Aplicação dos métodos gravimétrico e eletroresistivimétrico-IP em área de risco geotécnico do sistema aqüífero cárstico em Almirante Tamandaré-PR

Abstract

ABSTRACT. The application of the gravity, resistivity and induced polarization (IP) methods on the geophysical interpretation in karst terrains is a useful tool, considering its capability in identifying and dimensioning existing dissolution features such as fractures, voids or cavities, filled or not by water or sediment in the subsurface. The bi-dimensional and three-dimensional modeling of these bodies makes possible an indirect evaluation of the geotechnical-structural context of the terrain under study. The aim of this work consisted on the identification of these features and the evaluation of their shape and dimensions over an area that suffered ground collapses, compromising buildings in this region. Qualitatively, the results indicated the existence of regions where there is water flow or very saturated soil, following the analysis of the correlation among the responses of the employed methods. In a quantitative point of view, gravity and resistivity-IP inversion methods were used. These methods allowed the estimation of the shape and the depth of the anomalies causative bodies. Finally, the results showed that the employed methods can be useful in the investigation of karst features, pointing out fragile regions which can compromise the implantation of physical structures over the surface.Keywords: gravimetry, resistivity/IP, karst aquifer system, geotechnical risk. RESUMO. A aplicação dos métodos gravimétrico, eletroresistivimétrico e da polarização induzida (IP), na interpretação geofísico-geológica de terrenos cársticos, temse reveladoútil, considerando a possibilidade de identificação e dimensionamento de feições de dissolução tais como fraturas, vazios ou cavidades, preenchidas ou não porágua ou sedimentos, sob a superfície do terreno. As modelagens bidimensional e tridimensional destes corpos possibilitam a avaliação indireta do contexto estruturalgeotécnico do terreno em estudo. O objetivo do trabalho consistiu na identificação e avaliação das formas e dimensões destas feições em umaárea que recentemente sofreu colapso de terreno, comprometendo edificações existentes na região. Qualitativamente, os resultados indicaram a existência de tratos onde potencialmente existe percolação deágua, ou solo muito saturado, segundo a análise da correlação das respostas dos métodos empregados. Do ponto de vista quantitativo, métodos de inversão de dados gravimétricos e resistivimétricos-IP permitiram estimar a forma e a profundidade dos corpos causadores das anomalias. Finalmente, os resultados mostraram que os métodos empregados podem serúteis na investigação de feições de dissolução, destacando regiões frágeis que podem comprometer a implantação de estruturas físicas na superfície.Palavras-chave: gravimetria, resistividade/IP, sistema aqüífero cárstico, risco geotécnico.

Gully Cavity Identification Through Electrical Resistivity Tomography

“…Geophysics is an indirect, non-invasive method of investigation, well established in mineral survey, environmental and geotechnical studies. This method has been applied in many studies of geotechnical risks and the results are commonly satisfactory (Dourado et al, 2001;Ahmed et al, 2003;Silva Junior et al, 2006;Lazzari et al, 2010;Pánek et al, 2010;Martinez Pagán et al, 2013).…”