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56 revista notícias da construção / outubro 2012
ensaios geofísicos
S O l u Ç Õ e S i n O v a d O r a S
Ensaios geofísicos são métodos indiretos 
de investigação do subsolo, não invasivos e, 
portanto, não destrutivos. Os ensaios em campo 
geralmente são executados em superfície, com 
equipamentos que realizam medidas as quais 
respondem a determinadas propriedades físicas 
do material geológico em subsuperfície, assim 
como a presença de estruturas ali existentes. A 
investigação geofísica possui ainda a vantagem 
de fornecer uma rápida e ampla amostragem do 
volume investigado do subsolo, em seu estado 
natural e não perturbado por intervenções dire-
tas (sondagens, cavas e trincheiras).
Entretanto, justamente por ser um mé-
todo de investigação indireto, a geofísica não 
dispensa as informações diretas, fundamentais 
para interpretações mais precisas, confiáveis e 
conclusivas dos resultados obtidos, dentro do 
maior rigor técnico possível.
Há uma grande variedade de métodos 
geofísicos utilizados nas mais diversas apli-
cações. São classificados de acordo com as 
propriedades físicas do meio que investigam. 
Em ambientes urbanos, podem ser utilizados 
os seguintes métodos que, geralmente, apre-
sentam resultados satisfatórios: GPR, eletror-
resistividade e, em condições favoráveis, os 
métodos sísmicos.
Um grande desafio colocado à metodo-
logia nos últimos anos tem sido sua aplicação 
para resolver problemas geotécnicos, geoló-
gicos e ambientais em áreas urbanas. Uma 
das principais características dos ambientes 
urbanos e que representa grande dificuldade 
para ensaios geofísicos é a elevada presença 
de ruídos e, comumente, reduzido espaço para 
um adequado levantamento de campo em áreas 
cada vez mais ocupadas. As fontes de ruídos 
podem ser diversas: tráfego de veículos, intensa 
presença de pedestres, linhas de alta tensão, 
cabos elétricos etc. Cuidados adicionais devem 
ser tomados durante a aquisição dos dados, de 
forma a garantir um nível aceitável do sinal 
a ser medido, acima do ruído ambiental. Em 
ambientes urbanos é sempre recomendada a 
aplicação de mais de um método geofísico 
a fim de minimizar as dificuldades anterior-
mente citadas e serem alcançados os objetivos 
propostos.
GPR
Um método geofísico muito utilizado 
em ambientes urbanos é o denominado GPR 
(Ground Penetrating Radar) que apresenta 
alta resolução por utilizar ondas eletromag-
néticas de altíssimas frequências (da ordem 
de centenas a milhares de MHz) emitidas por 
uma antena situada na superfície do terreno. O 
GPR fornece como resultado uma seção que 
corresponde a uma imagem de alta definição 
do subsolo, mostrando as interfaces onde as 
ondas eletromagnéticas sofreram reflexões e 
retornaram à superfície.
Sua principal desvantagem é a limitada 
profundidade de investigação (da ordem de 
poucos metros). A escolha da frequência a ser 
utilizada pelo equipamento está relacionada 
à profundidade que se deseja investigar e a 
resolução a ser alcançada. Quanto maior a 
frequência, maior a resolução ao custo de 
uma menor profundidade de investigação. O 
contrário ocorre quando são utilizadas frequên-
cias menores que permitem alcançar maiores 
profundidades, porém com perda de resolução. 
As propriedades elétricas do solo influenciam 
muito a qualidade dos dados. Terrenos eletri-
camente mais condutivos (por exemplo, solos 
argilosos com presença de água) causam maior 
atenuação do sinal e perda de penetração do 
otÁvio CoaraCY 
braSil ganDolFo é 
geofísico, pesquisador 
do iPt e doutor pela uSP. 
trabalha com métodos 
geofísico aplicados.
envie seus comentários, 
críticas, perguntas e 
sugestões de temas para 
esta coluna:
gandolfo@ipt.br
Figura 1. Seção GPR 
obtida em inspeção de 
pavimento
sinal, se comparados com terrenos menos 
condutivos (solos arenosos, secos). 
