CMSF - Aula 1 - 2018

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Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos
Mecânica dos Solos e Fundações
Universidade Paulista
1 – Introdução
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2 – Classificação das Rochas
Rochas ígneas ou 
magmáticas
Rochas sedimentares
Rochas metamórficas
São rochas formadas pela solidificação
de material rochoso fundido (magma
vulcânico).
São rochas formadas pela
transformação de rochas sólidas pré-
existentes sob a influência de altas
pressões e temperaturas (diagênese).
São rochas formadas como produtos do
soterramento de camadas de
sedimentos, sejam elas depositadas em
terra ou no mar.
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ROCHA  Corpo Sólido Natural, resultante de um processo
geológico determinado, formado por agregados de um ou mais
minerais, arranjados segundo as condições de temperatura e
pressão existentes durante sua formação.
2.1 – Rochas ígneas
Rochas ígneas intrusivas ou Plutônicas
 São formadas no interior da crosta terrestre. Cristais grandes crescem enquanto o
magma resfria, produzindo rochas de granulação grossa;
 Exemplos: granito, gabro
Rochas ígneas extrusivas ou Vulcânicas
 São formadas pelo resfriamento do magma vulcânica que chega à superfície
terrestre;
 Possuem texturas vítreas ou de granulometria fina;
 Exemplos: basalto, riolito
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2.1 – Rochas ígneas
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2.1 – Rochas ígneas
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Rochas sedimentares clásticas ou
detríticas
 Formadas a partir de fragmentos (sedimentos) de
rochas preexistentes através de consolidação por
pressão de sobrecarga e/ou por cimentação.
 Exemplos: arenito, siltito
Rochas sedimentares químicas ou
bioquímicas
 Formadas a partir da combinação e precipitação
de íons dissolvidos na água.
 Exemplo: calcário
2.2– Rochas sedimentares
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2.2– Rochas sedimentares
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Formação de arenito, situada em Coconino County, Arizona, EUA.
2.2– Rochas sedimentares
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2.3 – Rochas metamórficas
São provenientes de transformações sofridas por
rochas ígneas, sedimentares; ou mesmo
metamórficas;
 Para que essas transformações ocorram são
necessárias condições de altas pressões e
temperaturas, altas pressões, ou altas temperaturas;
Exemplos: Mármore, gnaisse, ardósia, filito, xistos...
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2.3 – Rochas metamórficas
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2.3 – Rochas metamórficas
Pedra Sabão 
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Filito
Ciclo das rochas
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3 – Aplicação das Rochas
As áreas de atuação são classificadas como:
 Atividades de superfície (<100m): fundações, barragens,
estradas e minas à céu aberto.
 Atividades em profundidade (>100m): minas
subterrâneas, túneis, cavernas hidrelétricas,
aproveitamento de energia geotérmica.
 Atividades especiais: engenharia do petróleo, engenharia
geotécnica, armazenamentos em cavernas(petróleo,
água, resíduos radioativos, etc.).
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3 – Aplicação das Rochas
 Fundações: são um excelente material de fundação, mas
podem ser fraturados e alterados. É necessário estabelecer
a competência da rocha em relação a sua capacidade de
suportar a carga para níveis toleráveis de deformação.
 Taludes: a mecânica das rochas pode identificar o risco de
ruptura do talude rochoso, seja por tombamento, flexão,
em cunha ou em plano;
 Cavernas: o projeto de construção de grandes cavernas é
influenciado pela presença e distribuição das fraturas do
maciço rochoso;
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3 – Aplicação das Rochas
 Mineração: a mecânica das rochas influi sobre os métodos
de mineração, com a finalidade de se obter uma maior
extração de minério, utilizando-se um mínimo de suporte
artificial das galerias;
 Túneis: a estabilidade de túneis e poços depende da
estrutura da rocha, estado de tensões, regime de fluxo
subterrâneo e técnica de construção;
 Armazenamento de rejeitos radioativos: o isolamento dos
materiais radioativos em relação à biosfera requer o
estudo das fraturas do maciço, capacidade de absorção das
superfícies das fraturas, tensões in situ, condições de
fluxo, temperatura e tempo.
