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A necessidade de detalhamento e entendimento do fluxo de contaminantes em áreas contaminadas, submete cada vez mais a necessidade de investigação e caracterização em níveis mais profundos. A constatação da presença de contaminação na interface solo/rocha sobre o topo rochoso, torna obrigatória a verificação da qualidade do aquífero fissural e a consequente perfuração em rocha.
A investigação em meio fraturado requer o modelamento e entendimento tridimensional das fraturas no maciço rochoso, se possível, caracterizando-se o padrão geoestrutural das fraturas. Uma ferramenta imprescindível para este entendimento é a utilização de Geofísica previamente aos trabalhos de perfuração em rocha. A obtenção de testemunhos de sondagem orientados também é de grande valia, quando o assunto é investigação de aquíferos fissurais.
Basicamente, existem dois métodos de perfuração em rocha disponíveis no mercado: sondagem rotativa diamantada e sondagem rotopneumática.
Os dois métodos apresentam vantagens e desvantagens, e demandam cuidados e adequações para o atendimento dos requisitos específicos dos projetos de Gerenciamento Ambiental de áreas contaminadas.
| ROTOPNEUMÁTICA | ROTATIVA | |
|---|---|---|
| VANTAGENS | Maior eficiência e velocidade de perfuração em rocha sã | Maior qualidade das amostras |
| Baixo custo de execução | Possibilita a verificação da atitude de fraturas (para os casos onde se obtém testemunhos de sondagem orientados) | |
| Maior precisão para verificação e registro da profundidade de fraturas | Possibilita a verificação do preenchimento de fraturas por material fino ou alterado | |
| Identificação imediata da presença de água em fraturas | Pode ser utilizada tanto para solos quanto para rochas alterada e sã | |
| Medição de vazão de fraturas em tempo real | Equipamento compacto, canteiro montado em área menor e pouca restrição de acesso | |
| Não necessita utilização de água para a perfuração | Permite a coleta de amostras de solo em amostradores bipartidos | |
| DESVANTAGENS | Não é recomendado para perfuração em solos | Utiliza grandes volumes de água para a perfuração |
| As amostras coletadas são fragmentos e pó de rocha | O tempo de execução é maior | |
| Equipamentos de maior porte e restrições de acesso mais frequentes | O custo de execução é mais alto | |
| Devem ser tomados cuidados adicionais com a manutenção dos compressores e por vezes pode ser necessário o uso de filtros de linha | Maior eficiência e velocidade de perfuração em rocha Não possibilita a verificação imediata da presença de água em fraturas | |
| Gera excesso de poeira e particulados | O volume de amostras armazenado é maior | |
| Necessidade de utilização de filtros em série, ao longo da linha de ar comprimido | O tempo de desenvolvimento dos poços é maior e o volume de efluente gerado é maior |
No caso da sondagem rotativa, deve-se atentar para a qualidade da água utilizada na sondagem, uma vez que essa água é circulada ou injetada durante as perfurações e, em muitos casos, acabam de certa forma se misturando com a água proveniente do maciço rochoso. Também é necessário remover do interior da sondagem toda a água injetada durante a execução das perfurações. Esta situação deve ocorrer todas as vezes em que for interceptada uma fratura, identificada através da descrição dos testemunhos de sondagem, descritos imediatamente após a sua retirada do tubo interno do barrilete, ou quando os testemunhos revelarem níveis com alteração acentuada, associados ou não à diminuição na taxa de recuperação dos testemunhos. Intervalos entre o bombeamento das sondagens e pausas para a verificação de eventuais recuperações de nível no interior das sondagens, podem auxiliar na identificação de fraturas com entrada efetiva de água. Neste caso a perfuração pode ser paralisada e o poço de monitoramento pode ser instalado, posicionando-se a seção filtrante curta diretamente na fratura. Outro detalhe importante é o check list do equipamento de sondagem, antes de sua ida ao campo, para evitar possíveis vazamentos de óleo hidráulico, combustível e graxa. Os equipamentos devem ser providos de acessórios que impeçam o vazamento de óleo e graxa diretamente no solo.
Quando se utiliza sondagem rotopneumática, alguns cuidados e adaptações devem ser feitos para garantir a segurança e qualidade necessária aos trabalhos em áreas contaminadas. Em primeiro lugar, é necessário um compressor, que esteja com a sua revisão em dia e em plenas condições de uso. Devem ser utilizados filtros (3 filtros em série) na linha de ar, sendo dois filtros coalescentes e um filtro adsorvente, para garantir a qualidade do ar injetado na sondagem. Devem ser abolidos todos os óleos lubrificantes do martelo de fundo. O reservatório de óleo lubrificante de martelo, presente na maioria das sondas rotopneumáticas, deve estar isolado da linha de ar. O único fluido a ser utilizado por este método de perfuração é o ar comprimido. Não deve ser injetada água junto com o ar comprimido. Antes da execução dos trabalhos, todas as mangueiras de ar comprimido da sonda e as hastes a serem utilizadas deverão ser limpas, com a utilização de ar comprimido, água e detergente. Durante a sondagem rotopneumática, para fins de investigação e remediação de aquíferos fraturados, faz-se necessária a presença de um geólogo e um sondador com experiência comprovada, pois a identificação de fraturas é feita durante a perfuração, de maneira instantânea. A descrição de amostras do pó de rocha, a sensibilidade adquirida pela experiência do sondador e a identificação ou não da entrada de água após o rompimento da fratura, podem ser feitas de maneira simultânea, pois o ar comprimido injetado na sondagem, retorna à superfície trazendo as amostras e também a água proveniente da fratura, caso esta exista. Um sondador com experiência é capaz de identificar uma fratura durante a perfuração, somente através das variações geradas no ruído do martelo, na vibração do hasteamento, no giro do motor da máquina, giro no motor do compressor, taxa de penetração e avanço da ferramenta, aumento da umidade nas amostras e outros detalhes que só a experiência em perfuração pode ensinar.
Seja qual for o método empregado na perfuração em rocha, as amostras de água subterrânea podem ser coletadas de algumas maneiras diferentes:
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