O método das ondas superficiais: aquisição, processamento e inversão
DOI:
https://doi.org/10.14195/2184-8394_112_5Palabras clave:
Ondas de Rayleigh, velocidade da onda de corte, multicanalResumen
Este trabalho apresenta os fundamentos teóricos associados ao método das ondas superficiais utilizando múltiplas estações segundo a metodologia implementada, referindo-se aos principais passos da sua aplicação: a aquisição, o processamento e a inversão. Fundamentando com as bases da teoria de propagação das ondas de Rayleigh, discutem-se os factores determinantes e os cuidados a ter para a obtenção de resultados fiáveis e de boa qualidade.
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Citas
Bolt, B.A. (1999). Earthquakes. 4th Edition, W. H. Freeman and Company, New York, 366 p. Buttkus, B. (2000). Spectral Analysis and Filter Theory in Applied Geophysics. Springer, 667p.
Comina, C.; Foti, S.; Socco, L. V. & Strobbia, C. (2004). Geophysical characterization for the seepage potential assessment along the embankments of the Po River. Proceedings ISC’2 on Geo techni cal and Geophysical characterization, Viana da Fonseca & Mayne (eds), Porto, Milpress, Vol.1, pp. 451-458.
Dunkin, J. W. (1965). Computation of modal solutions in layered, elastic media at high frequencies. BSSA, Vol. 55, Nº 2, pp. 335-358.
Ferreira, J. N. V. S. (2004). Modelação da excitação dinâmica superficial do subsolo. Aplicação à análise espectral das ondas de superfície. Dissertação de Mestrado em Eng. de Estruturas pelo Instituto Superior Técnico da Universidade Técnica de Lisboa.
Fialho Rodrigues, L. (1981). Determinação da velocidade de propagação da onda de corte entre furos de sondagem. Geotecnia nº 33, Revista da SPG, pp. 87–96.
Fortunato, E. M. C. (2005). Renovação de Plataformas Rodoviárias. Estudos relativos à capaci da de de carga. Dissertação elaborada no LNEC para a obtenção do grau de doutor em Engenharia Civil pela Universidade do Porto, 577 p.
Foti, S. (2000). Multistation Methods for Geotechnical Characterization using Surface Waves. PhD Thesis, Politecnico di Torino, 229p.
Foti, S. (2004). Surface Wave Testing for Geotechnical Characterization. Lecture notes of the course Surface Waves in Geomechanics: Direct and Inverse Modelling for Soils and Rocks, CISM, Udine, Itália, 23 p.
Gabriels, P.; Snieder, R.; Nolet, G. (1987). In situ measurements of shear-wave velocity in sediments with higher-mode Rayleigh waves. Geophysical Prospecting 35, pp. 187-196.
Gilbert, F.; Backus, G. E. (1966). Propagator matrices in elastic wave and Vibration Problems. Geophysics, Vol. XXXI, Nº2, pp. 326-332.
Hatton, L.; Worthington, M.H.; Makin, J. (1996). Seismic Data Processing. Theory and Practice. Blackwell Science Ltd., 177 p.
Herrmann, R. B.; Al-Eqabi, G. I. (1991). Surface wave inversion for shear wave velocity. Shear Waves in Marine Sediments, Hoven, J. M. et al. (eds.), Kluwer Academic Publishers, pp. 545-556.
Herrmann, R. B. (1994). SURF, Surface Wave Inversion Program. R.B. Herrmann editor.
Hisada, Y. (1994). An Efficient Method for Computing Green’s Functions for a Layered Half-space with Sources and Receivers at Close Depths. Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 84, Nº 5, pp. 1456-1472.
Hisada, Y. (1995). An Efficient Method for Computing Green’s Functions for a Layered Half-space with Sources and Receivers at Close Depths (Part 2). Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 85, Nº 4, pp. 1080-1093.
Knopoff, L. (1964). A matrix method for elastic wave problems. Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 54, Nº1, pp. 431-438.
Kramer, S. L. (1996). Geotechnical Earthquake Engineering. Prentice Hall, 653 p.
Lai, C. G.; Rix, G. J. (1998). Simultaneous Inversion of Rayleigh Phase Velocity and Attenuation for Near-Surface Site Characterization. Georgia Institute of Technology, NSF and USGS, 258p.
Lai, C. G.; Rix, G. J. (1999). Inversion of multi-mode effective dispersion curves. Proc. Pre-failure Deformation Characteristics of Geomaterials, Jamiolkowski, Lancellotta & Lo Presti ed., Torino, Balkema, pp. 411-418.
Lay, T.; Wallace, T. C. (1995). Modern Global Seismology. Academic Press.
Lines, L. R.; Treitel, S. (1984). Tutorial. A review of least-squares inversion and its application to geophysical problems. Geophysical Prospecting 32, pp. 159-186.
Lopes, I.; Strobbia, C.; Santos, J.; Almeida, I. (2003). O estudo das ondas sísmicas superficiais como método de caracterização dinâmica de solos. VI Congresso Nacional de Geologia, Ciências da Terra (UNL), Lisboa, nº esp V, CD-ROM, pp G38-G41.
