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Mecânica dos Solos 7NB-2016.1 MSc. Raphael Pontes Claus eng.raphael.pc@gmail.com Recife 2016 1. Apresentação 2. Tipos de Solos e sua Gênese MSc. Raphael Pontes Claus eng.raphael.pc@gmail.com Recife 2016 Ementa • Introdução à Mecânica dos Solos, partindo de conceitos básicos ligados à geologia; • Caracterização do solo, procurando relações ligadas à anteprojetos; • Características dos solos argilosos e arenosos, destacando suas diferenças; • O efeito da compressibilidade e princípios dos solos argilosos; • Questões geotécnicas ligadas ao fluxo de água no solo (permeabilidade) e o efeito da capilaridade. 3 Competências Específicas • Apresentar os diferentes tipos de solos e sua gênese, com aplicação para os diferentes tipos de solo; • Formação cristalina dos argilominerais e seu comportamento, enfatizando, a caulinita e a montmorilonita; • Mostrar como a água se locomove no solo e situações práticas deste fluxo em obras; • Mostrar como se dá a propagação de tensões no solo através da teoria da elasticidade; • Definir o Princípio da Tensão efetiva. 4 Conteúdo Programático UNIDADE I Tipos de solos e sua gênese Caracterização dos solos Sistema de classificação dos solos Capilaridade dos solos Compressibilidade dos solos Tensões devido ao peso próprio do solo UNIDADE II Conceito de tensão efetiva Definição de recalque Ensaio edométrico: parâmetros de compressibilidade Princípios da teoria do adensamento Sondagem à percussão (SPT) e rotativa (RQD) 5 Bibliografia 6 • 1. BUENO, Benedito de Souza e VILAR MonjeOêncio, (1995) Mecânica dos Solos, Volume 1, EESC-USP, São Carlos. • 2. CARLOS, de Souza Pinto, (2006). Curso Básico de Mecânica dos Solos, Oficina dos Textos. • 3. Braja M. Das. (2006) Fundamentos de Engenharia Geotécnica. (6 edição)., Thomson Edition • 4. CAPUTO, Homero Brito. Mecânica dos solos e suas aplicações. • 5. CRAIG, R. F. Mecânica dos solos. • 6. FERNANDES, Manuel de Matos. Mecânica dos Solos, Volume 1. Bibliografia 7 Bibliografia 8 Bibliografia 9 https://books.google.com.br/books?id=VkcNA6NcKbcC&printsec=frontcover&hl=pt-BR&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false Bibliografia 10 Horário 11 Horário Segunda Terça Quarta Quinta Sexta 18:30 às 19:20 19:20 às 20:10 - 7NB - Mecânica dos Solos 20:20 às 21:10 - 7NB - Mecânica dos Solos 21:10 às 22:00 - 7NB - Mecânica dos Solos Origem e Formação dos Solos 12 • Solos: são materiais que resultam do intemperismo ou meteorização das rochas, por desintegração mecânica ou decomposição química; • Por desintegração mecânica (água, temperatura, vegetação e vento) = PEDREGULHOS, AREIAS e até mesmo SILTE; • Por decomposição química (modificação química ou mineralógica) - (água = principal agente); • Mecanismo de ataques = oxidação, hidratação, carbonatação e efeitos químicos da vegetação; • As ARGILAS representam o último produto da decomposição. Origem e Formação dos Solos 13 • Solos: são materiais que resultam do intemperismo ou meteorização das rochas, por desintegração mecânica ou decomposição química; • Por desintegração mecânica (água, temperatura, vegetação e vento) = PEDREGULHOS, AREIAS e até mesmo SILTE; • Por decomposição química (modificação química ou mineralógica) - (água = principal agente); • Mecanismo de ataques = oxidação, hidratação, carbonatação e efeitos químicos da vegetação; • As ARGILAS representam o último produto da decomposição. OS PROCESSOS ATUAM SIMULTANEAMENTE Intemperismo 14 • É o conjunto de processos físicos e químicos que causam a ruptura das rochas pela ação de agentes atmosféricos, biológicos, físicos ou químicos; • É o conjunto de processos que ocasionam a desintegração (ação física) e a decomposição (ação química) das rochas e dos minerais, por ação de agentes atmosféricos e biológicos; Intemperismo 15 • ETAPA 1 - A rocha mãe surge à superfície da Terra. Intemperismo 16 • 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. Intemperismo 17 • 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. Intemperismo 18 • ETAPA 4 - Depois surgem 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. Intemperismo 19 • 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. Intemperismo 20 Pedologia 21 • A ciência que tem por objeto o estudo das camadas superficiais da crosta terrestre, em particular sua formação e classificação, levando em conta a ação de agentes climatológicos; • 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); • � � ���, �, � , , ��. Pedologia 22 Origem dos Solos 1. Solo Residual 2. Solo Sedimentar (Transportado) 3. Solos Orgânicos 23 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; • A velocidade de decomposição depende de vários fatores, entre os quais a temperatura, o regime de chuvas e a vegetação. 24 Solo Residual • As condições existentes nas regiões tropicais são favoráveis a degradações mais rápidas da rocha, razão pela qual há uma predominância de solos residuais nestas regiões (Ex : Centro Sul do Brasil); • Como a ação das intempéries se dá, em geral, de cima para baixo, as camadas superiores são, via de regra, mais trabalhadas que as inferiores. 25 Solo Residual • Todo tipo de Rocha forma um solo Residual; • Sua composição depende do tipo e da composição mineralógica da Rocha; • Gradual Transição do solo até a rocha; • Divididos entre Jovens e Maduros. 26Basalto Terra-RoxaQuartzito AreiaFilito Argila Plástica Solo Residual Tipo de Rocha Composição Mineral Tipo de Solo Composição Basalto Plagioclásio Piroxênios Argiloso (pouca areia) Argila Quartzito Quartzo Arenoso Quartzo Filito Micas (Sericita) Argilosos Argila Granito Quartzo Feldspato Mica Areno-argiloso (Micáceo) Quartzo e argila (Micáceo) Calcário Calcita Argiloso Argila 27 Solo Residual 28 Rocha Inalterada Dureza e Resistência Inferior a Sã Possui alguns elementos com estruturas ou minerais não decompostos Não se observa restos da estrutura nem minerais Maduro 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. 29 SoloResidual • LATERITAS: Nas regiões tropicais são formados solos residuais chamados de LATERITAS formados por uma alternância de saturação e secagem do solo original, aumentando a concentração de óxidos de ferro e alumina na parte superior. São solos vermelhos, moles quando úmidos, porém duros quando expostos ao sol. 30 Solo Residual 31 Solo Residual • Solos Lateríticos • Massapê (Expansivo) – BA • Solos Colapsíveis (Porosos) - DF 32 Solo Residual • Matacões: Granitos, Gnaisse e Basaltos 33 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; 34 Solo Sedimentar • Solos Aluvionares (água) • Solos Eólicos (Vento) • Solos Coluvionares (Gravidade) • Solos Glaciares (geleiras) 35 Solo Sedimentar • Solos Aluvionares : • Solos transportados e arrastados pelas águas e depositados em momentos em que a corrente diminui sua velociade. 36 Solo Sedimentar • 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; • Mais grossos que os eólicos. 37 Solo Sedimentar • Solos Eólicos: • Têm em geral uma textura fina e uniforme; • Dunas; • Depósitos ao longo do litoral. 38 Solo Sedimentar • Grãos arredondados = atrito constante entre partículas; • Depositado em zona de calmaria; • Tipo de transporte mais seletivo = areias finas ou silte; • Grãos de mesmo diâmetro à = curva granulométrica uniforme. 39 Solo Sedimentar • Solos Coluvionares • Depósito de Talús; • Gravidade; • Pé de elevações e encostas. 40 Solo Sedimentar • Textura grossa, heterogênea e não coesivos; • Pode ser exemplificado pelos deslizamentos de terras nos taludes. 41 Solo Sedimentar • Solos Glaciares: • Transportado pelas geleiras. 42 Solo Orgânico • Solos Orgânicos: • Origem orgânica; • Vegetal (Planta e raízes); • Animal (Conchas, Carapaças); • Grandes quantidades = Turfas; • São originados “in situ”; • Decorrente da decomposição da MO. 43 Popular - Brasil • Terra-Roxa: Solo laterítico de cor Marrom- avermelhada –cultura do café (SP). • Massapê: Solo residual não laterítico, muito fértil, muito argilosos, fissuram quando secos e tornam viscosos quando molhados (BA). 44
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