Lista 1 de Exercícios Resolvidos - Mecanica dos Solos

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LISTA DE EXERCÍCIOS 1 – ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS
1) Qual a definição e a importância do estudo da mecânica dos solos dentro da Engenharia Civil?
Procura prever o comportamento de maciços terrosos quando sujeitos a solicitações provocada. Todas as obras de engenharia civil, de uma forma ou de outra, apoiam-se sobre o solo, e muitas delas, além disso, utilizam o próprio solo como elemento de construção, como por exemplo as barragens e os aterros de estradas. Portanto, a estabilidade e o comportamento funcional e estético da obra serão determinados, em grande parte, pelo desempenho dos materiais usados nos maciços terrosos.
2) Qual a definição de rocha para Engenharia Civil?
Rocha ou fragmento de rocha com características diferentes da rocha matriz, cuja alteração é resultante da degeneração da rocha matriz “insitu”, causada por agentes geológicos.
3) Qual a definição de solo e qual a importância deste material dentro do ramo da
Engenharia Civil?
Solo: todo o material da crosta terrestre que não oferecesse resistência intransponível à escavação mecânica e que perdesse totalmente toda resistência, quando em contato prolongado com a água; rocha: aquele cuja resistência ao desmonte, além de ser permanente, a não ser quando em processo geológico de decomposição, só fosse vencida por meio de explosivos. , aplica-se o termo solo a materiais da crosta terrestre que servem de suporte, são arrimados, escavados ou perfurados e utilizados nas obras da Engenharia Civil.
4) Descreva, de maneira sucinta, os processos de formação rocha-solo. Comente a
possibilidade de em um perfil qualquer de solo encontrarmos uma camada de solo residual sobrejacente a uma camada de solo sedimentar.
No interior da Terra, os elementos químicos se encontram em estado líquido formando o magma. A camada sólida da Terra, pode deixar escapar o magma, se resfriamento for brusco, tem-se uma rochas menos resistente, se for lento, rochas mais resistentes. 
Uma vez exposta, a rocha sofre a ação das intempéries e forma os solos residuais, os quais podem ser transportados e depositados sobre outro solo ou rocha, vindo a se tornar um solo sedimentar. A contínua deposição, faz aumentar a pressão e a temperatura nas camadas mais profundas, que terminam por ligarem seus grãos e formar as rochas sedimentares, este processo chama−se litificação. As rochas sedimentares podem aflorar à superfície e reiniciar o processo de formação de solo, ou as deposições podem continuar e levar a rocha sedimentar a mudar suas características, passando a se chamar rocha metamórfica. Naturalmente, a rocha metamórfica está sujeita a ser exposta, decomposta e formar solo. Todos esses processos ocorrem numa escala de tempo geológica, de milhares ou milhões de anos
5) O que é intemperismo e qual a sua importância
Intemperismo também conhecido como meteorização é um processo que altera física e quimicamente as rochas e seus minerais, tendo principais fatores o clima e o relevo, é de grande importância para a dinâmica da natureza e para a formação do relevo terrestre, juntamente com a erosão. É de grande importância também na formação dos solos, pois seu advento possibilita o surgimento de solos menos rochosos e mais férteis possibilitando assim o surgimento das mais variadas formas de vida animal e vegetal.
6) Por que ação do intemperismo varia de um lugar para outro?
Varia de local para local, pois, é altamente dependente das condições climáticas, em função das condições ambientais, clima, organismos vivos, relevo e tempo, os solos podem apresentar características e propriedades físicas, químicas e físico-químicas diferenciadas. Assim, os solos podem ser argilosos ou arenosos (variações texturais).
7) Diferencie intemperismo físico de intemperismo químico citando as principais características dos solos formados pela predominância de um ou outro tipo de intemperismo.
Intemperismo químico: Quebra da estrutura química dos minerais que compõe a rocha ou sedimento (material de origem). As rochas, então, sofrem um processo de decomposição. A intensidade deste intemperismo é relacionada com a temperatura, nos lugares úmidos predominam as alterações químicas, pluviosidade e vegetação, ocorrendo principalmente nas regiões intertropicais.
Intemperismo físico: Desagregação ou desintegração do material de origem (rocha ou sedimento) sem que haja alteração química dos minerais constituintes. Ele, portanto, causa uma desagregação de fragmentos cada vez menores, conservando as características de seus minerais, aumentando a superfície de contato dos fragmentos, o que colabora com o intemperismo químico. Em regiões desérticas e de clima semiárido esse processo é mais intenso.
