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FUNDAMENTOS GEOTECNICOS Profa. Me. Danielle Clerman Bruxel daniellebruxel@unisinos.br ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS ROCHAS “Corpo sólido natural, resultante de um processo geológico determinado, formado por agregados de um ou mais minerais, arranjados segundo as condições de temperatura e pressão existentes durante sua formação” (FRASCÁ; SARTORI, 1998). ÍGNEAS METAMÓRFICAS SEDIMENTARES ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS SOLO TERRA Para Agronomia; Para Geologia; Para Engenharia: Rocha é aquilo que não podemos escavar manualmente. Solo é a rocha decomposta possível de ser escavada. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS • As partículas do solo encontram-se livres para se deslocar entre si. • Uma pequena cimentação pode ocorrer entre elas, mas num grau extremamente mais baixo do que nos cristais de uma rocha ou de um metal ou nos agregados de um concreto. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS • O comportamento dos solos depende do movimento das partículas sólidas entre si. Isto faz com que ele se afaste do mecanismo dos sólidos na qual se fundamenta a Mecânica das Estruturas geralmente consideradas na engenharia civil. • Em diversas situações, o comportamento do solo só pode ser entendido pela consideração das forças transmitidas diretamente nos contatos entre as partículas. Não é raro, por exemplo, que as partículas do solo se quebrem quando este é solicitado, alterando-o, com conseqüentemente influenciando no seu desempenho. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS O processo de formação do solo engloba todos os mecanismos que transformam uma rocha em solo (intemperismo). ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS • São materiais com origem recente ou remota e são provenientes da alteração das rochas por ação do intemperismo (agentes físicos, químicos e/ou biologicos). • Os solos são constituídos por: Partículas sólidas Ar Líquido (água) ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS Influem na formação dos solos: - CLIMA (chuva, temperatura, ventos, etc); - Tipo de rocha; - Vegetação (atividade biológica); - tempo; - topografia (relevo). ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS No perfil do solo, observam-se diferentes camadas horizontais: HORIZONTES A delimitação entre camadas é feita visualmente em campo. ORIGEM DOS SOLOS • Todos os solos se originam da decomposição e desagregação das rochas que constituíam inicialmente a crosta terrestre. • A maior ou menor concentração de cada tipo de partícula num solo depende da composição química da rocha que lhe deu origem. ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS A formação do solo é função de: - Rocha de origem; - Ação de organismos vivos; - Clima; - Tempo CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Vários sistemas: ORIGEM DOS SOLOS: residuais, transportados, orgânicos. COM BASE NA TEXTURA: tamanho das partículas CLASSIFICAÇAO VISUAL E TACTIL: exame visual e ensaios simples GEOTECNICA: MCT, HRB/AAHO, SUCS CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A ORIGEM E FORMAÇÃO • Há diferentes maneiras de se classificar os solos... • Classificação genética: conforme o seu processo geológico de formação. TRANSPORTADOS OU SEDIMENTARES RESIDUAIS ORGANICOS CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS RESIDUAIS: Provenientes da decomposição e degradação de rocha subjacente. Também chamados de “in situ”. Não foram submetidos a ação de transporte. Se conservam no local da rocha mãe. TRANSPORTADOS ou SEDIMENTARES: Formado pelo agente de intemperismo, depois transportado e depositado em outro local. Coluviões, Tálus, Aluvionáres, Eólicos, Glaciais... ORGÂNICOS SOLOS RESIDUAIS Resultantes da decomposição das rochas que se encontram no próprio local em que formaram. Para que eles ocorram, é necessário que a velocidade de decomposição da rocha seja maior do que a velocidade de decomposição por agentes externos. A velocidade de decomposição depende de vários fatores: temperatura, regime de chuva, vegetação. As condições existentes nas regiões tropicais são favoráveis a degradações mais rápidas da rocha, razão pela qual as maiores ocorrências de solos residuais ocorrem nestas regiões, entre elas o Brasil. Ex. Centro Sul Brasil Solos comuns no Brasil! SOLOS RESIDUAIS SOLOS RESIDUAIS A ação das intempe ́ries se dá de cima para baixo. Assim as camadas superiores são mais trabalhadas que as inferiores. SOLOS RESIDUAIS Exemplo de perfil de solo residual. São subdivididos em horizontes e se organizam da superfície para o fundo. A transição entre um horizonte e o outro é gradativa de modo que a separação entre eles pode ser arbitrária. Não existe um contato ou limite direto e brusco entre o solo e a rocha que originou SOLOS RESIDUAIS Solo Residual (maduro e jovem): superficial ou sotoposto a um horizonte “poroso” ou “húmico”, e que perdeu toda a estrutura original da rocha-mãe Solo Saprolítico (Alteração de Rocha): solo que mantém a estrutura original da rocha-mater, mas perdeu a consistência da rocha. Visualmente pode confundir se com uma rocha alterada, mas apresenta pequena resistência ao manuseio. É também chamado de solo residual jovem ou