Rev. IG. São Paulo, Volue Especial 1995 ELABORAÇÃO DE CARTAS DE ZONEAMENTO GEOTÉCNICO: EXEMPLO DA FOLHA DE PIRACICABA, SÃO PAULO - ESCALA: 1.100.000 Osni José PEJON Lázaro Valentin ZUQUEITE RESUMO Este artigo ostra a iportância da elaboração de cartas de zoneaento geotécnico geral e apeaentos geotécnicos regionais. Apresenta-se neste trabalho a etodologia utilizada na elaboração da carta de zoneaento geotécnico geral da folha de Piracicaba na escala I: 100.000. Verifica-se a iportância da utilização de atributos naturais para definição das unidades, devido ao inter-relacionaento que apresenta co os deais atributos. ABSTRACT This work presents the general engineering geological zoning ap of the Piracicaba region at the I: 100.000 scale and the rules adopted for the elaboration of this graphic docuent in regional engineering geological apping. Other aspects are discussed, such as the iportance of the general engineering geological zoning ap in the elaboration of other ost specific aps and the fundaental attributes. 1 INTRODUÇÃO O processo de zoneaento geotécnico se adapta perfeitaente aos apeaentos e escalas pequenas, destinados ao planejaento, por abordar os coponentes e associações de atributos que reflete as condições naturais do eio físico. O zoneaento geotécnico ve sendo utilizado até e escalas uito pequenas, a nível undial (ERSHOVA & SERGEEV, 1979). Estes autores apresentara os princípios do zoneaento geotécnico tipológico da Terra, na escala 1:15.000.000. Alguns trabalhos fora realizados abrangendo todo u país, coo o de RADBRUCH-HALL et alo (1979), que realizara o apa geotécnico dos Estados Unidos na escala 1:7.500.000. Os zoneaentos geotécnicos são tabé uito utilizados para subsidiar o planejaento regional e escalas 1: 100.000 ou 1:50.000. DEARMAN et alo (1979) apresenta u zoneaento geotécnico da região de Tyne a Wear, na Inglaterra, obtido por sobreposição siples das inforações de espessura dos depósitos superficiais, presença de aterial rochoso e profundidade do topo rochoso. Os apas geotécnicos fora produzidos na escala 1:50.000 e a carta de zoneaento, na escala 1:200.000. HUMBERT, 1973 elaborou a carta geotécnica de Cleront-Ferrand, na escala 1:50.000, que constitui u exeplo típico de aplicação das cartas de zoneaento geotécnico ao planejaento regional. Pelo exposto, fica evidente a iportância das cartas de zoneaento geotécnico geral e específico, sua aplicabilidade às ais diversas situações de eio físico, podendo ser utilizadas desde escalas uito reduzidas, a nível de país, até escalas da orde de 1:50.000, e planejaento regional. Portanto, apresenta-se neste trabalho a etodologia utilizada para a elaboração da carta de zoneaento geotécnico geral da Folha de Piracicaba, Estado de São Paulo, na escala 1: 100.000, baseada e atributos naturais do eio físico. 2 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA ESTUDADA A área estudada localiza-se na região centro-leste do Estado de São Paulo, entre os paralelos 22 30' e 23 30' S e os eridianos 47 30' e 48 00', correspondendo a ua área de aproxiadaente 2.900 k2 3 MÉTODOS DE OBTENÇÃO DAS CARTASDEZONEAMENTO As cartas de zoneaento geotécnico noralente são obtidas por siples sobreposição ou por eio de ua hierarquização de fatores. 65
