GPR

Bruna Prisco - 070202Eveline Ortiz - 070632

Radar de Penetração no Solo

Introdução A aplicação do GPR no Brasil se inicializou na década

de 90;

Expectativa na comunidade geocientífica brasileira;

Publicação dos resultados dos trabalhos executados;

GEORADAR - método geofísico de investigação;

Emissão de ondas eletromagnéticas no solo.

GPR é considerado o equipamento mais sofisticado para sondagens e investigações de baixa profundidade.

É amplamente aplicado nas seguintes áreas:

Geologia;

Geotecnia e Engenharia;

Meio Ambiente (Determinação de fluídos contaminantes);

Levantamentos de Estradas e Pontes;

Arqueologia ;

Identificação de tubulações.

Principais vantagens Possibilidade de executar perfis contínuos do solo;

Rapidez e baixo custo nos levantamentos, se comparado a

sondagens e ou escavações, que geralmente são estudos

pontuais;

Resultados rápidos e de alta resolução;

É um método não destrutivo, ou seja, em locais onde há

vegetação, não é necessário à derrubada de árvores e em

cidades, evita o inconveniente de obras, trincheiras, etc.

Condições geológicas e geofísicas favoráveis - técnica realmente

eficaz;

Condições geológicas e ambientais não são muito favoráveis -

resultados duvidosos – interpretação muito cuidadosa e sempre que

possível acompanhada de dados de outros ensaios geofísicos ou de

investigação direta.

Equipamento - GPR Constituintes do equipamento:

Facilidade devido ao uso do carrinho;

Odômetro eletrônico;

Unidade de controle;

Aquisição de dados – Ex.: programa Ground Vision;

Processamento dos dados – Ex.: programa RADAN;

Escolha da antena:

Acesso à área do levantamento ;

Condições locais existentes.

Metodologia do ensaio Ondas eletromagnéticas de altas freqüências;

Antena transmissora;

Propagação do sinal eletromagnético;

Parte do sinal é de onda refletida ou refratada;

Antena receptora;

Energia refletida é registrada em função do tempo,

amplificada, gravada para depois ser processada.

Resultados e Interpretações

Coeficiente dielétrico e condutividade elétrica apresentada pelos materiais.

Propriedades elétricas estão associadas à variação de umidade nos solos.

Propriedades elétricas variam com o tipo rochoso e fraturas.

Radargrama - O resultado é uma imagem das variações das propriedades elétricas em função do tempo de percurso do sinal eletromagnético.

Resultados e Interpretações

Figura 1 – Radargrama para situação onde os dois meios já estavam saturados, com umidade de óleo de aproximadamente 20%. (fonte: SBGf).

Resultados e Interpretações

a) A velocidade RMS (O Método T2 - X2):

Determinação das velocidades de propagação do pulso de GPR:

b) Velocidades intervalares (Método de Dix):

Resultados e Interpretações

a) Equação de Wyllie:

Equações descritivas da resposta dielétrica:

b) Equação de CRIM (Complex Refrative Index Method):

Equação para uma mistura com três fases

ExemplosExperimento com Areia Seca e com Areia Saturada:

Figura 2 – Radargrama do experimento para a areia seca ao ar livre, com uma umidade de cerca

de 2%.

Figura 3 – Radargrama do experimento para a situação onde a caixa estava totalmente saturada, correspondendo a um único meio homogêneo, com umidade de aproximadamente 24%.

Exemplos

Areia seca: refletor AA´, proveniente da placa metálica subjacente à areia seca, foi usado para a tomada dos tempos do pulso de radar refletido na chapa para diferentes espaçamentos entre a fonte e o receptor. A reta superior (azul) foi obtida no modelo da areia seca(3%) e forneceu uma velocidade RMS de 17,56 cm/ns e a Intervalar de 15,08 cm/ns

Experimento com Areia Seca e com Areia Saturada:

Areia saturada (24%): Nele pode-se observar o refletor BB´, também proveniente da chapa metálica, o qual foi utilizado para a determinação da velocidade. A reta vermelha, obtida no modelo com areia saturada(24%), forneceu uma velocidade RMS de 6,34 cm/ns, da qual obtivemos a velocidade Intervalar de 5,08 m/ns.

Considerações Finais Conhecer a sub-superfície sem a necessidade de

perfurá-la.

Seus resultados apontam para uma possibilidade de resolução de problema para o qual até então não encontrava um método geofísico com bom potencial de utilização:

- Contaminação por Hidrocarbonetos;- Detecção e avaliação das condições de recipientes

enterrados com substâncias perigosas.- Avaliar e monitorar tubulações, oleodutos,

gasodutos e tanques.

Bibliografia

http://www2.dbd.puc-rio.br/pergamum/tesesabertas/0310976_05_cap_03.pdf

http://webcache.googleusercontent.com

http://www.esteio.com.br/servicos/se_petro_travessias.htm

http://www.esteio.com.br/empresa/2000.htm