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GEOLOGIA E MECÂNICA DOS SOLOS Profa. Dra. Jucicléia Soares da Silva O que estuda a mecânica dos solos Mecânica dos solos • Estuda o comportamento do solo frente às solicitações a ele impostas Mecânica dos solos • É uma parte da geotecnia Aplicações da mecânica dos solos • Fundações: Aplicações da mecânica dos solos • Obras Subterrâneas e Estruturas de Contenção Aplicações da mecânica dos solos • Projetos de Pavimentos Aplicações da mecânica dos solos • Escavações, Aterros e Barragens Aplicações da mecânica dos solos • Transporte de massa Tipos de solo e sua gênese Origem e formação dos solos •O que é solo? Origem e formação dos solos •O que é solo? São materiais que resultam do intemperismo ou meteriorização das rochas, por desintegração mecânica ou decomposição química; Origem e formação dos solos •Desintegração mecânica: água Temperatura vegetação Formam pedregulhos, areias e silte. Origem e formação dos solos •Decomposição química: química ouProcesso onde há modificação mineralógica das rochas de origem. Principal agente é a água Mecanismos de ataque: Oxidação, hidratação e carbonatação. Argilas – último produto da decomposição. Origem e formação dos solos •Desintegração mecânica x Decomposição química: OS PROCESSOS ATUAM SIMULTANEAMENTE Origem e formação dos solos INTEMPERISMO É o conjunto de processos físicos e químicos que causam a ruptura das rochas pela ação de agentes atmosféricos, biológicos, físicos ou químicos; Vamos entender melhor Origem e formação dos solos INTEMPERISMO Etapa 1 – A rocha mãe surge à superfície da terra Origem e formação dos solos INTEMPERISMO • Etapa 2 – Os fatores externos, como o vento, a água, a temperatura e os seres vivos, vão desgastando a rocha, provocando a sua fragmentação e alteração química. Origem e formação dos solos INTEMPERISMO • Etapa 3 – Os restos de seres vivos colonizam a rocha, misturados com as partículas resultantes da fragmentação desta, originam um solo pouco espesso - solo primitivo. Origem e formação dos solos INTEMPERISMO • Etapa 4 – Brotam pequenas plantas com raízes e aparecem pequenos animais que facilitam a desagregação da rocha e a acumulação de restos de matéria orgânica, tornando o solo mais espesso e complexo. Origem e formação dos solos INTEMPERISMO • Etapa 5 – Por último, começam a desenvolver- se plantas e a surgirem animais de maior porte. Os restos deste organismo e os materiais resultantes da sua decomposição vão enriquecendo o solo, que acaba por ficar constituído por diferentes camadas. Este solo é, então, designado por solo maduro. Origem e formação dos solos INTEMPERISMO Origem e formação dos solos Formação dos solos A formação de um solo “s” é função da rocha de origem (r), da ação dos organismos vivos (o), do clima (cl) da fisiografia (p) e do tempo (t); Origem e formação dos solos Origem dos solos •Solo residual •Solo sedimentar •Solo orgânico Origem e formação dos solos • Solo residual São aqueles que permanecem no local de deposição da rocha que o originou, observando-se assim uma gradual transição do solo até a rocha sã; Para que eles ocorram é necessário que a velocidade de decomposição seja maior do que a velocidade de remoção do solo por agentes externos; Origem e formação dos solos •Solo residual Todo tipo de rocha forma um solo residual; Se tratando de solos residuais, é de grande interesse a identificação da rocha sã, pois ela condiciona, entre outras coisas, a própria composição química do solo; Origem e formação dos solos •Solo residual Tipo de Rocha Composição Mineral Tipo de solo Composição Bassalto Plagioclásio Piroxênios Argiloso (pouca areia) Argila Quartzito Quartzo Arenoso Quartzo Filito Micas (Sericita) Argiloso Argila Granito Quartzo Feldspato Mica Areno-Argiloso (Micáceo) Quartzo e argila (Micáceo) Calcário Calcita Argiloso Argila Origem e formação dos solos • Solo residual A velocidade de decomposição depende de vários fatores, entre os quais a temperatura, o regime de chuvas e a vegetação; As condições existentes nas regiões tropicais são favoráveis a degradações mais rápidas da rocha, (centro sul do Brasil,por exemplo); Como a ação das intempéries se dá, em geral, de cima para baixo, as camadas superiores são, mais trabalhadas que as inferiores. Origem e formação dos solos • Solo residual RESIDUAL MADURO: Mais próximos à superfície, e que perdeu toda a estrutura original da rocha-mãe e tornou-se relativamente homogêneo; RESIDUAL JOVEM OU SAPROLITO: Solo que mantém a estrutura original da rocha, inclusive veios intrusivos, fissuras e xistosidade, mas perdeu a consistência da rocha. Visualmente pode confundir- se com uma rocha alterada, mas apresenta pequena resistência ao manuseio; ROCHA ALTERADA: Horizonte em que a alteração progrediu ao longo de fraturas ou zonas de menor resistência, deixando intactos grandes blocos de rocha original. Origem e formação dos solos •Solo residual SOLOS LATERÍTICOS: São solos ricos em óxidos hidratados de ferro e alumínio. São solos vermelhos, marrom, alaranjados, moles quando úmidos, porém duros quando expostos ao sol. Origem e formação dos solos •Solo residual SOLOS EXPANSIVOS: são solos que sofrem expansões significativas na presença da água. São ricos em argila e apresentam fissuração quando seco. Origem e formação dos solos •Solo residual SOLOS COLAPSÍVEIS OU POROSOS: são solos arenosos que sofrem colapso, quando umedecidos perdem rapidamente a força de coesão reduzindo sua capacidade de carga, podendo até quebrar-se dando origem a elevados recalques. (solos de Brasília-DF). Origem e formação dos solos •Solo sedimentar • São aqueles que, originados em um local, foram transportados para outro, através de um agente qualquer; • Os principais agentes de transporte são o vento, a • água, a gravidade e as geleiras; Origem e formação dos solos •Solo sedimentar •Solos Aluvionares (água): águas e corrente Solos transportados e arrastados pelas depositados em momentos em que a diminui sua velociade. Origem e formação dos solos •Solo sedimentar •Solos Aluvionares (água): Apresentam uma textura condizente com a velocidade de arrasto e a distância de transporte; Seixo rolado; Ocorrência de camadas de granulometria distinta; Maior capacidade de transporte. Origem e formação dos solos •Solo sedimentar •Solos Eólicos (vento): Apresentam uma textura mais fina e uniforme; Dunas; Depósitos ao longo do litoral. Origem e formação dos solos •Solo sedimentar •Solos coluvionares (gravidade): São dentre os solos transportados os mais heterogêneos granulometricamente, pois a gravidade transporta indiscriminadamente desde grandes blocos de rocha até as partículas mais finas de argila. Origem e formação dos solos •Solo Orgânico Solos formados por sedimentos orgânicos (Vegetal e animal), apresentam cor escura e cheiro forte; Turfas - Solos que incorporam florestas soterradas em estado avançado de decomposição, apresentam muitas fibras vegetais e não se aplicam as teorias de mecânica dos solos, sendo necessários estudos especiais. Origem e formação dos solos Obrigada 1. Composição química e mineralógica dos solos