livre. 
http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADsmica_de_reflex%C3%A3o 
4. Radar de penetração no solo: Wikipédia, a enciclopédia livre: 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Radar_de_penetra%C3%A7%C3%A3o_no_solo 
5. Ground Penetrating Radar Fundamentals by Jeffrey J. Daniels, Department of Geological Sci-
ences, The Ohio State University, Nov. 25, 2000: 
http://www.earthsciences.osu.edu/~jeff/Library/BASICS.PDF 
6. Geopesquisa: http://www.geopesquisa.com 
7. Geofísica Elétrica aplicada a Geotecnia para investigação de estabilidade de taludes. Fernando 
da FontouraXavier. Tecgeofisica, Florianópolis, Santa Catarina, Brasil: 
http://www.tecgeofisica.com.br/publicacoes/geosul.pdf 
8. EEG Geofísica: http://eeg-geophysics.com 
9. Tec Geofísica: http://www.tecgeofisica.com.br/conteudo/diagnostico.htm