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Revisão para Geologia

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Revisão para Geologia 
 
Geologia: Ciência da terra que trata de sua origem, composição (estrutura), 
de seus processos internos e externos e de sua evolução, através do estudo das 
rochas. 
É objeto da Geologia o estudo dos agentes de formação e transformação das 
rochas, da composição e disposição das rochas na crosta terrestre. 
 
Escolha da Fundação: A escolha do tipo de fundação é de responsabilidade 
do engenheiro projetista e é feita baseada nas informações geológicas, as quais 
devem fornecer dados sobre o terreno de fundação. 
 
Rocha: Rochas são agregados naturais multigranulares, uni ou 
poliminerálicos – isto é, constituídos de um único tipo ou de vários tipos de minerais. 
As rochas costumam ser analisadas e classificadas segundo o critério genético (isto 
é, de origem), que por sua vez está relacionado aos diferentes ambientes de 
formação. 
Classificação das Rochas: 
 Ígneas: Resultam da solidificação de um fundido silicático – silicatos que 
atingiram seu ponto de fusão; 
 Metamórficas: Resultam de transformação de outras rochas, em 
profundidade, envolvendo pressão e temperatura; 
 Sedimentares: Resultam de materiais provenientes de outras rochas, 
depositados e consolidados em subsuperfície. 
1 – Rochas Magmáticas ou Ígneas: se formam pelo resfriamento e consequente 
solidificação do magma, que é uma massa de rocha fundida, existente abaixo da 
crosta terrestre. Dependendo da composição do magma e a velocidade de 
resfriamento obtém-se diferentes tipos de rochas: 
- Rochas Ígneas Intrusivas: formam-se quando o magma se solidifica em grande 
profundidade, devido ao lento resfriamento, os cristais ficam grandes por terem 
tido tempo para se desenvolver, o granito é um exemplo de rocha intrusiva. 
- Rochas Ígneas Extrusivas: formam-se pelo rápido resfriamento do magma que 
chega na superfície pelas erupções vulcânicas. Por causa deste rápido 
resfriamento do magma, seus cristais são pequenos, sendo o basalto um dos 
exemplos de rochas extrusivas. 
2 – Rochas Sedimentares: São formadas por sedimentos que se formam por 
decomposição química e/ou física de rochas pré-existentes. Este material é 
transportado pela água, vento ou geleira e depositados, em outro local. À medida 
que as camadas se acumulam o material anteriormente depositado é compactado. 
Mudanças físicas e químicas como pressão, calor e reações químicas transformam 
esses sedimentos em rochas como, por exemplo, o arenito. 
O calcário é uma rocha sedimentar de origem bioquímica, ou seja, pela deposição 
de restos de organismos e ou sedimentos ricos em carbonatos. 
3 – Rochas Metamórficas: formam-se quando altas temperaturas e/ou pressões 
atuam sobre rochas pré-existentes (ígneas, sedimentares ou metamórficas) 
alterando sua composição mineral, textura, composição química, ou estes três 
parâmetros juntos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rochas Ígneas: Aquela gerada a partir da consolidação do magma. 
Resfriamento rápido >> núcleos de cristalização >> rochas maciças; 
Cristais minúsculos que só podem ser vistos ao microscópio. Seu aspecto 
geral é maciço. 
Quando o magma resfria lentamente no interior da crosta ou nas camadas 
superiores do manto, dá origem à rochas ígneas plutônicas. 
 
Primárias x Secundárias: 
As rochas ígneas são chamadas de rochas primárias, pois se formam a partir 
do resfriamento e cristalização do magma. 
 As rochas sedimentares e metamórficas, por outro lado, se formam a partir 
de rochas pré-existentes, e por isso são chamadas de secundárias. 
 
Talus é o solo com matacões (grandes rochas). 
Movimentação do solo gera recalque, essa que pode acontecer pela 
variação do nível de água ou por fatores externos. 
 
5 FASES DO INTEPERISMO: 
1 - Intemperismo: Desagregação da rocha; 
2 – Erosão: Desgaste da rocha intemperada; 
3 – Transporte: Deslocamento dos Sedimentos; 
4 – Deposição: Acúmulo de transporte; 
5 – Litificação (Diagênese): Endurecimento – formação das rochas. 
 
