Princípio e aplicação
O ensaio downhole mede a velocidade das ondas sísmicas ao longo de um único furo, conforme a ASTM D7400/D7400M. A fonte fica na superfície: uma prancha de madeira carregada, golpeada na horizontal com marreta, gera a onda de cisalhamento; um geofone triaxial travado contra a parede do furo registra a chegada em cada profundidade. Do tempo de percurso, corrigido para a vertical, saem os perfis de Vs e Vp e o módulo de cisalhamento a pequenas deformações (G0 = ρ·Vs²).
Por usar um único furo, é a alternativa mais econômica ao crosshole quando o projeto precisa de rigidez dinâmica medida em profundidade, mantendo precisão superior à dos métodos de superfície. É o mesmo princípio de medida do dilatômetro sísmico SDMT e da sísmica de piezocone.
Aplicações típicas: resposta sísmica do terreno e classe de terreno (NBR 15421), fundações de máquinas vibratórias, barragens e barragens de rejeito, avaliação de liquefação e análise dinâmica de estruturas.
O ensaio em movimento
O golpe horizontal na prancha, a onda de cisalhamento descendo até o geofone e a curva tempo por profundidade tomando forma. A animação mostra as quatro etapas do ensaio, com os traços espelhados que marcam a chegada da onda S.
O ensaio em etapas
Furo preparado
O furo recebe revestimento de PVC cimentado ao terreno com calda; a prancha de cisalhamento é posicionada e carregada a poucos metros da boca do furo.
Geofone na cota
O geofone triaxial desce à profundidade de ensaio e o braço de trava o pressiona contra a parede do revestimento, garantindo o acoplamento.
Golpes e registro
A marreta golpeia a prancha na horizontal, com disparo sincronizado por trigger. Golpes em sentidos opostos geram traços espelhados que marcam a chegada da onda S; o tempo do trajeto inclinado é corrigido para o tempo vertical.
Curva e perfil
A medida se repete a cada 1,0 a 1,5 m. A curva tempo por profundidade dá a velocidade de intervalo de cada trecho e, dela, os perfis de Vs e Vp e os módulos dinâmicos.
Controles de qualidade: revestimento cimentado com calda para acoplamento ao terreno, distância da fonte ao furo medida e considerada na correção geométrica, fonte com polaridade reversível e trigger sincronizado, geofone triaxial travado contra a parede e interpretação por especialista em geofísica.
Conforme ASTM D7400/D7400M
| Norma | ASTM D7400/D7400M (ensaio sísmico downhole) |
|---|---|
| Arranjo | Um furo revestido e cimentado; fonte de cisalhamento na superfície, a poucos metros da boca |
| Vs | Velocidade da onda de cisalhamento, por intervalo de profundidade |
| Vp | Velocidade da onda de compressão, por intervalo de profundidade |
| Módulos dinâmicos | G0 = ρ·Vs², E0 e coeficiente de Poisson dinâmico (da razão Vp/Vs) |
| Correção geométrica | Tempo do trajeto inclinado corrigido para o tempo vertical equivalente |
| Relatório | Metodologia, curva tempo por profundidade, perfis de Vs e Vp e módulos |
| Prazo típico | Conforme profundidade e número de furos |
Executado com o mesmo padrão de QA/QC, SST e canteiro de todos os serviços da Damasco Penna, descrito em Qualidade e operação em campo.
Perguntas frequentes sobre Ensaio Downhole
Para que serve o ensaio Downhole?
Para medir o perfil de velocidade das ondas sísmicas (Vs e Vp) em profundidade usando um único furo, obtendo o módulo de cisalhamento a pequenas deformações (G0) que a análise dinâmica e o projeto sísmico exigem.
Qual a diferença entre downhole e crosshole?
No downhole a fonte fica na superfície e a onda percorre o terreno na vertical até o geofone dentro do furo; basta um furo. No crosshole, fonte e geofones ficam em furos vizinhos na mesma cota e a onda percorre a horizontal; são necessários dois ou três furos, com precisão maior por camada. O downhole é o meio-termo entre o crosshole e os métodos de superfície como o MASW.
Downhole e SDMT medem a mesma coisa?
O princípio sísmico é o mesmo: fonte na superfície e receptores em profundidade medindo o tempo de chegada da onda S. No SDMT os geofones estão na própria lâmina do dilatômetro, que é cravada; no downhole o geofone desce num furo revestido, o que permite ensaiar terrenos que não aceitam cravação e alcançar profundidades maiores.
Por que os golpes são dados em sentidos opostos?
Invertendo o sentido do golpe na prancha, a onda de cisalhamento chega com polaridade invertida, e os dois traços registrados ficam espelhados. O ponto em que eles se separam marca a chegada da onda S sem ambiguidade, separando-a da onda P e de ruídos.
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