Lopes, I.; Santos, J.; Almeida, I.; Brito. T. (2004a). O método das ondas sísmicas superficiais na carac - terização geotécnica local – caso de estudo. 9º Congresso Nacional de Geotecnia, Vol.1, pp. 277-286.
Lopes, I.; Strobbia, C.; Almeida, I. Teves-Costa, P.; Deidda, G.P.; Mendes, M.; Santos, J.A. (2004b). Joint acquisition of SWM and other seismic techniques in the ISC’2 experimental site. Pro cee din - gs ISC’2 on Geotechnical and Geophysical Characterization, Viana da Fonseca & Mayne (eds), Porto, Milpress, Vol.1, pp. 521-530.
Lopes, I.; Santos, J.A.; Almeida, I. (2005). Use of surface waves for geotechnical charac te ri za tion of soft alluvial deposits - the Póvoa de Santa Iria case study. Near Surface Geophysics 3:1, EAGE (European Association of Geoscientists & Engineers), pp. 47-56.
Lopes, I. M. F. (2005). Caracterização de solos no domínio das pequenas deformações. Aplicação do Método das Ondas Superficiais. Tese de Doutoramento em Geotecnia, apresentada à Universidade de Lisboa, 369 p.
Lopes, I.; Santos, J.A.; Almeida, I. (2006). Ondas sísmicas superficiais: a sua utilização na carac - terização geotécnica. 10º Congresso Nacional de Geotecnia, UNL, Lisboa, Vol.1, pp. 217-226.
Moura Esteves, J. (1972). Aplicação do método sísmico de prospecção geofísica no estudo de estradas. Geotecnia nº 3, Revista da SPG, pp. 17–27.
Nazarian, S.; Stokoe II, K.H. (1984). In situ shear wave velocity from spectral analysis of surface waves. Proc. 8th Conf. on Earthquake Engineering, S. Francisco, vol. 3, Prentice Hall, pp. 31-38.
Oliveira, R. (1971). Notas sobre geologia de barragens. Geotecnia nº 2, Revista da SPG, pp. 17–24.
O’Neill, A. (2003). Full-waveform Reflectivity for Modelling, Inversion and Appraisal of Seismic Surface Wave Dispersion in Shallow Site Investigations., PhD Thesis, School of Earth and Geographical Sciences, University of Western Australia, 420 p.
Park, C.B.; Miller, R.D.; Xia, J. (1999). Multichannel analysis of surface waves. Geophysics 64 (3), SEG, pp. 800-808.
Park, C.B.; Miller, R.D.; Miura, H. (2003). Optimum Field Parameters of an MASW Survey. in Buturi Tansa Gakkai, Soc. Expl. Geophysics. Japan, 6 p. (disponível em:
http://www.terrajp.co.jp/OptimumField ParametersMASWPark.pdf))
Richart, F. E. Jr; Hall, J. R. Jr.; Woods, R. D. (1970). Vibration of Soils and Foundations. Pren ti ce-Hall.
Rodrigues, C.; Bonito, F.; Almeida, F.; Moura, R.; Cardoso, C.; Constantino, F. (2006). Ondas de superfície na avaliação de parâmetros elásticos de solos: estudo comparativo com outros métodos sísmicos. 10º Congresso Nacional de Geotecnia, UNL, Lisboa, Vol.1, pp. 197-206.
Roma, V. (2001). Soil Properties and site characterization by means of Rayleigh waves. PhD Thesis, Dep. of Structural and Geotechnical Engineering, Politecnico di Torino, 246 p.
Schwab, F.; Knopoff, L. (1970). Surface-wave dispersion computations. BSSA, Vol. 60, Nº 2, pp. 321-344.
Socco, L. V; Strobbia, C. (2004). Surface-wave method for near-surface characterization: a tutorial., Near Surface Geophysics, Vol. 2, Nº 4, Special Issue on Seismic Surface Waves, EAGE, pp. 165-185.
Strobbia, C. (2003). Surface Wave Method. Acquisition, processing and inversion. PhD Thesis, Politecnico di Torino, 317p.
Strobbia, C.; Foti, S. (2006). Multi-Offset Phase Analysis of Surface Wave Data. Journal of Applied Geophysics 59, pp. 300–313.
Telford, W. M.; Geldart, L. P.; Sheriff, R. E. (1990). Applied Geophysics. 2nd Edition, Cambridge University Press.
Tselentis, G-A.; Delis, G. (1998). Rapid assessment of S-wave profiles from the inversion of multichannel surface wave dispersion data. Annali di Geofisica, Vol. 41, Nº 1, pp. 1-15.
Watson, T. H. (1970). A note on the fast computation of Rayleigh wave dispersion in multilayered elastic half-space. BSSA, Vol. 60, Nº 1, pp. 161-166.
Wathelet, M.; Jongmans, D.; Ohrnberger, M. (2004). Surface-wave inversion using a direct search algorithm and its application to ambient vibration measurements. Near Surface Geophysics, Vol. 2, Nº 4, Special Issue on Seismic Surface Waves, EAGE, pp. 211-221.
Xia, J.; Miller, R.D.; Park, C. B.; Tian, G. (2003). Inversion of high frequency surface waves with fundamental and higher modes. Journal Applied Geophysics 52, Elsevier, pp. 45-57.