8) Quais são os principais agentes do intemperismo físico? Cite e descreva cada um deles.
Os principais tipos de agentes do intemperismo físico são as variações de temperatura, cristalização de sais, congelamento, atividades humanas, pois, as variações de temperatura ao longo dos dias e noites e ao longo das diferentes estações do ano causam expansão e contração térmica nos materiais rochosos, levando à fragmentação dos grãos minerais.
9) Quais são os principais processos do intemperismo químico? Cite e descreva cada um deles.
O principal agente do intemperismo químico é a água da chuva, que infiltra e percola as rochas. Essa água, rica em O2, em interação com o CO2 da atmosfera, adquire caráter ácido. Em contato com o solo, onde a respiração das plantas pelas raízes e a oxidação da matéria orgânica enriquecem o ambiente em CO2, tem seu pH ainda mais diminuído. Quando a degradação da matéria orgânica não é completa, vários tipos de ácidos orgânicos são formados e incorporados às águas percolantes, tornando-as muito ácidas e, consequentemente, aumentando seu poder de ataque em relação aos minerais, intensificando assim o intemperismo químico.
10) Fale sobre a influência do agente de transporte na formação de solos sedimentares. Descreva um perfil de solo residual, citando as características predominantes de cada horizonte de intemperismo.
Cada agente de transporte seleciona os grãos que transporta com maior ou menor facilidade, durante o transporte, as partículas de solo se desgastam e/ou quebram. Resulta daí um tipo diferente de solo para cada tipo de transporte. Solos eólicos (vento), solos aluvionares (água), solos marinhos (oceanos e mares), solos fluviais (água dos rios), solos pluviais (água de chuvas), solos glaciais(geleiras) e solos coluvionares (gravidade).
11) Com relação aos ensaios de laboratório, que horizontes de solo residual apresentam maiores problemas quanto à representatividade das amostras? Por que?
A rocha sã passa paulatinamente à rocha fraturada, depois ao saprolito, ao solo residual jovem e ao solo residual maduro. A rocha alterada caracteriza−se por uma matriz de rocha possuindo intrusões de solo, locais onde o intemperismo atuou de forma mais eficiente. O solo saprolítico ainda guarda características da rocha mãe e tem basicamente os mesmos minerais, porém a sua resistência já se encontra bastante reduzida. Este pode ser caracterizado como uma matriz de solo envolvendo grandes pedaços de rocha altamente alterada, denominados de matacões. O solo residual jovem apresenta boa quantidade de material que pode ser classificado como pedregulho. Geralmente são bastante irregulares quanto a resistência mecânica, coloração, permeabilidade e compressibilidade, já que o processo de transformação não se dá em igual intensidade em todos os pontos, os solos maduros, mais próximos à superfície, são mais homogêneos e não apresentam semelhanças com a rocha original. De uma forma geral, há um aumento da resistência ao cisalhamento do, da textura (granulometria) e da heterogeneidade do solo com a profundidade.
12) Explique porque o quartzo forma a fração mineralógica predominante nos solos
grossos.
O quartzo, presente na maioria das rochas, é bastante estável, e em geral resiste bem ao processo de transformação rocha−solo. Sua composição química é simples,SiO2, as partículas são eqüidimensionais, como cubos ou esferas e ele apresenta baixa atividade superficial (devido ao tamanho de seus grãos). Por conta disto, o quartzo é o componente principal na maioria dos solos grossos (areias e pedregulhos).
13) Quais são as etapas básicas do ciclo sedimentar?
As rochas sedimentares formam-se à superfície, ou próximo dela, e resultam da alteração, desagregação e rearranjo dos constituintes de uma rocha-mãe preexistente – sedimentar, metamórfica ou magmática – provocados por fatores físicos, químicos e/ou biológicos.
A formação das rochas sedimentares engloba a sedimentogénese, que consiste na formação, transporte e deposição dos materiais provenientes da rocha-mãe, e a diagénese, responsável pela consolidação dos sedimentos e a sua transformação numa rocha consolidada. 
A sedimentogénese compreende as seguintes etapas:
Meteorização: Meteorização mecânica;Meteorização química.
Erosão:
Erosão;
Transporte;
Deposição ou Sedimentação.