Ao longo do tempo geológico, camadas de sedimentos podem ser recobertas 
por outras camadas, dando início à transformação de sedimentos em rochas 
sedimentares: diagênese. 
Algumas vezes as rochas sedimentares guardam o registro de estruturas 
características da deposição dos sedimentos que lhes deram origem; outras vezes 
são maciças. 
 
Rocha Metamórfica: 
 
Rocha Metamórfica é um tipo de rocha derivado da metamorfose 
(transformação) de rochas magmáticas ou sedimentares que sofrem modificação em 
sua composição atômica, devido à influência das diferentes condições do ambiente 
em que estão inseridas em comparação aos locais onde foram originalmente 
formadas. Dessa maneira, origina-se uma nova rocha, com novas propriedades e 
outra composição mineral. 
Fatores de metamorfismo: Temperatura elevada – Tensão - Fluidos de 
circulação – Tempo; 
As rochas metamórficas são muito resistentes: 
• O calor e a pressão eliminam os poros da rocha, aumentando a sua densidade; 
• Os minerais instáveis são substituídos por minerais estáveis; 
• A ligações entre os constituintes das rochas são fortalecidas pela 
recristalização. 
• Nas zonas 
assinaladas com os 
números 1,2,3 e 4 
existem condições de 
temperatura e de 
pressão que permitem a 
formação de rochas 
metamórficas. 
 
 
 
 
• A temperatura aumenta com a profundidade; 
• Quando ocorre uma intrusão magmática, o 
calor vai sobreaquecer as rochas encaixantes; 
• Essas temperaturas não são suficientes para 
fundir as rochas. 
 
 
 
 
Minerais 
UNIVERSO → SISTEMA SOLAR → TERRA → CROSTA → ROCHA → 
MINERAL → MOLÉCULA → ÁTOMO → ELEMENTO QUÍMICO. 
 
MINERAL: É um elemento ou composto químico, de composição geralmente 
definida, de ocorrência natural e estrutura interna ordenada. Em geral são sólidos 
(exceto água e mercúrio nas CNTP) e produzidos por processos inorgânicos. 
 
MINERALÓIDE: Possui todas as características dos minerais, porém não têm 
estrutura interna ordenada (amorfo). 
 
MINÉRIO: Toda massa monomineral, polimineral ou mineralóide de onde 
podemos extrair, economicamente, um elemento químico ou um composto químico. 
 
JAZIDA: Qualquer depósito mineral que contenha reservas economicamente 
desejáveis de alguma substância útil. Quando se fala em jazida, está ainda não sofreu 
exploração. 
 
MINA: Jazida em produção econômica de um ou mais bens minerais. 
 
CRISTAIS: São minerais que, sob condições favoráveis, podem manifestar-
se externamente por superfícies limitantes, planas e lisas. 
 
Isomorfismo: Quando vários minerais possuem composição química 
diferente, porém cristalizam-se com a mesma forma, os denominamos de isomorfos. 
 
Dureza: Resistência oferecida por um mineral à abrasão ou ao risco. Ajuda 
no reconhecimento rápido dos minerais. 
Todo mineral tem uma dureza ou variação de dureza que, em última análise, 
depende da resistência das suas ligações químicas. 
 
Tenacidade: É a resistência que os minerais oferecem ao choque, corte e 
esmagamento. 
Solo Residual: Solo Residual é um material derivado do intemperismo da 
rocha e que não foi transportado de seu local original, ou seja, a decomposição do 
material é “in situ”. 
 
