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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2020.tde-16072020-115909
Documento
Autor
Nome completo
Isabela Guardia
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2020
Orientador
Banca examinadora
Silva Filho, Demóstenes Ferreira da (Presidente)
Brun, Flávia Gizele König
Gonçalves, Antonio Natal
Velasco, Giuliana Del Nero
Título em português
Velocidade de onda mecânica na avaliação de raízes de ancoragem de árvores nas cidades
Palavras-chave em português
Avaliação de Risco de árvores
Métodos não destrutivos
Raízes de ancoragem
Tomografia por onda mecânica
Resumo em português
Árvores nas cidades lidam com situações adversas específicas: ilhas de calor, conflito com mobiliário urbano, falta de espaço e manejo incorreto. No solo urbano, fatores como impermeabilização, compactação do solo, nutrição deficiente e injúrias mecânicas podem afetar negativamente o estabelecimento das raízes, ocasionando perda de integridade e resistência. Esses fatores facilitam a queda de árvores por falha no sistema de ancoragem das raízes, podendo provocar graves danos humanos e patrimoniais. A obtenção de diagnóstico de resistência e de ancoragem das árvores pode prevenir acidentes causados por queda de árvores nas cidades. O emprego de métodos não destrutivos na investigação da integridade de tronco e raízes de árvores urbanas é de extrema importância. São objetivos deste estudo: elucidar a correlação entre velocidades de propagação de onda mecânica (m.s-1), obtidas com Arbotom e Arboradix, com densidade da madeira de amostras e árvores, gerando um modelo de correlação; verificar se diferentes tipos de pavimento no entorno das raízes geram interferência sobre as velocidades de onda com Arboradix e; aplicar os dados obtidos na interpretação dos gráficos de velocidade, visando embasar a avaliação das árvores e suas raízes de ancoragem nas cidades. Velocidades de tomografias com Arbotom foram comparadas com densidade da madeira por espécie na forma de regressão. Foram realizadas tomografias por Arboradix com amostras de madeira em laboratório, em cinco situações de pavimento, e tomografias com Arbotom e Arboradix nas árvores que forneceram as amostras, para comparação. Os resultados mostraram correlação positiva e significativa (R2=0,86) entre velocidades por Arbotom e densidade de onze espécies de árvores. Tomografias com Arboradix indicaram diferença estatística entre os pavimentos grama e cimento, também observada nas tomografias em campo e nos estudos de caso. Entre a densidade básica das amostras e suas tomografias por Arboradix, apenas a condição testemunha gerou uma correlação positiva (R2=0,21), porém não significativa. Os resultados sugerem interferência do tipo de pavimento sobre as velocidades de onda obtidas na tomografia com Arboradix. Dados de tomografia com Arbotom, nos planos radial e tangencial da madeira, se relacionaram melhor com a densidade da madeira do que dados com Arboradix no plano longitudinal da madeira. Tomografias de árvores urbanas confirmaram alguns resultados obtidos em laboratório com Arboradix e no processamento dos dados. Assim, sugerimos que a interpretação de tomografias com Arboradix considerem também o pavimento no entorno das raízes para resultados mais precisos. Estudos aprofundados, com maior n amostral, mais espécies e pavimentos diferentes devem ser conduzidos para uma melhor confirmação e compreensão dos resultados encontrados.
Título em inglês
Stress wave velocity in assessment of tree root anchorage in cities
Palavras-chave em inglês
Anchor roots
Mechanical wave tomography
Nondestructive methods
Tree risk assessment
Resumo em inglês
Trees in cities face specific adverse situations, heat islands, confrontation with urban elements, lack of space and mishandling. In the urban soil, factors such as waterproofed and compacted soil, poor nutrition and mechanical damage can negatively affect root establishment, causing loss of root integrity and resistance. Trees falling due to failure or uprooting may cause serious damage to people and property. Therefore, the use of non-destructive methods in the investigation of urban tree trunk and root integrity is extremely important. Obtaining a diagnosis of mechanical strength and tree anchorage can prevent accidents caused by tree failures and falls in cities. Thus, the objectives of this study were: to elucidate the correlation between the wave propagation (m.s-1), with Arbotom and Arboradix, with the density of timber and trees; to verify if different types of pavement around the roots generate interference with Arboradix wave velocities and; apply the data obtained in the interpretation of velocity graphs to provide information regarding and the assessment of urban tree anchor roots. Arbotom tomographies were used to compare velocities with wood density per species. Arboradix tomography were performed in five pavement situations with wood samples in the laboratory, in the field with the trees that provided them, and in other trees for comparison.The results showed a positive and significant correlation (R2=0.86) between speeds by Arbotom and density of eleven species of trees. Tomographies with Arboradix indicated a statistical difference between grass and cement pavements, also observed in tomographies in the field and in the case studies. Between the basic density of the samples and their tomography by Arboradix, only the control condition generated a positive correlation (R2=0.21), but not significant. The results suggest the occurrence of pavement type interference in the mechanical wave velocities obtained in the Arboradix root tomography. Arbotom tomography data correlated better with wood density than Arboradix data. Urban tree scans confirmed laboratory results and data processing. Thus, we suggest that the interpretation of Arboradix tomographies also consider the pavement around the roots for more accurate results. In-depth studies with larger sample size, more tree species and different pavements should be conducted for better confirmation and understanding of the results found.
 
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Data de Publicação
2020-07-17
 
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