SONDAJES SPT
Boa Vista, Brasil
contato@sondajespt.org
InícioGeofísicaMASW / VS30 (velocidade de ondas de cisalhamento)

MASW e Caracterização VS30 em Boa Vista: Perfil de Ondas de Cisalhamento para Classificação Sísmica

Com altitude média de 85 metros e situada sobre os sedimentos quaternários da Bacia do Tacutu, Boa Vista apresenta um contexto geotécnico muito particular no extremo norte do Brasil. A cidade, que concentra mais de 400 mil habitantes em uma zona de deposição aluvial com lençol freático elevado, demanda uma caracterização dinâmica do subsolo que vá além das sondagens tradicionais. A rigidez dos materiais arenosos e argilosos locais, quando submetidos a vibrações, não pode ser inferida apenas pelo SPT. O ensaio MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) surge como a ferramenta geofísica mais precisa para obter o perfil de velocidade de ondas de cisalhamento (Vs) e calcular o parâmetro VS30, essencial para a classificação sísmica do terreno. Empreendimentos de maior porte em Boa Vista têm incorporado esse método para atender às exigências da NBR 15421:2006, especialmente em projetos onde a resposta dinâmica do solo é um fator crítico de segurança estrutural.

O VS30 obtido por MASW em solos saturados de Boa Vista frequentemente revela perfis tipo D ou E, exigindo uma análise de resposta local mais criteriosa.

Procedimento e escopo

O contraste entre a estação seca e o período de chuvas intensas em Roraima altera significativamente o estado de saturação dos solos superficiais, o que influencia diretamente a propagação de ondas Rayleigh captadas pelo método MASW. Em Boa Vista, onde predominam areais finas e solos lateríticos sobre os sedimentos da Formação Boa Vista, realizamos o ensaio com um arranjo linear de 24 geofones de 4,5 Hz, espaçados entre 1 e 3 metros conforme a profundidade de investigação desejada. A fonte ativa, geralmente uma marreta de 8 kg sobre placa metálica, gera energia suficiente para alcançar até 30 metros em condições favoráveis. O processamento dos registros no domínio da frequência, utilizando a transformada de Park para construir a curva de dispersão, é combinado com uma inversão robusta pelo algoritmo de Monte Carlo. O resultado é um perfil 1D de Vs com incerteza controlada, que alimenta diretamente o cálculo do VS30. Em terrenos com camadas muito brandas próximas à superfície, complementamos a investigação com um ensaio CPT para refinar a estratigrafia nos primeiros metros e calibrar a inversão geofísica.
MASW e Caracterização VS30 em Boa Vista: Perfil de Ondas de Cisalhamento para Classificação Sísmica

Fatores do terreno local

Acompanhamos um caso em um edifício comercial de 8 pavimentos na zona central de Boa Vista, onde a investigação preliminar com sondagens SPT indicava um solo competente a partir dos 6 metros de profundidade. No entanto, o perfil de Vs obtido pelo MASW revelou uma inversão de rigidez entre 12 e 18 metros, com velocidades de cisalhamento abaixo de 180 m/s, uma camada de argila mole que passou despercebida na cravação do amostrador. Essa situação é mais comum do que se imagina em depósitos aluviais da Bacia do Tacutu. Ignorar esse contraste de impedância pode levar a um dimensionamento incorreto dos carregamentos sísmicos e a períodos fundamentais da estrutura mal estimados. O risco não está apenas na segurança durante um eventual sismo — que em Roraima são de magnitude moderada, mas com epicentros na fronteira com a Venezuela — e sim na subestimação dos deslocamentos laterais e recalques diferenciais sob cargas dinâmicas operacionais, como as de tráfego pesado ou vibrações de equipamentos industriais.

Precisa de uma avaliação geotécnica?

Resposta em menos de 24h.

Email: contato@sondajespt.org

Normas aplicáveis

ABNT NBR 15421:2006 - Projeto de estruturas resistentes a sismos, ABNT NBR 16499/D4428M-14 - Standard Test Methods for Crosshole Seismic Testing, NEHRP Recommended Seismic Provisions for New Buildings (FEMA P-2082), ABNT NBR 6122:2019 - Projeto e execução de fundações

Serviços técnicos vinculados

01

Aquisição Multicanal de Ondas Superficiais

Campanha com sismógrafo de 24 canais e geofones de baixa frequência, com registro de múltiplas janelas de empilhamento vertical para melhorar a razão sinal-ruído. Inclui testes de polaridade e controle de ganho por canal.