Solo transportado: São aqueles que foram erodidos da rocha-mãe, 
transportados e depositados em outro local. Os agentes de transportes podem ser o 
vento, a água, o gelo e a força da gravidade: 
Vento: erode a rocha e transporta os sedimentos para outro local. A 
quantidade de material que o vento pode transportar dependerá da sua intensidade e 
do tamanho das partículas. 
Água: é o principal agente mecânico da erosão. Quando escorre nasuperfície 
da terra age como uma lâmina fina e plana, sendo que sua espessura e continuidade 
dependem da declividade do terreno, quantidade de chuva, taxa de infiltração e 
quantidade de vegetação. Seu principal efeito erosivo nos rios é nas margens e no 
fundo, enquanto que nos lagos e no mar, o agente de erosão é as ondas e as 
correntes. 
O tipo e tamanho de material transportado dependem do volume e da 
velocidade da água. A deposição destes sedimentos ocorre quando há diminuição do 
fluxo e da velocidade da água. Quanto menor esta velocidade, mais fina será a 
granulometria das partículas depositadas. 
Gelo: quando uma geleira avança, ela arranca e tritura blocos de rochas, 
carregando estes materiais, e quando ela recua deixa sedimentos de diversas 
granulometrias há até vários quilômetros da rocha-mãe. 
Força da Gravidade: é um agente secundário e atua principalmente nos 
taludes íngremes. A distância em que o material é transportado depende da 
declividade do talude, coeficiente de atrito e da quantidade do material que se move. 
 
Rocha Inalterada: Rocha que não sofreu de intemperismos e encontra em 
seu estado original de formação. Está situada abaixo de algumas camadas de solo. 
 
 
 
 
 
APLICAÇÕES DAS ROCHAS ÍGNEAS 
 
A) Edificações: O granito é a rocha mais empregada como pedra de construção: grandes 
blocos para pedestal de monumentos, pedras para muros e meio-fio, paralelepípedos, e 
pedras irregulares para pavimentação, brita para concreto, placa polida para revestimento de 
paredes, pias, lavabos, etc. O basalto também é usado para essas finalidades. 
 
B) Aterros: Os solos originados de rochas graníticas, por misturarem grãos de quartzo com 
lamelas de argila, apresentam-se como excelentes materiais para a construção de aterros 
compactados, pois aliam atrito e coesão. Solos provenientes de basalto possuem grãos 
puramente argilosos, resistindo somente a coesão; 
 
 
 
 
D) Barragens: Barragens em basalto: problemas com permeabilidade, devido ao 
intenso faturamento da rocha; 
- Injeção de calda de cimento; 
- Cortina de Jet Grouting; 
- Bermas na região de montante. 
 
E) Fundações: Tanto rochas graníticas como as basálticas são excelentes materiais 
para servirem de fundação de prédios e demais obras de engenharia. O problema 
está associado aos solos residuais dessas rochas e a presença de matacões. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A ÁGUA É IMCOMPRESSÍVEL!!!! 
 
 
Intemperismo: Processo de alteração física e química das rochas. 
- Processos físicos, químicos e biológico que produzem desagregação e alteração da 
composição química e mineralógica das rochas. 
- O solo é o resultado dessa alteração das rochas próximo a superfície (alteração 
supergênica). 
- Intemperismo físico - Intemperismo químico - Intemperismo biológico. 
- O intemperismo transforma a rocha de estado maciço para estado clástico. 
- O grau de alteração da rocha diminui sua resistência mecânica. 
- Dependendo do clima, o intemperismo químico ou físico pode predominar. 
- Os principais produtos do intemperismo são os argilominerais minerais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ROCHAS 
PEDOGÊNES
E
FORMAÇÃO DO SOLO 
SOLO SE FORMA QUANDO AS MODIFICAÇÕES CAUSADAS NAS ROCHAS PELO 
INTEMPERISMO, ALÉM DE SEREM QUÍMICAS E MINERALÓGICAS, TORNAM-SE 
SOBRETUDO ESTRURURAIS COM IMPORTANTE REORGANIZAÇÃO E TRANSFERÊNCIA 
DOS MINERAIS FORMADORES DO SOLO (ARGILO MINERAIS, HIDRÓXIDO DE FERRO E 
HIDRÓXIDO DE ALUMÍNIO). 
 
 
 
 
PROSPECÇÃO GEOTÉCNICA DO SUBSOLO: Qualquer projeto de engenharia, por 
menor que seja, requer o conhecimento adequado das características e propriedades 
dos solos onde a obra irá ser implantada. 
 Na prática, os depósitos de solo naturais não são homogêneos. Em alguns 
locais, a estratificação dos depósitos de solo pode variar muito dentro de curtas 
distâncias (15 a 30 m). 
 As sondagens não só identificam o subsolo, mas também servem como 
referência para a escolha do tipo de fundação mais adequada à obra. 
 
