GPR

Ground Penetrating Radar (GPR): Entenda tudo deste método geofísico.

O método Ground Penetrating Radar (GPR) ou radar de penetração no solo é um método de investigação geofísica não destrutivo que utiliza ondas eletromagnéticas de alta frequência para mapear diferenças de litologia subsuperficiais, cavidades, objetos, estruturas enterradas e outros materiais que estão em subsuperfície.

Este método não destrutivo funciona a partir de um equipamento que possui uma antena dipolar e de uma unidade de processamento e acompanhamento dos dados em tempo real

Para realizar o mapeamento com o GPR são emitidos pequenos pulsos elétricos de alta frequência (entre 10 e 2500Mhz) que garantem grande resolução através da antena transmissora.

Esse sinal, é transmitido para o solo, que de acordo com as diferentes estruturas vai refletir parte da onda eletromagnética. O sinal refletido é captado por uma antena receptora e as informações são transmitidas para a unidade de armazenamento, e de lá serão interpretadas.

GPR
Exemplo de aplicação do método GPR.

Teoria do método GPR

A técnica do Ground Penetration Radar (GPR) está fundamentada no fenômeno de propagação de ondas eletromagnéticas, regidas segundo as equações de Maxwell aplicadas a meios eletromagnéticos que descrevem a indução eletromagnética ocasionada por um campo elétrico no vácuo.

Ela se baseia uma série de parâmetros inerentes aos meios nos quais se dá a propagação das ondas: as propriedades magnéticas (permeabilidade magnética) e as propriedades elétricas do meio estudado (condutividade ou resistividade e constante dielétrica ou permissividade dielétrica). 

Por fim, a determinação da velocidade de propagação do pulso de GPR pelo método sísmico baseia-se nos conceitos de velocidade RMS (Root Minimum Square) ou método T2-X2 e na velocidade intervalar, sendo essa última utilizada para calcular as velocidades de camadas intercaladas por hipérboles geradas a partir da obtenção da velocidade RMS. 


Características do GPR

Existem diferentes tipos de antenas transmissoras que vão impactar nas propriedades elétricas de penetração e resolução e no sinal de radar que o aparelho vai transmitir.

Algumas das frequências mais comuns são as de 50mhz, 100mhz e  200mhz. Essas frequências variam principalmente de acordo com o objetivo do estudo e a localização da área (geologia) que pretende ser investigada.

A qualidade da imagem gerada pode variar em virtude dos pulsos refletidos, refratados e difratados, que são dependentes das propriedades elétricas do material investigado e da interação deste com o meio onde está sendo aplicado.


Vantagens e desvantagens do Ground Penetration Radar

Vantagens do GPR:

  • Rapidez e baixo custo nos levantamentos, se comparado a sondagens e/ou escavações, que geralmente são estudos pontuais;
  • Possui resultados rápidos e de alta resolução.

Desvantagens do Ground Penetration Radar:

  • É necessário o conhecimento das condições geológica;
  • Em algumas situações exige o conhecimento da profundidade do objeto a detetar para calibração prévia do equipamento.

Principais utilizações do GPR

  • Na engenharia para localizar e verificar as tubulações enterradas, o que é importante tanto para a indústria do petróleo e gás quanto para as concessionárias que administram sistemas de distribuição de água potável. Pois, identificar essas tubulações é extramemente relevante para o sistema de esgotamento sanitário e de drenagem, principalmente em áreas urbanas, com limitações para intervenções em vias de tráfego intenso;
  • Na Geotecnia, como parâmetro comparativo de técnicas já consolidadas com o SPT (Standard Penetration Test), no estudo de cavidades e no estudo de escorregamento de taludes;
  • Na Geologia e na Arqueologia a técnica do GPR já está estabelecida no processo investigativo de prospecção mineral e de água subterrânea, determinação da estrutura de solo sobre embasamento rochoso e identificação de estruturas arqueológicas. (Da Silva Cesar, 2001). 

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