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Título: Caracterização geotécnica do perímetro urbano do município de Pato Branco - PR por meio do geoprocessamento de sondagens SPT em ambiente SIG
Título(s) alternativo(s): Geotechnical characterization of the urban perimeter of the municipality of Pato Branco - PR using geoprocessing of SPT sonds in a GIS environment
Autor(es): Kreuz, Eduardo Henrique
Orientador(es): Pelaquim, Flávia Gonçalves Pissinati
Palavras-chave: Fundações (Engenharia)
Sensoriamento remoto
Banco de dados
Engenharia Geotécnica
Foundations
Remote sensing
Data bases
Geotechnical engineering
Data do documento: 23-Jun-2025
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Pato Branco
Citação: KREUZ, Eduardo Henrique. Caracterização geotécnica do perímetro urbano do município de Pato Branco - PR por meio do geoprocessamento de sondagens SPT em ambiente SIG. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025.
Resumo: O crescimento de municípios precisa estar vinculado a um planejamento urbano adequado para que sua expansão não gere problemas futuros e desperdício de recursos públicos. No entanto, um bom planejamento urbano exige estudos e dados que nem sempre estão disponíveis de forma imediata, dificultando ou atrasando atividades. Pensando nessa problemática, o presente trabalho compilou um banco de dados da cidade de Pato Branco/PR a partir de relatórios de sondagens distribuídas pela zona urbana do município. As informações foram processadas para a elaboração de mapas temáticos que permitem interpretação das propriedades geológicas do solo local, como profundidade do impenetrável, nível d’água e índice de resistência, entre outras. Parâmetros geotécnicos atrelados à escolha do tipo de fundações, como a tensão admissível do solo para sapatas de diferentes dimensões e a carga admissível calculada para estacas Franki, permitiram inferir quais regiões são aptas a receber fundações superficiais ou profundas. Também foi realizada uma comparação entre a resistência do solo e a carga atuante de três tipos de obras (com carga média de pilares de 250 kN, 500 kN e 800 kN), utilizando três tipos de fundações: sapatas de 1 m² e 4 m², ambas a 3 m de profundidade, e estaca tipo Franki com diâmetro de 40 cm, limitada pela resistência de 40 golpes. A partir das informações pontuais dos relatórios e dos dados calculados, foi utilizado o método de krigagem ordinária para interpolar os valores e apresentar a distribuição das propriedades e parâmetros na área urbana. O banco de dados foi gerado no Excel® e transferido para o QGIS, software de geoprocessamento utilizado na elaboração dos mapas e na interpolação com o complemento Smart-Map. Os principais resultados observados foram: 1) a cota do impenetrável está majoritariamente entre 6 e 14 m (79%); 2) a média da profundidade do nível d’água foi de 7,50 m, com 58,5% dos dados entre 6 e 12 m; 3) o índice de resistência NSPT apresenta variações por camada, mas, de modo geral, os valores aumentam com a profundidade; 4) esse aumento é mais intenso nas regiões sul, centro-leste e nordeste. Quanto às fundações: 1) os mapas de tensão admissível apresentaram configuração semelhante aos de NSPT, enquanto as cargas admissíveis concentraram-se, em sua maioria, entre 400 e 600 kN (56%); 2) a sapata de 4 m² obteve melhor desempenho em comparação com a de 1 m² e a estaca Franki, resistindo aos três níveis de carga em todas as áreas recomendadas para fundações superficiais; 3) a sapata de 1 m² e a estaca Franki resistem à carga de 250 kN na maioria das regiões, mas, com o aumento da carga, as zonas resistentes diminuem. Na carga de 800 kN, o solo rompe em toda a área do município. Os mapas temáticos elaborados nesta pesquisa poderão servir como base para projetos de expansão urbana de Pato Branco, apoiando decisões mais eficazes do ponto de vista geotécnico.
Abstract: The growth of municipalities must be linked to adequate urban planning so that their expansion does not generate future problems and waste public resources. However, good urban planning requires studies and data that are not always immediately available, making activities difficult or delayed. With this problem in mind, this study compiled a database for the city of Pato Branco/PR based on survey reports distributed throughout the urban area of the municipality. The information was processed to create thematic maps that allow the interpretation of the geological properties of the local soil, such as the depth of the impenetrable layer, water level and resistance index, among others. Geotechnical parameters linked to the choice of the type of foundation, such as the allowable soil stress for footings of different dimensions and the allowable load calculated for Franki piles, allowed us to infer which regions are suitable for receiving shallow or deep foundations. A comparison was also made between the soil resistance and the acting load of three types of works (with an average load of 250 kN, 500 kN and 800 kN), using three types of foundations: 1 m² and 4 m² footings, both at a depth of 3 m, and Franki type piles with a diameter of 40 cm, limited by the resistance of 40 blows. From the specific information in the reports and the calculated data, the ordinary kriging method was used to interpolate the values and present the distribution of the properties and parameters in the urban area. The database was generated in Excel® and transferred to QGIS, a geoprocessing software used to prepare the maps and in the interpolation with the Smart-Map add-in. The main results observed were: 1) the impenetrable elevation is mostly between 6 and 14 m (79%); 2) the average water level depth was 7.50 m, with 58.5% of the data between 6 and 12 m; 3) the NSPT resistance index presents variations by layer, but, in general, the values increase with depth; 4) this increase is more intense in the south, central-east and northeast regions. Regarding the foundations: 1) the allowable stress maps presented a configuration similar to those of NSPT, while the allowable loads were concentrated, for the most part, between 400 and 600 kN (56%); 2) the 4 m² footing obtained better performance compared to the 1 m² footing and the Franki pile, resisting the three load levels in all areas recommended for shallow foundations; 3) the 1 m² footing and the Franki pile resist the load of 250 kN in most regions, but, as the load increases, the resistant zones decrease. At a load of 800 kN, the soil breaks throughout the entire area of the municipality. The thematic maps produced in this research could serve as a basis for urban expansion projects in Pato Branco, supporting more effective decisions from a geotechnical point of view.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37847
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