Sondagens à percussão com circulação d’água ou SPT 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vantagens do SPT 
 
 
 
 
 
SPT: Sondagem a Percussão, ou Sondagem SPT, é um método de 
investigação do solo utilizado para realizar o reconhecimento do subsolo. Ele nos dá 
informações sobre as camadas constituintes do subsolo e suas profundidades, o nível 
do lençol freático, a capacidade de carga que o subsolo aguenta em cada camada e 
o comportamento do mesmo ao receber essa carga. 
A sigla SPT vem do inglês Standard Penetration Test, que significa Teste de 
Penetração Padrão. Os equipamentos necessários para a realização desse teste 
começaram a ser fabricados no Brasil na década de 1930, baseados em projetos e 
especificações trazidas dos EUA. Atualmente, ela é normatizada aqui no Brasil pela 
NBR 6484:2001. 
Em síntese, são utilizados os seguintes equipamentos para a realização da 
Sondagem a Percussão: 
- Tripé equipado com sarilho, roldana e cabo; 
- Tubos metálicos de revestimento, com diâmetro interno de 63,5 mm (2,5”); 
- Hastes de aço para avanço da perfuração, com diâmetro interno de 25 mm; 
- Martelo de ferro para cravação das hastes de perfuração, do amostrador e 
do revestimento. Seu formato é cilíndrico e o peso é de 65 kg; 
- Conjunto motor-bomba para circulação de água no avanço da perfuração; 
- Trépano de lavagem constituído por peça de aço terminada em bisel e 
dotada de duas saídas laterais para a água a ser utilizada; 
- Trado concha com 100 mm de diâmetro e helicoidal com diâmetro de 56 a 
62 mm; 
- Amostrador padrão de diâmetro externo de 50,8 mm e interno de 34,9 mm, 
com corpo bipartido. 
Através desse método descobrimos a resistência do solo, que medida pelo 
índice de resistência a penetração (SPT), determinado pela soma de golpes dados 
pelo martelo em queda livre, para cravar os dois últimos segmentos do amostrador 
padrão medindo 15 cm. O golpe do martelo equivale a um peso batente padronizado 
de 65 kg, caindo vertical e livremente a uma altura de 75 cm. 
Enquanto acontece a perfuração, a cada metro avançado é efetuado o ensaio 
de penetração, em que se crava o amostrador no fundo do furo. Dessa forma, mede-
se a resistência do solo e se coleta as amostras. O amostrador é cravado por impacto 
de uma massa metálica com 65kg, caindo livremente a 75cm de altura. O índice de 
resistência a penetração (SPT), medido no teste, equivale à quantidade de golpes 
precisos para a penetração dos últimos 30cm do amostrador no fundo do furo. 
 
 
Sondagem Rotativa: Ela é um método de investigação em que se usa um 
conjunto motomecanizado para realizar a perfuração de rochas, através de 
movimentos perfurantes dados por força de rotação e penetração, que unidos têm a 
ação cortante. As amostras rochosas retiradas nesse método de sondagem são 
contínuas e possuem o formato cilíndrico. 
Esse tipo de sondagem é realizado para identificar o comportamento dos 
maciços rochosos existentes em determinado local, ou quando o solo se torna 
impenetrável à percussão (SPT). Ela pode ser executada em conjunto com a 
sondagem SPT, tornando-se uma sondagem mista. É identificada com a sigla SR, 
seguida de seu número indicativo, que deve ser crescente, não importando o local, 
fase ou objetivo da investigação. 
Nessa sondagem, devem constar, no mínimo, os seguintes equipamentos: 
• Tripé; 
• Sonda rotativa com acionamento manual, elétrico ou hidráulico; 
• Sistema de circulação de água: constituídopor conjunto motor-bomba, tanque 
e mangueiras; 
• Hastes: Tubos com tamanho de 1,5 a 6m, ligados por niples, que tem a função 
de transmitir movimentos de rotação e perfuração à ferramenta de corte, além 
de conduzir água para refrigerar e limpar o furo; 
• Barriletes simples, duplo-rígidos ou duplo-livres: tubos que recebem o 
testemunho; 
• Coroas: elemento de corte; 
• Revestimento: serve para estabilizar o furo, quando necessário; 
• Caixas de testemunhos. 
 
