Post on 02-Jan-2016
MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
O primeiro requisito para se abordar qualquer problema na geologia de engenharia ou mecânica dos solos consiste no conhecimento das condições do subsolo:
“Reconhecimento da disposição, natureza e espessura das suas camadas, assim como das suas características, com respeito ao problema
em exame.”
MÉTODOS DE INVESTIGAÇÃO DO SUBSOLO
“Tal conhecimento pode ser individualizado em
dois métodos diferentes,
os métodos diretos e os indiretos.”
MÉTODOS DIRETOS
Estes métodos compreendem as escavações realizadas com o intuito de prospectar os maciços, definindo características como:
Variações litológicas
Estruturas geológicas
Feições geotécnicas dos materiais.
MÉTODOS DIRETOS
Os principais métodos são:
• Poços e Trincheiras / Sondagem a Varejão / Sondagem a Trado;
• Sondagem a Percussão / Sondagem Rotativa.
MÉTODOS INDIRETOS
Estes consistem em ensaios de campo que
não alteram as propriedades físicas do
material pesquisado, onde se utilizam as
feições topográficas, morfológicas e físicas do
terreno.
MÉTODOS INDIRETOS
Os principais métodos são:
Métodos geoelétricos (eletroresistividade, sondagem elétrica vertical, potencial espontâneo e polarização induzida, radar de penetração no subsolo - GPR)
Métodos sísmicos (sísmica de refração e sísmica de reflexão);
Métodos potenciais (magnetometria e gravimetria).
EXEMPLOS DE MÉTODOS DIRETOS (MECÂNICOS)
Poços e trincheiras
Os poços são escavações verticais que permitem
acesso ao interior do terreno para exame direto in situ
do material.
EXEMPLOS DE MÉTODOS DIRETOS (MECÂNICOS)
Poços e trincheiras
Eles podem ser tanto feitos em solos como em rochas, permitindo o exame detalhado dos horizontes perfurados e a retirada de amostras.
Quando necessário analisar grandes extensões do
terreno, utilizam-se de trincheiras.
Poço de investigação escavado em solo. Fonte: Oliveira & Brito 1998.
EXEMPLOS DE MÉTODOS DIRETOS (MECÂNICOS)
Sondagem a varejão
Esta sondagem é feita com uma haste lisa de ferro,
cravada manualmente, ou por golpes de marreta, em
sedimentos inconsolidados submersos.
EXEMPLOS DE MÉTODOS DIRETOS (MECÂNICOS)
Sondagem a varejão
É usada para reconhecimento de aluviões, superfícies
rochosas no leito de rio e para avaliar depósitos de
areia e cascalho para uso na construção civil.
Tipos de trados freqüentemente usados na investigação geológica-geotécnica. Fonte: Oliveira & Brito 1998.
EXEMPLOS DE MÉTODOS DIRETOS (MECÂNICOS)
Sondagem a percussão
É o processo de investigação mais empregado na
caracterização da cobertura terrosa dos terrenos
naturais.
“O equipamento é simples constando de um tripé, uma bomba de água, um tanque de água de 200 L e
ferramentas de corte do solo.”
Sondagem a percussão. Fonte: Oliveira & Brito 1998.
Sondagem a percussão.
EXEMPLOS DE MÉTODOS DIRETOS (MECÂNICOS)
Sondagem rotativa
É um tipo de investigação feita com um tubo,
denominado barrilete, dotado de uma peça cortante,
feita com material de alta dureza (coroa) em sua ponta,
que perfura o terreno através de um movimento de
rotação.
EXEMPLOS DE MÉTODOS DIRETOS (MECÂNICOS)
Sondagem rotativa
“O equipamento básico para a sondagem rotativa consta
de uma sonda motorizada, bomba de água, hastes,
barrilete e coroas.”
Sondagem rotativa. Fonte: Oliveira & Brito 1998.
Sondagem rotativa.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Métodos Geoelétricos
Estes métodos envolvem a detecção, na superfície dos
terrenos, dos efeitos produzidos pelo fluxo de corrente
elétrica em subsuperfície.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Métodos Geoelétricos
Estes são empregados em:
Determinação da posição e geometria do topo rochoso;
Caracterização dos estratos sedimentares;
Identificação de zonas de falhas, zonas alteradas, contatos litológicos, entre outros.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Eletrorresistividade
Dentre as principais propriedades elétricas utilizadas
na investigação destaca-se a eletrorresistividade, que
diz respeito à dificuldade encontrada pela corrente
elétrica para se propagar num meio qualquer.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Eletrorresistividade
Os dados podem ser apresentados de várias formas,
como perfis, seções e plantas de isovalores de
resistividade aparente.
Mapa de isorresistividade. Fonte: Oliveira & Brito 1998.
