Geologia Geral 10

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Elementos de Geotecnia
O Globo 18/07/2010
Origem dos Solos
Originam-se do intemperismo físico e químico 
que age nas rochas
Em sua origem podem estar presentes processos 
de erosão, transporte e sedimentação
Rocha sã Solos 
residuais
Solos 
transportados
ETS ETS
INTEMPERISMO
Em termos granulométricos, os solos 
diferenciam-se pelo tamanho das partículas
Tipos de Solos
Em uma análise imediata os solos podem ser:
* Residuais: provenientes da decomposição da 
rocha subjacente, permanecendo in situ
* Transportados: provenientes da ação da 
erosão, transporte e deposição de solos pré-
existentes
bvh6
Residuais:
bvh6
Transportados:
Os solos residuais podem ser:
* Solo eluvial ou superficial: ocorre na 
superfície, é homogêneo, sendo bastante 
maduro
* Solo de alteração ou saprolito: abaixo do 
solo eluvial, é heterogêneo e anisotrópico 
(herda a estruturação original da rocha sã), 
sendo mais jovem
bvh6
eluvial
bvh6
Solo
bvh6
superficial:
bvh6
ou
bvh6
Solo
bvh6
de
bvh6
alteração
bvh6
ou
bvh6
saprolito:
bvh6
residuais
bvh6
solos
Os solos transportados podem ser:
* Solo de aluvião: material retrabalhado, 
transportado por curso d’água e depositado em 
seus leitos e margens
* Solo de coluvião: material pouco coeso 
transportado por gravidade, encontrados em 
sopé de encostas
* Tálus: semelhantes aos coluvionares, mas 
encerra blocos de rocha, ocorrendo no sopé de 
encostas de alta declividade ou em escarpas
coluvião
bvh6
Solo
bvh6
de
bvh6
aluvião:
bvh6
Solo
bvh6
de
bvh6
coluvião:
bvh6
Tálus:
bvh6
solos
bvh6
transportados
É claro que, pelo menos em alguma época, os 
vários tipos de solos estão espacialmente 
relacionados
sendo h a umidade
ττττ
σσσσ’
ττττ
σσσσ’
ττττ
σσσσ’
Resistência dos Solos
Residual
Transportado
 Rochas
As rochas podem apresentar diversas 
estruturas com origem relacionada aos seus 
processos de origem e transformação
As falhas e fraturas são estruturas bastante 
frequentes em todos os tipos de rochas
Geralmente as descontinuidades são falhas e 
fraturas, mas podem ser o próprio acamamento 
ou foliações
Métodos de classificação: Rock Quality 
Designation (RQD), Rock Structure Rating
(RSR) , o Rock Mass Rating System (RMS) e o 
Rock Tunneling Quality Index (índice Q)
Classificação básica: fraturada ou intacta
Problema: a caracterização é extremamente 
dependente da escala de observação
Classificação dos Maciços Rochosos
bvh6
Classificação
bvh6
básica:
bvh6
fraturada
bvh6
ou
bvh6
intacta
O Rock Quality Designation (RQD) procura 
estimar a qualidade da rocha pelo nível de 
recuperação em testemunhos de sondagem
Tensões nos Maciços Rochosos
As rochas estão submetidas a tensões e, com a 
sua manipulação, as tensões podem ser 
redistribuídas e ocorrer perda de resistência
Assim, medições de tensões em rochas são 
fundamentais, havendo vários métodos
Fraturamento hidráulico OvercoringStrain gauge
Os testes de resistência são feitos por 
diversas equipamentos e configurações
Resistência à
Compressão Uniaxial
Resistência ao
Cisalhamento
Resistência à
Tração
Coesão e Ângulo
de Atrito Interno
(Mohr-Coulomb)
Os mapas topográficos são fundamentais para 
se avaliar a geometria e o declive do terreno
Mapas Fundamentais no 
Mapeamento Geotécnico
Os mapas geológicos proporcionam conhecer os 
tipos de rochas, os contatos entre elas e as 
suas estruturas
1:100.000
Os mapas pedológicos encerram os vários tipos 