02

Processamento e Curva de Dispersão

Análise espectral no domínio f-k com algoritmo de Park (1999) para extração da curva de dispersão fundamental. Identificação e filtragem de modos superiores que possam contaminar a inversão.

03

Inversão e Perfil de Vs

Inversão não linear com algoritmo de Monte Carlo acoplado a uma busca local de vizinhança, gerando um perfil de Vs com envelope de incerteza. Cálculo do VS30 e classificação do terreno conforme a NBR 15421.

04

Relatório de Classificação Sísmica

Documento técnico com coordenadas do ensaio, perfil 1D de Vs, tabela de parâmetros elásticos (Gmax, E), espectro de resposta elástico e classificação do solo (A a F) para alimentar o memorial de cálculo estrutural.

Parâmetros típicos

ParâmetroValor típico
Norma de referência para o ensaioABNT NBR 16499/D4428M-14 e NBR 15421:2006
Parâmetro principal determinadoVS30 (velocidade média de ondas S nos 30 m superiores)
Profundidade típica de investigação25 a 35 metros com fonte ativa (marreta)
Arranjo geométrico padrão24 geofones verticais de 4,5 Hz, intervalo de 2 a 3 m
Faixa de frequência analisada5 a 70 Hz (dependente da distância intergeofones)
Classificação sísmica resultanteClasses A a F conforme NEHRP e ABNT NBR 15421
Parâmetros elásticos derivadosGmax (módulo cisalhante máximo) e Módulo de Young dinâmico

Perguntas frequentes

Qual a diferença entre MASW ativo e passivo para obter o VS30 em Boa Vista?

O MASW ativo utiliza uma fonte controlada, como uma marreta, e alcança com boa resolução os primeiros 25 a 30 metros em solos como os de Boa Vista. Já o passivo aproveita o ruído ambiental — vento, tráfego na BR-174, vibrações urbanas — para extrair ondas de frequência mais baixa, podendo investigar até 50 ou 60 metros. Em nossa rotina na cidade, combinamos ambos os métodos: o ativo define com precisão a parte rasa do perfil e o passivo estende a curva de dispersão para baixas frequências, resultando em um VS30 mais representativo, especialmente em depósitos aluviais profundos da Bacia do Tacutu.

Em que situações a NBR 15421 exige a classificação sísmica do terreno?

A NBR 15421:2006 estabelece a classificação sísmica do solo com base no VS30 para todas as estruturas situadas em zonas sísmicas brasileiras, o que inclui Boa Vista. A norma define cinco classes de terreno (A a E) em função da velocidade média de ondas de cisalhamento nos 30 metros superiores. Estruturas essenciais — hospitais, quartéis, centros de emergência — e edifícios com mais de 30 metros de altura ou período fundamental superior a 1 segundo requerem obrigatoriamente essa classificação para a definição dos coeficientes de aceleração espectral. Sem o VS30, o projetista não consegue determinar corretamente o espectro de projeto.

O ensaio MASW funciona em terrenos com lençol freático alto, como no centro de Boa Vista?

Sim, e inclusive se beneficia dessa condição. A saturação do solo não impede a propagação das ondas Rayleigh; pelo contrário, a presença de água nos poros aumenta a incompressibilidade da mistura, o que afeta a velocidade das ondas compressionais (Vp), mas as ondas de cisalhamento (Vs) permanecem governadas pelo esqueleto sólido do solo. O que fazemos em campo é garantir um bom acoplamento dos geofones com o terreno úmido, utilizando ponteiras alongadas e verificando a resistência de contato antes de cada tiro. O processamento posterior separa claramente os modos de propagação e entrega um perfil de Vs confiável.

Qual o custo médio de um ensaio MASW com determinação de VS30 em Boa Vista?
Quanto tempo leva para entregar o relatório de VS30 após o ensaio?

O trabalho de campo para um arranjo típico em Boa Vista é concluído em um dia, incluindo a montagem, testes de ruído e aquisição de múltiplos registros com empilhamento. O processamento e a inversão consomem a maior parte do prazo: a extração da curva de dispersão, a análise de modos superiores e a inversão com Monte Carlo exigem entre 3 e 5 dias úteis para garantir um ajuste com erro RMS inferior a 5%. O relatório final, com perfil de Vs, VS30, parâmetros elásticos e espectro de resposta, é entregue em até 7 dias corridos após a data do ensaio de campo. Mais info.

Localização e área de serviço

Atendemos projetos em Boa Vista e sua zona metropolitana.

Ver mapa ampliado