solo de alteração de rocha. Rocha Alterada: Horizonte em que a alteração progrediu ao longo de fraturas ou zonas de menor resistência, deixando intactos grandes blocos da rocha original. Em se tratando de solos residuais, é de grande interesse a indicação da rocha-mãe, pois ela condiciona, entre outras coisas, a própria composição física. Solos residuais de basalto são predominantemente argilosos, os de gnaisse são siltosos e os granitos apresentam teores aproximadamente iguais de areia média, silte e argila, etc. SOLOS RESIDUAIS SOLOS RESIDUAIS TEMPO O tempo é o fator preponderante na formação dos perfis de intemperismo. Chamamos de jovem, o perfil de solo pouco desenvolvido, cuja principal característica é a ausência de um horizonte B, que é o horizonte mais argiloso. Seu perfil normalmente é formado pela rocha e uma camada de solo pouco espessa (mesmo diâmetro, apresentando uma curva granulométrica denominada de uniforme SOLOS EÓLICOS: Loess: O loess, comum na europa oriental, geralmente contêm grandes quantidades de cal, responsável por sua grande resistência inicial. Quando umedecido, contudo, o cimento calcáreo existente no solo pode ser dissolvido e solo entra em colapso. Um solo bastante problemático para a engenharia, pois a despeito de uma capacidade de formar paredões de altura fora do comum e inicialmente suportar grandes esforços mecânicos, SOLOS SEDIMENTARES OU TRANSPORTADOS ALUVIÕES OU SOLOS ALUVIONARES SOLOS SEDIMENTARES OU TRANSPORTADOS Solos formados pelo transporte por água. Sua composição depende da velocidade da água no momento de deposição. Seleção granulométrica: Torrentes: blocos Rios: areias e siltes Lagos e lagunas: argila Péssimos como fundações... SOLOS SEDIMENTARES OU TRANSPORTADOS SOLOS COLOVIONARES Solos formados pelo ação da gravidade (com auxílio de enxurradas). Compostos de materiais pouco selecionados: argila até blocos. Apresentam boa resistência, porém elevada permeabilidade Exemplos: solos formados no pé de encostas, Escorregamentos das escarpas da serra do mar Massas de materiais muito diversos e sujeitos a movimentações de rastejo. Também classificados como coluviões, solos superficiais do planalto brasileiro depositados sobre solos residuais. - Colúvio: material predominantemente fino (Serra do Mar e planalto brasileiro) - Tálus: material predominantemente grosseiro (sul da Bahia e Salvador) SOLOS SEDIMENTARES OU TRANSPORTADOS SOLOS GLACIAIS / DRIFTS Solos formados pelo transporte por geleiras. Se deslocam lentamente. Vales em “U”. Regiões temperadas e de altitudes elevadas. Frequentes nos Estados Unidos e Europa. SOLOS TRANSPORTADOS SOLOS ORGANICOS A formação dos solos orgânicos ocorre pela impregnação de matéria orgânica em sedimentos preexistentes ou pela transformação carbonífera de materiais. Húmus: produto escuro da decomposição da matéria orgânica. Só impregna permanentemente solos finos como a argila e silte. Geralmente são os solos de cor escura das baixadas litorâneas ou das várzeas dos rios. Não existem areias grossas ou pedregulhos orgânicos, pois a alta velocidade de percolação carreia toda matéria orgânica. Quando há grande deposição de folhas caules e troncos formam-se um solo fibroso essencialmente de carbono, que se chama turfa, tendo esta uma densidade menor que os outros solos orgânicos. SOLOS ORGANICOS SOLOS SOLOS PEDOGENICOS: complexa série de processos físicoquímicos e biológicos que governam a formação dos solos da agricultura. Na engenharia, esta camada recebe o nome de "solo superficial" e têm pouco interesse técnico. Compreendem a lixiviação do horizonte superficial e concentração de partículas coloidais no horizonte profundo e impregnação com húmus do horizonte superficial. SOLOS TROPICAIS: São chamados solos tropicais aqueles que apresentam peculiaridades de propriedades e de comportamento, em decorrência da atuação nos mesmos de processos geológicos e/ou pedológicos, tipo das regiões tropicais úmidas. Solos nas regiões tropicais: lateríticos, saprolíticos e transportados. Slide 1: Fundamentos geotecnicos Slide 2: Origem e Formação dos Solos Slide 3: Origem e Formação dos Solos Slide 4: Origem e Formação dos Solos Slide 5: Origem e Formação dos Solos Slide 6: Origem e Formação dos Solos Slide 7: Origem e Formação dos Solos Slide 8: Origem e Formação dos Solos Slide 9: Origem e Formação dos Solos Slide 10: Origem e Formação dos Solos Slide 11: Origem dos Solos Slide 12: Origem e Formação dos Solos Slide 13: Classificação dos Solos Slide 14: Classificação dos Solos quanto a Origem e Formação Slide 15: Classificação dos Solos Slide 16: Solos Residuais Slide 17: Solos Residuais Slide 18: Solos Residuais Slide 19: Solos Residuais Slide 20: Solos Residuais Slide 21: Solos Residuais Slide 22: SOLOS RESIDUAIS Slide 23: Solos Sedimentares ou Transportados Slide 24: Solos Sedimentares ou Transportados Slide 25: Processos geológicos de formação dos solos Slide 26: Solos Sedimentares ou Transportados Slide 27: Solos Sedimentares ou Transportados Slide 28: Solos Sedimentares ou Transportados Slide 29: Solos Sedimentares ou Transportados Slide 30: Solos Sedimentares ou Transportados Slide 31: Solos Sedimentares ou Transportados Slide 32: Solos Transportados Slide 33: Solos ORGANICOS Slide 34: Solos ORGANICOS Slide 35: Solos