de solos, fornecendo uma concepção genética 
para eles
Mapas de Risco Geotécnico - Fatores a considerar
Aspectos Gerais Sobre os 
Movimentos de Massa
Rigorosamente o estudo dos movimentos de 
massa destina-se a entender a estabilidade 
dos meios naturais e de obras, principalmente
* Encostas naturais
* Cortes e escavações
* Barragens
* Aterros
* Barragens de rejeito
* Taludes (naturais ou não)
Angra dos Reis
Morro dos Prazeres
Túnel Rebouças
Tipos de Movimentos de Massa
Diferenciam-se em função da velocidade e 
forma da ruptura
Neste contexto tem-se: (i) escoamentos, (ii) 
subsidências e (iii) escorregamentos
Escoamentos
O rastejo é fluxo lento e contínuo, 
geralmente sem superfície definida, ocorrendo 
quando a tensão de fluência é atingida pela 
ação da gravidade (fluxo por creep) por 
associação a efeitos de variação de 
temperatura e umidade
A corrida de detritos se dá rapidamente, 
encerrando uma forma alongada, ocorrendo em 
função da fluidificação dos solos por taxas 
muito altas (e.g. chuvas, terremotos, 
vulcanismo)
Subsidências
Resultado do deslocamento da superfície por 
adensamento ou queda de camadas devido à 
remoção de material (sólido ou fluido)
Os recalques advém do peso próprio ou pelo 
adensamento diferencial ligado ao abaixamento 
do lençol freático
Os desabamentos (quedas de blocos e 
tombamentos) são subsidências bruscas 
envolvendo colapso na superfície, geralmente 
sendo bastante condicionados pela 
estruturação da rocha
Escorregamentos
Deslocamentos de materiais de forma rápida 
com superfície bem definidas, se dando quando 
as tensões cisalhantes igualam-se à 
resistência ao cisalhamento
Os escorregamentos são os movimentos de massa 
mais frequentes e que encerram consequências 
mais catastróficas
A forma da superfície de ruptura depende da 
característica dos materiais envolvidos, 
sendo que a ruptura se dá ao longo do 
material menos resistente ao cisalhamento
bvh6
Deslocamentos
bvh6
de
bvh6
materiais
bvh6
de
bvh6
forma
bvh6
rápida
bvh6
com
bvh6
superfície
bvh6
bem
bvh6
definidas,
Causas dos Escorregamentos
A instabilidade do talude ocorre quando as 
tensões cisalhantes mobilizadas se igualam à 
resistência ao cisalhamento
O fator de segurança FS no caso ficaria
αααα
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e
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h
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V
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00
0
00
2
1
2
1
2
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2
1
2
2
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++++
========
αααα
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σσσσ
αααααααασσσσ
ααααφσφσφσφσσσσσ
ττττ
ττττ
sin
costan
cossincossin
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e
V
e
V
e
VfFS 0
2
0
αααα
φφφφ
αααασσσσ
σσσσ
tan
tan
sin
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2
2 0
e
V
FS
c = 0,5 MPa
u = 1 MPa
c = 0,5 MPa
u = 0,5 MPa
c = 1 MPa
u = 1 MPa
c = 0,5 MPa
u = 0 MPa
Megadesastre na Serra em 2011 (DRM)
Fatores predisponentes: geologia, geomorfologia, 
hidrologia e clima
Fatores efetivos: uso e ocupação do solo 
(principalmente vales), chuvas antecedentes e 
erosão fluvial e pluvial
Fator deflagrador: chuvas intensas concentradas
Corrida de detritos (solo, fragmentos de rochas, 
vegetação e água) muito intensa, alimentada pelas 
encostas e concentrada ao longo dos vales