Rev. 10. São Paulo, Volue Especial, 1995 a) Método da sobreposição Por este étodo, os docuentos gráficos básicos (apas e cartas), que representa os atributos dos coponentes do eio físico, são sobrepostos, de aneira a estabelecer as novas unidades (COELHO, 1980). A sobreposição pode resultar e cartas de zoneaento, onde as unidades são totalente redefinidas e os atributos das novas unidades passa a ser o resultado da fusão e interpretação das inforações existentes, consistindo e u processo de generalização tipológica (V ARNES, 1974). A aior parte das cartas de zoneaento geotécnico geral corresponde a cartas de sobreposição siples (COELHO, 1980), onde as G~NESE [ RETRABALHADO RESIDUAL ~ /S TEXTURA novas unidades são representadas pelo soatório das inforações contidas nas unidades originais co igual peso. As cartas de zoneaento geotécnico co finalidades específicas, por exeplo, carta de risco à erosão, tabé pode ser produzidas por sobreposição de inforações e apas, as, noralente, são feitas a interpretação e fusão dos dados existentes, originando novas unidades co liites e atributos redefinidos. Neste caso os diferentes atributos, provenientes de cada apa básico, e geral tê pesos diferentes, que são função de sua iportância na caracterização da nova unidade, relacionada à finalidade da carta. Assi, e ua carta deste tipo não consta da legenda de cada unidade os atributos que lhe S~S~ S\ [ SILTO ARGILO ARG:~~;;OS) ESPESSURA l DECLIVIDADE [ J5 ~ 3,0 3,0 a ~~-- 5,0 «20 de finos) > 5,0 r \ "':~:~~-~ N A 1 A2 81 82 Cl C2 C3 C4 ;j\n\~~ FORMAÇÕES [IT 1 GEoLóGICAS IT 2 IT 3 TAT. IRA. COR. BOT. PIR. SB. ITQ. NO FIGURA I - Exeplo de definição das unidades da área apeada utilizando-se o étodo da árvore lógica. 66
Rev. IG. São Paulo, Volue Especial, 1995 dera orige, as si a interpretação que, no exeplo citado, corresponderia a indicar as áreas ais ou enos susceptíveis à erosão. Ua grande vantage do étodo da sobreposição siples é tabé peritir co facilidade o uso de étodos coputacionais na elaboração das cartas de zoneaento geotécnico. b) Método baseado e ua hierarquia de fatores e atributos As unidades de zoneaento são definidas e função de ua hierarquia de atributos relacionados à escala e às características do eio físico, constituindo assi unidades taxonôrnicas. Essa aneira de elaboração das cartas de zoneaento é adotada pela proposta IAEG-UNESCO (1976), onde é definida ua seqüência de atributos a sere analisados e cada nível. 4 ELABORAÇÃO DA CART A DE ZONEAMENTO GEOTÉCNICO GERAL DA FOLHA DE PIRACICABA A carta foi elaborada por eio da sobreposição de inforações dos apas do substrato rochoso, dos ateriais inconsolidados e da carta de declividade generalizada (PEJON, 1992). A sobreposição destes docuentos gráficos peritiu a definição de zonas caracterizadas por: textura, espessura e gênese dos ateriais inconsolidados, declividade e tipo de substrato rochoso. A iportância destes atributos foi estudada e atrizes do tipo atributo x atributo, onde se verificou que apresentava relação co ais de 50% dos deais atributos do eio físico. Portanto, pressupõe-se que ua carta de zoneaento geotécnico geral, obtida pela sobreposição siples desses atributos, perite o estabeleciento de unidades (zonas) co características bastante unifores e teros de ua série de propriedades geotécnicas. 4.1 Definição das unidades de zoneaento A cobinação dos cinco atributos anteriorente citados possibilita o estabeleciento de u núero uito elevado de unidades. Quanto à gênese, os ateriais fora classificados e duas classes, quanto à textura e espessura, e quatro classes. O núero de forações geológicas que pode ter originado os ateriais inconsolidados é igual a dez, havendo ais ua opção para o caso da não-identificação da foração à qual estaria associado o aterial. O núero de classes de declividade é igual a oito, resultando, portanto, na possibilidade de estabeleciento de 2.816 unidades diferentes. Desta fora, optou-se pelo uso do étodo da árvore lógica para a definição das unidades que realente pode existir. Na Fig. 1 apre- senta-se u exeplo de definição das unidades de zoneaento. O étodo da árvore lógica prevê a análise de todas as situações de cobinação teoricaente