O GPR tem grande aplicação na identi-
ficação de tubulações enterradas (metálicas 
e não metálicas), tais como dutos, galerias e 
adutoras, tanques de armazenamento e na ins-
peção de estruturas de concreto e pavimentos. 
Nestas duas últimas aplicações, como a faixa 
de investigação é extremamente rasa (centimé-
trica), antenas de altas frequências devem ser 
utilizadas (superiores a 1.000 MHz).
A Figura 1 mostra uma seção GPR obtida 
na inspeção de um pavimento, onde se obser-
va um forte refletor contínuo (pontilhado em 
amarelo) que corresponde à interface entre um 
solo compactado (abaixo) e a camada superior 
composta por uma capa asfáltica betuminosa de 
pequena espessura (em torno de 3cm) e a ca-
mada de brita subjacente (em torno de 11cm). 
A Figura 2 apresenta outro dado de GPR 
obtido na identificação de uma adutora de água. 
Situada em torno de 1,2m de profundidade, a 
adutora tinha diâmetro nominal de 600mm de 
diâmetro e era constituída de ferro fundido. A 
seta vermelha indica o sinal nas seções GPR 
(250MHz, menor resolução e 500MHz, maior 
resolução) correspondente à posição da tubu-
lação em subsuperfície.
Eletrorresistividade
Outro método geofísico comumente utili-
zado em ambientes urbanos é a eletrorresisti-
vidade. Trata-se de método simples e robusto 
que usa a passagem de uma corrente elétrica no 
subsolo por meio de eletrodos cravados no solo 
e a correspondente medida da diferença de po-
tencial originada pela passagem desta corrente. 
O parâmetro físico mensurado é a resistividade 
elétrica (ou seu inverso, condutividade elétrica) 
que varia conforme o grau de satu-
ração do solo e a condutividade do 
fluido saturante, dentre outros fatores. 
O método encontra aplicação na in-
vestigação de áreas onde ocorreram 
colapsos e subsidências do terreno e 
também em estudos de contaminação 
de solos e água subterrânea. Os resul-
tados são também apresentados sob a 
forma de seções, com a distribuição 
espacial da resistividade elétrica em 
subsuperfície. Fornece uma resolu-
ção inferior se comparada ao método 
GPR, embora possa complementá-lo 
quando maiores profundidades de 
investigação são necessárias.
Métodos sísmicos
Os métodos sísmicos comumente aplica-
dos em áreas urbanas são o crosshole, a sísmica 
de reflexão e, mais recentemente o MASW 
(uma evolução do método SASW). 
O crosshole fornece com precisão o perfil 
de variação de velocidade das ondas compres-
sionais e das ondas cisalhantes com a profun-
didade. Necessita ao menos de dois furos, o 
que encarece o seu emprego se comparado 
aos métodos de superfície. É utilizado para a 
determinação dos módulos elásticos dinâmicos 
dos solos, parâmetros de grande interesse para 
a engenharia geotécnica e de fundações.
A sísmica de reflexão vem sendo cada vez 
mais utilizada em ambientes urbanos graças à 
evolução tecnológica e instrumental da técnica 
no decorrer dos últimos anos.
O método MASW (Multichannel Analysis 
of Surface Waves) utiliza o registro das ondas 
superficiais e, como resultado após o processa-
mento dos dados, fornece o perfil de velocidade 
da onda cisalhante com a profundidade. Des-
perta interesse (sendo 
um ensaio de superfí-
cie não requer furos 
para ser realizado), 
largamente aplicado 
em outros países e que 
ganha cada vez mais 
espaço no Brasil.
Ao alto, utilização de 
antena com frequência 
igual a 1.600 MHz em 
aplicação de GPR; 
acima, ensaio de 
eletrorresisitividade 
realizado em rua onde 
ocorreu um colapso 
de solo, mostrando os 
eletrodos metálicos 
cravados no chão.
Ensaio crosshole 
realizado em área urbana
Figura 2. Seções de GPR mostrando a presença de uma 
tubulação (adutora de água) em subsuperfície.