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MASW e VS30 em São Luís: perfil de ondas cisalhantes para classificação sísmica do terreno

Juntos resolvemos os desafios do amanhã.

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Entre os solos arenosos consolidados da região do Renascença e os depósitos moles de mangue que aparecem na faixa da Avenida Litorânea, a diferença de resposta sísmica em São Luís é brutal. A cidade, assentada sobre a Ilha de Upaon-Açu, combina formações terciárias da Formação Barreiras com sedimentos quaternários inconsolidados, e essa transição geológica afeta diretamente a velocidade de propagação das ondas S. Medir o VS30 com o método MASW deixa de ser um formalismo normativo e vira uma ferramenta diária de decisão. Empreendimentos que avançam sobre aterros hidráulicos ou áreas de paleocanal exigem um perfil de rigidez que só um ensaio multicanal consegue entregar com resolução contínua. A equipe já encontrou variações de mais de 150 m/s em menos de 2 km de distância, entre o Centro Histórico e a Ponta d'Areia, o que muda completamente a aceleração espectral de projeto. Para complementar a investigação geotécnica nesses terrenos tão contrastantes, costumamos cruzar os resultados do MASW com sondagens SPT nos mesmos alinhamentos, garantindo que a estratigrafia interpretada tenha lastro direto com a resistência à penetração.

Na Ilha de São Luís, a diferença entre um VS30 de 150 m/s e um de 360 m/s define se o solo é classe E ou D e impacta diretamente o coeficiente sísmico de projeto da estrutura.

Metodologia e escopo

O crescimento acelerado de São Luís a partir dos anos 80 empurrou a malha urbana para zonas de antigos manguezais e várzeas que, historicamente, nunca foram pensadas para receber edifícios altos. Bairros como Cohab e Turu estão sobre solos sedimentares que acusam VS30 frequentemente abaixo de 180 m/s nos primeiros 30 m, o que os coloca na classe E da NBR 15421:2006. O ensaio MASW (Multichannel Analysis of Surface Waves) que aplicamos usa um arranjo linear de 24 geofones de 4,5 Hz, com marreta de 8 kg como fonte ativa, permitindo imagear o perfil de ondas de cisalhamento até profundidades de 30 a 40 m sem perfuração. O processamento é feito no domínio f-k, extraindo a curva de dispersão fundamental e invertendo-a iterativamente com algoritmo de mínimos quadrados amortecidos. Em solos ludovicenses, onde a umidade natural é alta e a atenuação do sinal é forte, a aquisição noturna reduz o ruído cultural de tráfego e melhora a razão sinal-ruído. Esse dado de VS30, quando integrado com um ensaio CPT em perfil contínuo, permite modelar a resposta dinâmica do terreno com muito mais precisão do que usando correlações empíricas genéricas.
MASW e VS30 em São Luís: perfil de ondas cisalhantes para classificação sísmica do terreno
Imagem técnica de referência — Sao Luis

Considerações locais

O equipamento que a gente mobiliza para um MASW em São Luís pesa pouco mais de 40 kg, mas a preparação do arranjo é o que define a qualidade do dado. Usamos um sismógrafo multicanal com conversor A/D de 24 bits e taxa de amostragem de 0,25 ms, conectado a um cabo sísmico com conectores à prova de umidade — indispensável numa ilha onde a chuva pode chegar sem aviso mesmo em setembro. O maior risco técnico não está no hardware, e sim na interpretação geológica mal calibrada: confundir uma camada de argila orgânica mole da Formação Aquí com um aterro compactado é um erro que distorce todo o perfil de VS30 e pode subestimar a amplificação sísmica em 30% ou mais. Quando o projeto está em zona de aterro sobre mangue, a gente reforça o controle com análise de liquefação baseada no SPT e no perfil de ondas S, porque a areia fina saturada que aparece nos primeiros 5 m é candidata clássica a perda de resistência cíclica.

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Parâmetros técnicos

ParâmetroValor típico
Norma de referência para VS30NBR 15421:2006 (compatível ASCE 7-22)
Método de aquisiçãoMASW ativo com 24 geofones verticais de 4,5 Hz
Profundidade de investigação típica30 a 40 m em solo ludovicense
Parâmetro calculadoVS30 (média harmônica dos primeiros 30 m)
Fonte sísmica padrãoMarreta de 8 kg sobre placa metálica
ProcessamentoTransformada f-k + inversão por mínimos quadrados
Aplicações complementaresMicrozoneamento, liquefação, interação solo-estrutura
Classes de solo segundo NBR 15421C (360-760 m/s), D (180-360 m/s), E (<180 m/s)

Serviços técnicos associados

01

Classificação sísmica do terreno (NBR 15421)

Determinação da classe do solo (C, D ou E) a partir do VS30 medido in situ, com aplicação direta no espectro de projeto da estrutura.

02

Perfil 2D de ondas de cisalhamento

Imageamento lateral contínuo com múltiplos arranjos MASW ao longo do alinhamento da obra, identificando zonas de baixa rigidez localizadas.

03

Análise de liquefação integrada

Combinação do perfil VS com dados de SPT e granulometria para avaliar o potencial de liquefação em areias finas saturadas, comum na zona costeira de São Luís.

04

Microzoneamento sísmico para loteamentos

Campanhas MASW em malha para empreendimentos horizontais, gerando mapas de VS30 que orientam a setorização do risco e a escolha do tipo de fundação.

Normas aplicáveis

NBR 15421:2006 – Projeto de estruturas resistentes a sismos – Procedimento, ABNT NBR 6484:2020 – Solo – Sondagens de simples reconhecimento com SPT, ASTM D4428/D4428M-14 – Standard Test Methods for Crosshole Seismic Testing, NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings

Perguntas frequentes

Em quais bairros de São Luís o VS30 costuma ser mais baixo?

Os valores mais baixos, tipicamente entre 130 e 200 m/s, aparecem em bairros sobre depósitos quaternários de mangue e várzea, como Cohab, Turu e trechos da Avenida Litorânea. Já na região do Renascença e Calhau, onde a Formação Barreiras aflora ou está a pouca profundidade, o VS30 frequentemente supera 300 m/s, colocando o solo na classe D.

Qual a diferença entre um MASW ativo e um passivo para obter o VS30?

O MASW ativo usa uma fonte controlada — marreta de 8 kg no nosso caso — e atinge profundidades de 30 a 40 m em São Luís. Já o passivo aproveita o ruído ambiental (tráfego, vento, ondas) e alcança profundidades maiores, acima de 60 m, mas com resolução inferior nos primeiros metros. Para classificação sísmica de edificações, o ativo resolve bem; para estudos de bacia sedimentar, combinamos os dois.

Quanto custa um ensaio MASW em São Luís?

Um ensaio MASW com perfil VS30 completo em São Luís tem valor de referência a partir de R$ 100.000, variando conforme o número de alinhamentos, a profundidade de investigação e a necessidade de processamento adicional para análise de liquefação ou resposta de sitio.

O MASW substitui a sondagem SPT na investigação de fundações?

Não substitui, complementa. O SPT fornece resistência à penetração e permite coleta de amostras para ensaios de laboratório, enquanto o MASW entrega o perfil contínuo de rigidez a pequenas deformações. Em solos da ilha de São Luís, a combinação dos dois é o caminho mais robusto para definir parâmetros dinâmicos e escolher o tipo de fundação.

Localização e área de serviço

Atendemos projetos em Sao Luis e sua zona metropolitana.

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