Metodologias de prospecção geofísica aplicadas a problemas ambientais e geotécnicos. Aplicação conjunta demétodos eléctricos e sísmicos

Abstract

Procurou-se, com o trabalho que aqui se apresenta, avaliar a eficácia da aplicação de métodos geoelectromagnéticos e sísmicos em problemas ambientais e geotécnicos concretos e em diferentes meios geológicos. Num aterro sanitário efectuaram-se ao longo dos últimos seis anos quatro campanhas de prospecção, que permitiram avaliar o comportamento do fluxo de lixiviado que se infiltra nas fracturas do maciço granítico onde se encontra instalado o aterro. No que diz respeito às aplicações geotécnicas procurou-se ir de encontro ao que por vezes é solicitado ao geofísico: detectar eventuais estruturas enterradas e avaliar variações de compactação dos materiais, para fundação de estruturas a edificar. Pretendeu-se com os trabalhos efectuados avaliar os limites dos métodos e dos dispositivos utilizados. Recorreu-se para o efeito a uma estrutura, cujas características eram conhecidas e à execução, no campus do LNEC, de um desaterro e posterior aterro após instalação de corpos anómalos. As velocidades de propagação das ondas de compressão (VP) e de corte (VS) desempenham um papel importante na caracterização dinâmica tanto de solos como de rochas, principalmente pelo facto de nos permitirem obter alguns parâmetros elásticos dos meios em estudo. Em Portugal o processo corrente de utilização de VP e VS para obtenção do coeficiente de Poisson (s) e módulo de Young consiste na execução de furos de sondagem e, através desses furos, obter como que uma sondagem destes parâmetros. O programa comercial utilizado para processamento dos perfis de refracção sísmica permite obter perfis de s. Contudo, para isso é necessário executar igualmente perfis de VS, o que é de mais difícil implementação. Tendo em conta estes factos, testou-se, com dados de diferentes ambientes geológicos, a possibilidade de obter perfis de estimativas da variação bidimensional de s, a partir de perfis de VP e de relações entre VP e VS, tendo-se desenvolvido para o efeito o programa Poisson2D. No decurso do presente trabalho foram utilizados diversos métodos de prospecção geofísica, tendo como fim por um lado, identificar o método que melhor se adaptasse a um determinado objectivo e, por outro, através da conjugação de diferentes métodos, diminuir a ambiguidade inerente aos modelos inversos obtidos, tendo em conta que é possível obter diferentes modelos da mesma grandeza física a partir dos mesmos dados colhidos. Com recurso ao processo de Simulated Annealing desenvolveu-se um programa – RSAnn – para estimar a variação bidimensional da porosidade, do índice de vazios, do grau de saturação dos terrenos e do seu conteúdo em água, a partir da conjugação dos modelos obtidos por inversão independente de dados de resistividade eléctrica e de VP. A metodologia foi testada com recurso a dados colhidos em diversos ambientes geológicos, confrontando-se os perfis obtidos com resultados pontuais obtidos em laboratório e/ou in situ.