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Aula 01: ORIGEM E NATUREZA DOS SOLOS Professora: Giovanna Feitosa FEVEREIRO/2015 Aplicação das leis de mecânica e de hidráulica aos problemas de engenharia relacionados com os solos. Os Problemas com o solo na Engenharia Civil devem-se a: O QUE É MECÂNICA DOS SOLOS? 1- Não possui uma relação única nem linear de tensão x deformação. 2- Comportamento do solo depende de pressões, tempo, etc. 3- É diferente em cada local. 4- A massa subterrânea não pode ser vista e sim avaliada através de amostras isoladas. 5- Amostragem causa distúrbios no solo. O USO DO SOLO NA ENGENHARIA COMO FUNDAÇÃO PARA SUPORTAR ESTRUTURAS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO O USO DO SOLO NA ENGENHARIA COMO FUNDAÇÃO PARA SUPORTAR ESTRUTURAS Problema: recalques ou levantamentos que causem a ruína da estrutura. O USO DO SOLO NA ENGENHARIA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO Utilizado para aterros (barragens), pavimentos (estradas), aeroportos, etc. PROBLEMAS ESPECIAIS: • Vibrações (equipamentos, compressores, turbinas) → densificação de solos granulares • Explosões (escavações), Terremotos → deslizamentos (estabilidade de taludes) • Congelamento → expansão dos solos • Bombeamento → recalques A Terra é constituída, basicamente, por três camadas: Manto: camada logo abaixo da crosta. É formada por vários tipos de rochas que, devido às altas temperaturas, encontram-se no estado pastoso e recebem o nome de magma. CAMADAS DA TERRA Crosta Terrestre: Camada superficial sólida que circunda a Terra. Núcleo: Compreende a parte central do planeta e acredita-se que seja formado por metais como ferro e níquel em altíssimas temperaturas. EROSÃO É o conjunto de processos que ocasiona a desintegração e a decomposição das rochas e dos minerais por ação de agentes atmosféricos e biológicos. ORIGEM E FORMAÇÃO DO SOLO Para fins de engenharia o solo pode ser “definido” como sendo o material não consolidado acima da rocha. Do ponto de vista geotécnico o solo é definido como “o material resultante da decomposição e desintegração das rochas pela ação de agentes atmosféricos”. Ciclo de degradação das rochas e origem do solo Magma ORIGEM E FORMAÇÃO DO SOLO Com base na sua origem geológica os solos podem ser divididos em dois grandes grupos: • RESIDUAIS • TRANSPORTADOS TIPOS DE SOLOS Com base na sua origem geológica os solos podem ser divididos em dois grandes grupos: • RESIDUAIS • TRANSPORTADOS SOLOS RESIDUAIS São os solos, que desde a sua origem até a data de amostragem, permanecem no mesmo local onde foram formados. Uma importante característica do solo residual é a gradação do tamanho das partículas. O solo de grão fino é superficial, e o tamanho dos grãos aumenta com a profundidade. TIPOS DE SOLOS Com base na sua origem geológica os solos podem ser divididos em dois grandes grupos: • RESIDUAIS • TRANSPORTADOS SOLOS RESIDUAIS Os solos residuais podem ainda ser divididos em dois subgrupos: inorgânicos: provenientes das rochas inorgânicas orgânicos: formados por restos de organismos, vegetais (turfas) e animais (marga = depósito de calcário) TIPOS DE SOLOS Com base na sua origem geológica os solos podem ser divididos em dois grandes grupos: • RESIDUAIS • TRANSPORTADOS SOLOS RESIDUAIS Não existe contato ou limite brusco e direto entre o solo e a rocha que o originou. A passagem entre eles é gradativa e permite a separação de pelo menos duas faixas distintas: uma logo abaixo do solo propriamente dito, chamada “Alteração de Rocha”, e uma outra acima da rocha, chamada de “Rocha Decomposta”. TIPOS DE SOLOS 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. TIPOS DE SOLOS Com base na sua origem geológica os solos podem ser divididos em dois grandes grupos: • RESIDUAIS • TRANSPORTADOS SOLOS TRANSPORTADOS 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. TIPOS DE SOLOS Com base na sua origem geológica os solos podem ser divididos em dois grandes grupos: • RESIDUAIS • TRANSPORTADOS SOLOS TRANSPORTADOS SOLOS EÓLICOS São resultantes da ação do vento como agente de transporte. Têm em geral uma textura fina e uniforme. Ex.: dunas; TIPOS DE SOLOS Com base na sua origem geológica os solos podem ser divididos em dois grandes grupos: • RESIDUAIS • TRANSPORTADOS SOLOS TRANSPORTADOS SOLOS ALUVIONARES OU SEDIMENTARES São solos originados pelo transporte através da água. Apresentam uma textura condizente com a velocidade de arrasto e a distância de transporte. Ex.: seixo rolado; TIPOS DE SOLOS Com base na sua origem geológica os solos podem ser divididos em dois grandes grupos: • RESIDUAIS • TRANSPORTADOS SOLOS COLUVIONARES Originam-se pela ação da gravidade, sendo formados nos pés das elevações, sendo em geral de textura grossa, heterogênea e não coesivos. Pode ser exemplificado pelos deslizamentos de terras nos taludes. De um modo geral, o solo residual é mais homogêneo do que o transportado no modo de ocorrer, principalmente se a rocha matriz for homogênea. TIPOS DE SOLOS Rocha Exposta SOLO ROCHA SOLO TRANSPORTAD O SOLO RESIDUAL ROCHA ROCHAS SEDIMENTARES ROCHAS METAMÓRFICAS ROCHAS ÍGNEAS INTEMPERIZAÇÃO MAGMA TRANSPORTE DEPOSIÇÃO LITIFICAÇÃO OU DIAGÊNESE METAMORFISMO FUSÃO TIPOS DE SOLOS MINERAL: Substância inorgânica e natural, que tem uma estrutura interna característica determinada por um certo arranjo específico de seus átomos e íons. Nos solos grossos o comportamento mecânico e hidráulico está principalmente condicionado por sua compacidade e pela orientação de suas partículas, sendo a sua constituição mineralógica, até certo ponto, secundária. MINERAIS CONSTITUINTES DOS SOLOS Nos solos grossos os minerais predominantes são: Silicatos - principalmente Feldspato Óxidos - principalmente Quartzo (SiO2) Carbonatos - principalmente Calcita e Dolomita Sulfatos - principalmente Anidrita Partindo dos numerosos minerais (principalmente silicatos) que se encontram nas rochas ígneas e metamórficas, os agentes de decomposição química chegam a um produto final: a argila. Ao contrário com o que ocorre com os solos grossos, o comportamento mecânico das argilas é decisivamente influído por sua estrutura em geral, e constituição mineralógica em particular. As argilas são constituídas basicamente por “silicatos de alumínio hidratados (SIOH2)”, podendo também apresentar silicatos de magnésio, ferro ou outros metais, também hidratados. Esses minerais têm, quase sempre, uma estrutura cristalina definida, cujos átomos estão dispostos em lâminas. MINERAIS CONSTITUINTES DOS SOLOS MINERAIS CONSTITUINTES DOS SOLOS MINERAIS CONSTITUINTES DOS SOLOS MINERAIS CONSTITUINTES DOS SOLOS
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