Guarulhos
Guarulhos, Brazil

Tomografia Sísmica de Refração e Reflexão em Guarulhos

O contraste geotécnico entre a região central de Guarulhos, sobre sedimentos da Bacia de São Paulo, e os bairros que avançam sobre o embasamento cristalino da Serra da Cantareira é gritante. Na Vila Galvão, não é raro encontrar camadas de argila siltosa mole com SPT abaixo de 4 golpes; já no Bonsucesso, a poucos quilômetros dali, a recusa se dá a menos de um metro em rocha sã. Ignorar essa transição brusca significa subdimensionar escavações ou superdimensionar fundações. A tomografia sísmica resolve esse problema ao mapear, de forma contínua, a variação da velocidade das ondas compressionais (Vp) e cisalhantes (Vs) em subsuperfície. Para projetos que exigem precisão maior, complementamos o mapeamento com sondagens SPT em pontos-chave, calibrando o modelo geofísico com a informação direta do furo.

Em Guarulhos, a diferença de velocidade sísmica entre a argila mole da bacia e o granito da Cantareira pode chegar a 3500 m/s em menos de 200 metros de distância.

Escopo do trabalho em Guarulhos

O arranjo de campo que utilizamos em Guarulhos parte de um sismógrafo de 24 canais com geofones de 4.5 Hz, acoplados a uma unidade de aquisição sísmica. O espaçamento entre geofones varia de 2 a 5 metros, definido em função da profundidade de investigação — tipicamente 15 a 30 metros para projetos de fundação, podendo chegar a 50 metros em estudos de túneis. A fonte sísmica é uma marreta de 8 kg com placa metálica, que gera energia suficiente para atravessar aterros e atingir o topo rochoso. A aquisição de refração segue o método Generalized Reciprocal Method (GRM), enquanto a reflexão utiliza processamento CMP com empilhamento de no mínimo 5 tiros por ponto. Nos terrenos com alto nível de ruído, como nas proximidades da Rodovia Presidente Dutra, usamos empilhamento vertical de 10 a 15 golpes, garantindo razão sinal-ruído adequada mesmo em horário comercial. Os dados de Vs alimentam diretamente a classificação sísmica do terreno conforme a NBR 15421, essencial para projetos na zona sísmica 1 do Brasil.
Tomografia Sísmica de Refração e Reflexão em Guarulhos
Tomografia Sísmica de Refração e Reflexão em Guarulhos
ParâmetroValor típico
Método de aquisiçãoRefração (GRM) e Reflexão (CMP)
Número de geofones24 canais, 4.5 Hz
Espaçamento entre geofones2 a 5 metros
Fonte sísmicaMarreta 8 kg / placa metálica
Profundidade de investigação típica15 a 50 metros
Parâmetros medidosVp, Vs, razão de Poisson dinâmico
Norma técnicaNBR 15935:2011
ProcessamentoTomografia de tempos de percurso (refração)

Condições geotécnicas locais em Guarulhos

Um equívoco frequente cometido por empresas de construção em Guarulhos consiste em considerar o solo do terreno como uniforme, ignorando a presença de matacões ou lentes rochosas. Certa vez, supervisionamos um projeto no Taboão em que a firma instalou estacas metálicas de comprimento fixo de 12 metros; porém, 30% dessas estacas encontraram resistência antes de atingir 8 metros, causando danos nas pontas. O gasto com os reparos foi significativamente maior do que o custo de uma investigação sísmica preliminar. A técnica de tomografia de refração consegue identificar esses corpos rígidos antes da chegada do bate-estaca, revelando a profundidade exata do material impenetrável e sua extensão lateral. Outra preocupação é a ilusão de rocha sã: a sísmica de refração detecta camadas de rocha intemperizada com velocidades de onda P entre 1200 e 2500 m/s; se essas camadas forem erroneamente interpretadas como material resistente, podem ocorrer recalques diferenciais em fundações do tipo sapata apoiadas nesse estrato.

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Normas aplicáveis: NBR 15935:2011 - Ensaios sísmicos em geotecnia, NBR 15421:2006 - Projeto de estruturas resistentes a sismos, ABNT NBR 6122:2019 - Projeto e execução de fundações, ASTM D5777-18 - Método para refração sísmica em subsuperfície

Nossos serviços

Em Guarulhos, a tomografia sísmica é aplicada tanto em investigações superficiais para fundações de armazéns logísticos quanto em levantamentos profundos destinados a projetos de túneis.

Refração sísmica para fundações

Antes da instalação de estacas, realiza-se o mapeamento do topo rochoso e a identificação de matacões. O perfil contínuo de velocidade de onda P (Vp) obtido ao longo da linha sísmica é fundamental para empreendimentos em bairros onde o embasamento cristalino é raso.

Vs30 para classificação sísmica

Utilizando o método MASW em conjunto com a refração, mede-se a velocidade média das ondas de cisalhamento nos primeiros 30 metros do subsolo. Esse procedimento cumpre as exigências da norma NBR 15421 para projetos situados na região sísmica do Brasil.

Tomografia para escavações e túneis

Para obras subterrâneas, realiza-se a investigação do maciço rochoso até 50 metros de profundidade. São identificadas zonas de fratura com baixa velocidade de onda P, as quais podem necessitar de tratamento antes da execução da obra.

Perfil de velocidades para retroanálise

A partir das velocidades de onda, obtêm-se os módulos de deformação dinâmicos (G0 e E0), que são utilizados em modelos numéricos de elementos finitos para a análise da interação entre solo e estrutura.

Dúvidas comuns

Qual a diferença entre refração e reflexão sísmica para obras em Guarulhos?

A técnica de refração é adequada para mapear camadas em que a velocidade cresce com a profundidade, sendo excelente na detecção do topo rochoso e de matacões — cenário típico dos bairros vizinhos à Serra da Cantareira. Já a reflexão é capaz de identificar contrastes de impedância acústica sem depender da variação de velocidade, sendo mais apropriada para camadas de baixa velocidade intercaladas, como lentes de argila mole inseridas em pacotes arenosos na área central do município.

Em que tipo de terreno a tomografia sísmica funciona melhor em Guarulhos?

Esse método é eficaz tanto nos sedimentos da Bacia de São Paulo quanto no embasamento cristalino. Em áreas sedimentares, a refração define nitidamente o contato entre solo e rocha. Já no cristalino, o grande contraste de impedância entre o solo residual e a rocha sã provoca uma refração crítica intensa; nessa situação, a tomografia baseada em tempos de percurso é mais eficaz para caracterizar a zona de transição do que a interpretação clássica por camadas planas.

Quanto custa uma campanha de tomografia sísmica de refração em Guarulhos?

Em Guarulhos, o custo inicial para uma campanha de tomografia sísmica de refração/reflexão é de $100.000, podendo variar de acordo com a extensão total das linhas sísmicas, a quantidade de pontos de tiro, a profundidade da investigação e as condições de acesso ao local.

Cobertura em Guarulhos