aula 4 soslos ii

Aula 04: Reconhecimento do subsolo – métodos indiretos de

investigação

Docente: Mariana Ramos Chrusciak, M.Sc.

Universidade Federal de Roraima

Departamento de Engenharia Civil

CIV-20 – Mecânica dos Solos II

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MÉTODO DIRETOS E INDIRETOS




Aula 4

Métodos de prospecção diretos

Sondagens a trado

SPT com e sem circulação d’água

Sondagem de penetração Estática

Poços e galerias

Sondagem rotativa mecânica;

indiretos Sensoriamento Remoto - Fotos aéreas e imagens orbitais

Métodos geofísicos

MÉTODOS INDIRETOS




Aula 4

Introdução

As propriedades geotécnicas dos solos são estimadas indiretamente pela observação a distância ou pela medida de outras grandezas do solo.

Sensoriamento remoto

Ensaios geofísicos.

Exemplos:

Estimativa do Topo Rochoso

Mapeamento de áreas contaminadas

Mapeamento de processos erosivos

MÉTODOS INDIRETOS




Aula 4

Sensoriamento Remoto - Fotos aéreas e imagens orbitais

Tipos litológicos e solos;

Formas de relevo - tipos litológicos, características estruturais, susceptibilidade a erosão e escorregamentos, etc;

Rede de drenagem - condicionantes estruturais e propriedades das formações geológicas;

Tipo de vegetação - unidades de solos e estruturas geológicas.

MÉTODOS INDIRETOS




Aula 4

Sensoriamento Remoto - Fotos aéreas e imagens orbitais

MÉTODOS INDIRETOS




Aula 4

Métodos geofísicos

Permitem determinar a distribuição em profundidade de parâmetros físicos dos terrenos: velocidade de propagação de ondas acústicas, resistividade elétrica, contrastes de densidade e campo magnético da Terra → guardam estreitas relações com algumas características geológico-geotécnicas do subsolo.

MÉTODOS INDIRETOS




Aula 4

Principais métodos geofísicos

• Métodos geoelétricos – eletrorresistividade (sondagem elétrica vertical e caminhamento elétrico); – polarização induzida; – potencial espontâneo; – eletromagnéticos (EM - domínio do tempo, VLF - very low frequency, GPR - Ground Penetration Radar ou georadar)

• Métodos sísmicos – refração; – reflexão; – crosshole e tomografia; – perfilagem sísmica contínua, sonografia e ecobatimetria → para áreas submersas. • Métodos potenciais – magnetometria; – gravimetria

MÉTODOS INDIRETOS




Aula 4

Métodos geofísicos, geoelétricos - Eletrorresistividade (sondagem elétrica vertical e caminhamento elétrico)

A execução neste método geofísico se dá através da injeção de corrente elétrica no solo através de eletrodos cravados na superfície do terreno. Variações de resistividade elétrica causadas por heterogeneidades geológicas e hidrogeológicas podem ser medidas e mapeadas.

MÉTODOS INDIRETOS




Aula 4

Métodos geofísicos geoelétricos Eletrorresistividade (sondagem elétrica vertical e caminhamento elétrico) : APLICAÇÕES

profundidade, espessura e caracterização de sedimentos, solos e rochas;

estimativa da profundidade do nível d´água local; determinação de fraturas, fissuras e recalques;

exploração de aquíferos subterrâneos; determinação da interface água doce/água salgada (cunha salina); delimitação de contaminação de solo e água subterrânea por

compostos inorgânicos; exploração mineral; mapeamento do subleito abaixo de lâmina d'água em rios, lagos e

represas; identificação de infiltração em barragens.

MÉTODOS INDIRETOS




Aula 4

Métodos geofísicos geoelétricos Eletromagnéticos (EM - domínio do tempo, VLF - very low frequency, GPR - Ground Penetration Radar

O GPR é um método geofísico eletromagnético que fornece seções contínuas dos perfis executados, imageando as feições em subsuperfície. O equipamento transmite através de uma antena pulsos de ondas de radio de alta freqüência (entre 25 e 2500MHz) em profundidade. A energia transmitida (onda eletromagnética) é refletida a partir das estruturas em subsuperfície, ou em diferentes contatos entre materiais geológicos distintos. Quando o sinal é transmitido em profundidade e atinge corpos ou estratos com diferentes permissividades dielétricas (ε), parte da onda reflete nesses objetos ou interfaces sendo captada na antena receptora, enquanto outra parte da energia se propaga até a próxima descontinuidade.

MÉTODOS INDIRETOS




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Métodos geofísicos geoelétricos Eletromagnéticos (EM - domínio do tempo, VLF - very low frequency, GPR - Ground Penetration Radar – APLICAÇÕES:

• Identificação de dutos, galerias de utilidades, valas e cabos elétricos subterrâneos; • Localização de resíduos, tambores e tanques enterrados; • Profundidade, espessura e caracterização de solos e rochas; • Avaliação de pavimentação de ruas, rodovias, aeroportos e de leitos de ferrovias; • Delimitação de plumas de contaminação (orgânicas e inorgânicas); • Identificação de vazamento ou infiltração de produtos; • Mapeamento de estruturas arqueológicas; • Localização de feições fossilizadas;

MÉTODOS INDIRETOS




Aula 4

Métodos geofísicos geoelétricos Eletromagnéticos (EM - domínio do tempo, VLF - very low frequency, GPR - Ground Penetration Radar – APLICAÇÕES:

• Investigação de áreas cársticas e de canais subterrâneos; • Batimetria para mapeamento de lâmina d'água em rios, lagos e represas e identificação de infiltração em barragens; • Identificação da interface água doce/água salgada (cunha salina); • Avaliação de depósitos de minerais metálicos disseminados; • Determinação de fraturas, fissuras e recalques.

MÉTODOS INDIRETOS




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Métodos geofísicos por refração sísmica

A velocidade das ondas elásticas emanadas de uma batida (peso caindo de aproximadamente um metro de altura) na superfície do terreno varia com a rigidez do meio em que se propagam. Como exemplo pode-se citar: em solos, v = 200 a 1000m/s em arenitos brandos, v = 2500 a 3500m/s em granitos duros, v = 6000m/s Determinando-se a velocidade de propagação das ondas elásticas em cada uma das camadas de um subsolo, pode-se conhecer os materiais constituintes e as espessuras das camadas.

MÉTODOS INDIRETOS




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Métodos geofísicos por refração sísmica - APLICAÇÕES

• Avaliação de feições geológico-estruturais; • Mapeamento de feições estratigráficas; • Determinação de níveis para escarificação; • Identificação da profundidade do topo rochoso; • Avaliação das propriedades das rochas; • Estimativa da profundidade do nível d´água; • Investigação de paleocanais subterrâneos; • Mapeamento de fraturas em rochas; • Determinação de fraturas em camadas sedimentares.

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