possíveis. Alguas destas cobinações deve ser excluídas por não sere possíveis; por exeplo, ateriais arenosos residuais de argilitos, ou ao contrário, ateriais residuais argilosos de arenitos. Desta fora, as cobinações logicaente possíveis recebe u "si" e as não-possíveis u "não" e a análise interrope-se neste ponto. As cobinações logicaente possíveis deve ser coparadas co a realidade da área apeada para verificação de sua ocorrência ou não. Caso ocorra, recebe u "si"; caso contrário, u "não" e o processo de análise pára neste ponto. No exeplo da figura 1 inicia-se co o atributo gênese, co o aterial classificado coo residual. O atributo seguinte é a textura, que apresenta quatro opções, as quais são viáveis e ocorre na área apeada; portanto, todas recebe u "si". Logo, o processo deve continuar a partir das quatro opções. Para efeito de exeplo, analisa-se a partir da textura silto-argilosa, que poderia teoricaente ocorrer e quatro diferentes espessuras, das quais soente duas estão presentes na área e as outras duas não. No caso das duas outras opções o processo de análise pára, pois não se observou na área nenhua zona co aterial residual, textura silto-argilosa e espessura aior que 5,0 etros. Entre as duas opções que recebera u "si", utiliza-se a classe de espessura inferior a 0,5 etro para continuar a análise co o atributo declividade. Das oito classes de declividade existentes (classe AI - < 5% e ais que 85% de sua área; classe A2 - < 5% e 70 a 85% de sua área; classe B1-5 a 10% e ais que 85% de sua área; classe C1 - > 10%, co valores superiores a 20% e enos que 25% da área; classe C2 - >10% co valores superiores a 20%, e 25 a 50% de sua área; classe C3 > 10%, co declividades superiores a 20% e 50 a 75 % de sua área e classe C4 - >10%, co valores superiores a 20% e ais que 75% da área), e cinco delas ocorre ateriais co enos que 0,5 etro de espessura e e três não. A partir destas cinco, analisa-se a classe A2, que apresenta onze opções quanto às forações geológicas que poderia ter originado este aterial inconsolidado. Da análise da região verifica-se que soente duas se confira, que são os agatitos básicos pertencentes à Foração Serra Geral ou Suítes Básicas e as litologias da Foração Irati. Portanto, no caso do exeplo, fora obti67
Rev. IG. São Paulo, Volue Especial, 1995 47'45' 47'30' 22' 30'~:""':-:::--=--:-",---r----~-r------------o;~r--------"-l-122' 30' 1/2-2-2-4-2 B 2-~-"-5-5 LEGENDA 3 -----=----- üf:nese TEXTURA 1 - RESIDUAL 1 - I 2 - RETRABALHADO 2 - n 2 4 ESPESSURA 1-(O,5M ~ND1CA ~---'* DECLIVIDADE TIPO DE SUBSTRATO GENERALIZADA ROCHOSO ASSOCIADO l-ai l -ASSOCIAÇÃO LITOLÓGICA I - SUBGRUPO IT ARARt 2-0.5",3,01"l2_A2 2 - ASSOCIAÇÃ[] UTOL6GICA II - SUBGRUPO ITARAR{ 3 - SIL TO-ARGILOSO 3-3.0 A 5.0", 3-Bl 3 - ASSDCIAÇAQ litológlca UI -SUBGRUPO IT ARARÉ.. - ARGILOSO.. - > 5,0.. - B2.. - FORMAÇÃO TATU! 5 - Cl 5 - F'DRMAÇÃO IRATJ 1"1 112-4/2-3-4-2 \ 5 DOIS TIPOS DE TEXTURA NA MESMA UNIDADE 6 - C2 6 - f"ormaçáo CORUMBATAf 7 - C3 7 - F"ORMAÇ~O PIRAMB6IA B - C4 a - MATERIAIS RESIDUAIS E RETRABAlHADOS NA MESMA UNIDADE ESCALA 1000 rormação BOTUCATU 9 - FORMAÇÃO SERRA GERAL E INTRUSIVAS BASICAS Al - ALUVIÕES ARENDSOS HI - MATERIAIS HIDROMÓRFICOS VER TEXTO * 10 - formação ltaqueri 11 - NÃO DETERMINADO FIGURA 2 - Carta de zoneaento geotécnico geral da Folha de Piracicaba 68 1000 2000 3000 1"1
