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Sísmica de refração
Este método consiste na realização de perfis longitudinais com recurso a geofones, estes devem estar espaçados de uma distância regular e conhecida. É necessário realizar um disparo inicial através de um martelo de 8Kg, este disparo vai dar origem a ondas sísmicas que vão ser registadas por um sismógrafo. A distância longitudinal do perfil deve situar-se entre os 25m e os 100m, e a distância entre os geofones não deve exceder os 5m, para garantir uma determinada precisão, Figura 3.
Figura 3 –Esquema da sísmica de refração
A velocidade de propagação das ondas elásticas é registada através do tempo que estas demoram a chegar aos geofones. Na figura 4 está representado um sismograma relativo à sísmica de refração.
Figura 4 – Sismograma de sísmica de refração
É medido o tempo entre o momento do disparo e a chegada da primeira perturbação a cada geofone. As ondas diretas são as primeiras a chegar, a partir da chamada distância crítica chegam as ondas refratadas que são as que se propagam pelo subsolo.
O registo do tempo de chegada da primeira onda em função da distância percorrida pela mesma resulta em uma função linear, Figura 5. Com este dados é possível calcular a velocidade e profundidade que se encontra a superfície de refração. O declive da reta (m) permite saber a velocidade de propagação através da relação:
e é possível determinar a profundidade da superfície de refração através da relação :
Onde:
Z – profundidade da camada
t1 – Tempo de chegada da 1ª onda
V1 e V2 – Velocidade de propagação da onda no meio 1 e 2 respetivamente
Figura 5 – Tempo de chegada das ondas sísmicas aos vários geofones
O grau de alteração das rochas condiciona a velocidade de propagação das ondas sísmicas, assim como os diferentes tipos de materiais. Na Figura 6 estão representados alguns valores de velocidade de propagação das ondas sísmicas para diversos materiais.
Figura 6 – Velocidade de propagação das ondas P para diferentes materiais
Aplicações
A velocidade de propagação das ondas sísmicas constitui o parâmetro mais representativo para definir a escavabilidade do terreno. A velocidade das ondas reflete o grau de compacidade, alteração e fraturação dos materiais, sendo estes fatores importantes na escavabilidade. Na Figura 7a encontra-se a classificação de escavabilidade com base na velocidade das ondas sísmicas e na 7b a classificação de riplabilidade de vários solos e rochas usando um ripper D9.
Figura 7a – Classificação de escavabilidade com base na velocidade das ondas sísmicas
Figura 7b - Classificação de ripabilidade de terrenos com base na velocidade das ondas sísmicas com ripper D9. (Caterpillar. Handbook of Ripping, 12 th Edition, 2000)
