Medição de Resistividade do Solo – Método de Wenner (quatro pontos)

out 3, 2025 | Sem categoria

Medição de Resistividade do Solo – Método de Wenner (quatro pontos)

Objetivo

Determinar a resistividade elétrica aparente do solo (ρa, em Ω·m) para subsidiar o dimensionamento e o projeto do sistema de aterramento/SPDA conforme as normas aplicáveis. O resultado define o “quão condutivo” é o solo nas profundidades de interesse e orienta o quantitativo e a geometria de hastes, cordoalhas e anéis de aterramento.

Normas e referências técnicas

  • ABNT NBR 7117 – Medição de Resistividade do Solo (ou equivalente vigente)

  • ABNT NBR 5419 – Proteção contra Descargas Atmosféricas (entrada de projeto/aterramento)

  • ABNT NBR 5410 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão

  • Boas práticas de ensaio conforme IEEE Std 81 (guia de medição de resistividade/impedância de terra)

Equipamentos utilizados

  • Terrômetro de quatro terminais (corrente/tensão independentes), com calibração rastreável RBC/ILAC

  • Quatro hastes (piquetes) metálicas e cabos de teste de baixa resistência

  • Trenas/estacas para marcação de espaçamento, GPS/plantas para registro de posição

  • Acessórios para melhoria de contato do eletrodo de corrente em solos muito secos (sem afetar os de potencial)

Preparação do ensaio

  1. Reconhecimento do local: escolha de áreas livres de interferências relevantes (tubulações metálicas, malhas existentes, fundações profundas).

  2. Traçados de medição: definimos ao menos duas direções ortogonais (e, se necessário, um terceiro radial) para captar a heterogeneidade do terreno.

  3. Condições ambientais: registramos umidade/chuva recente e temperatura, pois afetam ρ; quando necessário, adotamos critério conservador para projeto (época seca ou percentil alto dos resultados).

  4. Segurança: isolamento da área, cabos sem cruzamentos, sinalização e controle de riscos.

Metodologia – Arranjo Wenner (quatro pontos)

No método de Wenner, cravamos quatro hastes alinhadas e igualmente espaçadas por uma distância a (m). A configuração é:
C1 — P1 — P2 — C2, onde C são os eletrodos de corrente e P os eletrodos de potencial.

  • Aplicamos uma corrente I entre C1 e C2 e medimos a diferença de potencial V entre P1 e P2.

  • O terrômetro calcula a resistência aparente R = V/I.

  • Para eletrodos superficiais (profundidade da haste ≪ a), a resistividade aparente é dada por:

ρa = 2 · π · a · R  [Ω·m]

Observação: a profundidade de investigação é da ordem do espaçamento a (mesma grandeza). Assim, ao variar a (p.ex., 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20 m…), “varremos” diferentes profundidades, permitindo inferir camadas do solo.

Sequência de execução

  1. Marcação precisa do alinhamento e do primeiro espaçamento a.

  2. Cravação das quatro hastes com profundidade pequena e consistente (tipicamente alguns centímetros), mantendo resistência de contato adequada.

  3. Medição para o espaçamento a: o terrômetro injeta corrente AC de baixa frequência e mede V.

  4. Aumento progressivo do espaçamento (2a, 3a, …), repetindo as leituras em cada passo e em todas as direções de ensaio.

  5. Controle de qualidade a cada ponto: repetitividade (≥3 leituras), inversão de polaridade (auto-reversão), verificação de ruídos e impedâncias.

  6. Registros: V, I, R, ρa, coordenadas, data/hora, solo/condições climáticas, observações.

Boas práticas e mitigação de erros

  • Distanciar linhas de medição de fundações e malhas; caso inevitável, documentar a interferência.

  • Em solo muito seco, umidificar apenas o eletrodo de corrente (nunca os de potencial).

  • Garantir separação física dos cabos de corrente e potencial para evitar acoplamentos.

  • Aceitar leituras apenas quando a variação entre repetições ≤ 5–10% e o ruído medido pelo instrumento estiver em faixa segura.

  • Repetir famílias de leituras com leve deslocamento do arranjo (teste de reciprocidade).

Tratamento e interpretação dos dados

  • Geramos a curva ρa × a (escala log-log) para cada direção e a curva média.

  • Comportamento quase constante indica solo homogêneo; tendências ascendentes/descendentes sugerem camadas (solo superficial x mais profundo).

  • Quando aplicável, ajustamos modelos 1D de duas camadas (ρ₁, ρ₂ e espessura h) por curve-matching/fit numérico, produzindo parâmetros de projeto.

  • Definimos um valor de resistividade de projeto (p.ex., percentil 80/90 das leituras ou a faixa seca), conforme acordo com o projetista do SPDA, para conservadorismo.

Como o estudo entra no projeto do SPDA

Os valores de ρ obtidos alimentam os cálculos de aterramento do SPDA segundo NBR 5419, impactando diretamente:

  • Quantidade e comprimento de hastes verticais;

  • Extensão de anéis e condutores horizontais;

  • Profundidade ótima de instalação;

  • Estimativa da resistência da malha (métodos analíticos tipo Sunde/Schwarz ou softwares especializados);

  • Avaliação de tensões de passo e de toque quando requerido.

Resultado prático: com ρ conhecido, o projetista consegue atingir a resistência alvo do aterramento com o menor custo, evitando tanto subdimensionamento (risco) quanto superdimensionamento (gasto desnecessário).

Entregáveis GNR Ambiental

  1. Relatório técnico completo, contendo:

    • Metodologia, arranjos e direções de ensaio;

    • Tabelas de V, I, R e ρa por espaçamento;

    • Gráficos ρa × a e análise crítica;

    • Interpretação por camadas (quando aplicável) e valor de projeto recomendado;

    • Plantas/fotos com a localização dos pontos;

    • Lista de equipamentos e certificados de calibração;

    • Conclusões e recomendações para o projetista do SPDA.

  2. ART – Anotação de Responsabilidade Técnica por engenheiro habilitado.

Itens fora do escopo

  • Execução/instalação do sistema de aterramento;

  • Escavações/sondagens geotécnicas;

  • Remoção definitiva de obstáculos;

  • Medições adicionais não pactuadas.

Por que fazer com a GNR Ambiental

  • Equipe técnica própria com experiência em ensaios elétricos e ambientais;

  • Procedimentos padronizados e rastreabilidade metrológica;

  • Entrega rápida e orientada ao projeto (resultado já “utilizável” pelo projetista do SPDA);

Atuação em São Paulo e região metropolitana/Interior com logística otimizada.

GNR Ambiental: especialista em medições elétricas e ambientais

A GNR Ambiental é referência na realização de medições técnicas, contando com engenheiros eletricistas habilitados e equipamentos calibrados para garantir resultados confiáveis.

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