Rev. IG. São Paulo, Volue Especial, 1995 das duas unidades de zoneaento, que apresenta coo única diferença as litologias que lhes dera orige. Este procediento foi repetido para cada classe dos atributos, resultando e 107 unidades diferentes, que estão representadas na carta de zoneaento geotécnico geral. A figura 2 apresenta ua porção da área apeada, correspondendo a ua área de aproxiadaente 730 k 2 (Folha de Piracicaba - escala 1:50.000). As unidades obtidas difere uas das outras pela variação de u ou até todos os atributos, otivo pelo qual se optou pelo uso de ua legenda nuérica para identificar cada unidade, onde se registra a variação referente a cada atributo que lhe deu orige. Este tipo de legenda eliina a necessidade da utilização de contatos diferenciados, pois perite que se identifique co facilidade qual o atributo e/ou nível que está variando de ua unidade a outra. Mais ua vantage deste tipo de legenda é peritir ao usuário que tenha u núero aior de inforações disponíveis sobre as características de cada unidade, ua vez que se trata de u zoneaento geral, se finalidades específicas. O zoneaento geotécnico geral te grande iportâ ncia e apeaentos geotécnicos regionai s, pois perite a associação de u núero elevado de inforações e ua única carta. 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Esta carta destina-se aos técnicos failiarizados co a área de geotecnia e a interpretação das unidades deve ser feita co objetivos definidos, ou seja, para a elaboração de ua carta de zoneaento específico ou para a análise de u deterinado tipo de ocupação do terreno. Assi, o zoneaento visando a ua utilização específica pode alterar a divisão atual. Por exeplo, duas zonas distintas poderão ter igual coportaento quanto ao escoaento superficial de água e diferente quanto a fundações. Isto se deve ao fato de o eso atributo poder apresentar aior ou enor iportância, frente a diferentes tipos de uso do terreno. Coo a carta de zoneaento geotécnico geral reúne u grupo de atributos de grande iportância na caracterização natural do eio físico, quase sepre poderá ser utilizada coo base para a aioria das cartas de zoneaento geotécnico específico. A obtenção destas cartas depende da avaliação dos pesos dos atributos considerados, ou da análise de novos atributos diretaente relacionados à finalidade considerada. 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COELHO, A.M.L.G. 1980. A cartografia geotécnica no planejaento regional e urbano, experiência de aplicação na região de Setúbal. Tese apresentada ao concurso de especialista - LNEC. Lisboa, 157 p. DEARMAN, W.R.; MONEY, M.S.; STRACHAN, A.D.; COFFEY, l.r. ; MARDSEN, A. 1979. A regional engineering geological aps of the Tyne and Wear County, N.E. England. BulI. of the Inteational Association of Engineering geology, Krefeld, (19): 5-17. ERSHOVA, S.B. & SERGEEV, E.M. 1979. Principies of the typological engineering geological zoning of the earth. Buli of the Inteational Association of Engineering Geology. Krefeld. (19) : 87-92. HUMBERT, M. 1973. La carte géotechnique à 1:50.000 de Cleront-Ferrand (France) et la planification urbaine. Buli. B.R.G.M. (2), III, 3. p. 179-190. IAEG-UNESCO 1976. Guide pour la préparation des cartes géotechniques. Paris. Les Presses de l'unesco. 79 p. PElON, 1992. Mapeaento geotécnico da Folha de Piracicaba-SP (escala 1: 100.000): estudo de aspectos etodológicos, de caracterização e de apresentação dos atributos. Tese de doutorado, Escola de Engenharia de São Carlos USP, 2 vols., 224 p. RADBRUCH-HALL, D.H.; EDWARDS, K.; BATSON, R.M. 1979. Experiental engineering geologic aps of the conterinous United Stats prepared using coputer techniques. Buli. LA.E.G. (19) : p. 358-363, Gerany. VARNES, DJ. 1974. The logic of geological aps, with reference to their interpretation and use for engineering purposes. U.S.A., Geological Survey - profissional paper 837, 48 p. E"de reço dos autores: Osni José Pejon e Lázaro Valentin Zuquette - Departaento de Geologia, Física e Mateática - FFCLRP - USP - Av. Bandeirantes, 3.900-14040-901 - Ribeirão Preto - SP - Brasil. 69