A resistividade elétrica varia, quando muda a camada de subsolo que a 
corrente elétrica percorre. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FATORES INICIAIS A CONSIDERAR 
 Condições geológicas da área a estudar; 
 Condições físicas da área de estudo (acesso, drenagem, vegetação); 
 Tipo de estrutura a ser suportada ou de obra a ser realizada no local; 
 Informações sobre estruturas vizinhas que possam ser afetadas pela obra. 
 
 
ESTUDOS PRELIMINARES E PLANEJAMENTO 
O número de sondagens e a sua localização em planta dependem do tipo da 
estrutura, de suas características especiais e das condições geotécnicas do subsolo. 
O número de sondagens deve ser suficiente para fornecer um quadro, o 
melhor possível, da provável variação das camadas do subsolo do local em estudo. 
 
De acordo com o estabelecido na Norma NBR 8036 a investigação do subsolo 
deve ser feita através furos escolhidos e distribuídos na área em estudo, dependendo 
da área a ser ocupada pela construção, isto é, por sua projeção. 
- Um furo para cada 200 m2 até 1200 m2; 
- Um furo adicional para cada 400 m2 para área entre 1200 e 2400 m2 ; 
Acima de 2400 m2 o número de sondagens deve ser fixado de acordo com o 
plano particular da construção. 
Em quaisquer circunstâncias o número mínimo de sondagens deve ser: 
a) dois para área da projeção em planta do edifício até 200 m2; 
b) três para área entre 200 m2 e 400 m2. 
Nos casos em que não houver ainda disposição em planta dos edifícios, como 
nos estudos de viabilidade ou de escolha de local, o número de sondagens deve ser 
fixado de forma que a distância máxima entre elas seja de 100 m, com um mínimo de 
três sondagens. 
 
SEQUÊNCIA EXECUTIVA PARA O SPT 
Locação do furo com determinação de uma cota de referência (RN); 
Execução do furo, inicialmente com o trado, posteriormente por meio de 
lavagem à percussão; 
Ensaio de penetração, determinação do número N, com retirada de amostra; 
Determinação da posição do nível d’água. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relação entre tensão admissível e número de golpes (SPT) 
Tipo de solo Consistência SPT 
Tensão admissível 
(Kg/cm²) 
Argila 
Muito mole < 2 < 0,25 
Mole 2 a 4 0,25 a 0,5 
Média 4 a 8 0,5 a 1,0 
Rija 8 a 15 1 a 2 
Muito rija 16 a 30 2 a 4 
Dura > 30 maior que 4 
Fofa <= 4 < 1 
Pouco compacta 5 a 10 1 a 2 
Medianamente 
compacta 
11 a 30 2 a 4 
Compacta 31 a 50 4 a 6 
Muito compacta > 50 > 6 
Ensaio de Penetração de Cone 
Os ensaios de cone com medida de poropressão são utilizados para a 
determinação estratigráfica de perfis de solos, avaliação de propriedades dos 
materiais investigados e previsão da capacidade de carga de fundações. 
No Brasil sua metodologia é normatizada pela NBR 12069/91 - Solo - Ensaio 
de penetração de cone in situ (CPT). 
PROCEDIMENTO 
 O ensaio de cone é bastante simples, consistindo na cravação no terreno 
de uma ponteira cônica (60° de ápice) a uma velocidade constante de 20 mm/s. A 
seção transversal do cone é de 10 cm2 e a área da luva de atrito lateral é de 150 cm2. 
 O equipamento de cravação possui uma estrutura de reação e um 
sistema de aplicação de carga. A penetração é obtida através do acionamento 
contínuo de hastes com comprimento de 1 m, mediante a operação de um pistão 
hidráulico.

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