A figura acima mostra um exemplo de apresentação do resultado através de mapa onde se identifica através da baixa resistividade uma região de zona de falhas.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Sondagem elétrica vertical
Este método consiste em medir, na superfície
terrestre, o parâmetro resistividade elétrica com o
emprego de um arranjo (simétrico ou assimétrico)
de eletrodos de emissão (AB) e de recepção (MN).
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Sondagem elétrica vertical
Este método pode ser empregado em: construções de
grandes obras civis (barragens, túneis e portos), áreas
contaminadas e para construção de aterros sanitários.
Sondagem elétrica vertical. Fonte: Oliveira & Brito 1998.
Relatório composto por Equipamento e
Metodologia Utilizados,
Perfil/Estratificação de
Eletrorresistividade, Perfil Geológico do
Solo, Profundidade e Espessura de
Lençol Freático, Tomografia Elétrica,
Curvas de Resistividade, Fotos,
Documentos de Referência, Figuras 3D e
Tabelas.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Potencial espontâneo e polarização induzida
Estudam a investigação da polarização, que pode ser
natural (espontânea) ou induzida. Este último chamado
de polarização induzida e útil para prospecção de cobre,
chumbo e zinco.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Potencial espontâneo e polarização induzida
Este método está relacionado as diferenças de potencial
provocadas pela circulação de correntes elétricas naturais
no subsolo.
O mesmo é empregado na determinação das direção e
sentido do fluxo dos fluidos subterrâneos.
Potencial espontâneo. Fonte: Oliveira & Brito 1998
O princípio e a geometria do arranjo dos sensores estão na figura abaixo.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Radar de penetração no subsolo (GPR)
O GPR é um método geofísico de imageamento da
subsuperfície que utiliza pulsos elétricos para gerar
ondas eletromagnéticas, na faixa de VHF/UHF, que são
irradiadas por uma antena emissora transportada na
superfície.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Radar de penetração no subsolo (GPR)
“As ondas refletidas e difratadas são recebidas por uma
antena receptora localizada na superfície do terreno.”
Modo de obtenção dos dados de GPR. Fonte: Sousa 2003.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Radar de penetração no subsolo (GPR)
Uma série de medidas é realizada ao longo de uma linha
e, quando plotadas lado a lado em um gráfico tempo vs.
distância, fornecem uma imagem de alta resolução das
estruturas em subsuperfície.
Forma do resultado obtido pelo método GPR e sua interpretação. Fonte: Sousa 2003.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Métodos sísmicos
Os métodos sísmicos têm por objetivo estudar a distribuição em profundidade do parâmetro velocidade de propagação das ondas acústicas, que está relacionado com características físicas do meio geológico, tais como:
Densidade
Porosidade
Química
Mineralogia
Constantes elásticas.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Métodos sísmicos
O modo de apresentação dos resultados se dá através das seções sísmicas.
No contexto dos métodos sísmicos, as ondas elásticas (ou
sísmicas) são produzidas artificialmente, por meio da
geração de uma frente de onda a partir de um ponto
predeterminado (fonte).
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Métodos sísmicos
A propagação das ondas é induzida por meio da “injeção” brusca de alguma forma de energia (mecânica, principalmente) em subsuperfície.
Dois métodos sísmicos são conhecidos:
reflexão e refração.
Exemplo de seção sísmica e sua interpretação. Fonte: Sousa 2003.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Sísmica de reflexão
Baseia-se na captação das ondas que incidem sobre
um refletor em subsuperfície com inclinação menor
que o ângulo crítico. Tais ondas são chamadas de
reflexões subcríticas.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Sísmica de refração
Baseia-se no registro das ondas sísmicas refratadas nas
superfícies de contato litológico ou outras superfícies.
As ondas captadas viajam com velocidade V2 ao longo da
interface dos meios.
Exemplo do método de sísmica de reflexão.
Exemplo do método de sísmica de refração.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Métodos potenciais
Magnetometria
Constitui um dos métodos mais versáteis, tanto pela facilidade como rapidez na obtenção dos resultados.
Ele detecta anomalias do campo magnético terrestre, conseqüência da magnetização diferenciada em subsuperfície, tendo grande aplicação na prospecção mineral.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Métodos potenciais
Gravimetria
Este se baseia na determinação da atração gravitacional num ponto na superfície terrestre, onde são empregados equipamentos chamados gravímetros.
Tem por finalidade determinar contrastes de densidade em profundidade.
EXEMPLOS DE MÉTODOS INDIRETOS (OU GEOFÍSICOS)
Métodos potenciais
Gravimetria
O método é aplicado mais em trabalhos regionais, pois o
contraste de densidade entre o embasamento e os
sedimentos sobrepostos é suficientemente detectável.
A explicação preliminar que as autoridades
dão à formação da cratera, que tem um
diâmetro médio de 21,5 metros e
profundidade de 31,2 metros, é que foi o
resultado de uma carga excessiva de água
no terreno, originada pelas chuvas
torrenciais
Cientistas não sabem explicar cratera
na Guatemala
Acidente em obras do Metrô abre cratera em SP