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4 – Intemperismo
 É todo processo que causa a desagregação das rochas,
conduzindo à desagregação dos grãos minerais antes coesos, e
transformando-a em material descontínuo e friável, sem
modificações na sua estrutura cristalina.
 Essa desagregação altera o estado da rocha e do solo
 Variação da temperatura;
 Cristalização de sais;
 Congelamento da água;
 Agentes físicos-biológicos
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4.1 – Intemperismo físico
A desagregação
 Quando física – pode ser causada pela variação da temperatura
(dilatação térmica e contração das rochas), cristalização de sais,
congelamento da água, etc.;
 Quando fisicobiológica – pode ser causada pela ação dos seres
vivos, como o crescimento de raízes, escavação de animais, etc.;
.
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4.2 – Intemperismo químico
A desagregação
 Quando químico – é consequência da relação química entre a
rocha e as várias soluções aquosas, modificando os minerais.
 Quando quimicobiológica – é consequência da razão da atividade
de seres vivos como bactérias do solo ou ação de ácidos
vegetais.
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4.3 – Fatores que influenciam a formação do solo
 Clima: ação da água da chuva e da temperatura;
 Rocha de origem: Influencia na circulação interna da água e na
composição mineralógica do solo;
 Organismos vegetais e animais: modificam as características físicas
e químicas das rochas e dos solos;
 Relevo: interfere na dinâmica da água, no microclima e nos processos
de erosão e sedimentação;
 Tempo: transcorrido sob ação dos demais fatores.
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4.3 – Fatores que influenciam a formação do solo
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4.3 – Fatores que influenciam a formação do solo
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4.3 – Fatores que influenciam a formação do solo
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5 – Formação dos solos 
 A formação do solo ocorre devido à decomposição das
rochas, que por sua vez é consequência dos processos de
intemperismo;
 O solo é formado por uma mistura de partículas pequenas, e
o tipo de solo formado depende da composição química e dos
minerais que constituíam a rocha de origem;
 As partículas resultantes da desagregação de rochas
dependem da composição da rocha matriz;
 Algumas partículas maiores, dentre os pedregulhos, são
constituídas frequentemente desagregações de minerais
distintos. É mais comum, entretanto, que as partículas
sejam constituídas de um único mineral.
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6 – Constituição mineralógica
 O quartzo, presente na maioria das rochas, é bastante
resistente à desagregação, e irá formar grãos de silte e areia
 Sua composição química é simples e as partículas são
equidimensionais, como cubos ou esferas.
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6 – Constituição mineralógica
 Os feldspatos, gipsita, calcinita e mica são os minerais
mais atacados pela natureza. Estes darão origem aos
argilominerais, fração mais fina dos solos, geralmente com
dimensão inferior a 2 mm.
 Não só o reduzido tamanho mas, principalmente, a
constituição mineralógica faz com que estas partículas
tenham um comportamento extremamente diferenciado
em relação ao dos grãos de silte e areia.
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7 – Tipos de Solo
 O tipo de solo resultante depende de uma série de fatores,
tais como:
- Tipo de rocha matriz;
- Clima;
- Topografia;
- Condições de drenagem;
- Processos orgânicos;
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7 – Tipos de Solo
 Na classificação genética, os solos são divididos em três
grandes grupos:
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Solos Orgânicos
São solos que permanecem no
local de decomposição da rocha.
São aqueles que foram levados
ao seu local atual por algum
agente de transporte.
Solos Residuais
Solos Sedimentares
Formados pela mistura do solo
por sedimentos orgânicos
preexistentes.
7 – Tipos de solo
7.1 – Solos residuais ou de alteração da rocha
 São solos de decomposição da rocha que permaneceram
no próprio local de formação;
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7 – Tipos de solo
7.2 – Solos sedimentares ou transportados
 São solos que foram formados em outro local, diferente daquele em
que se originou. Podem ser divididos em:
- Solos aluvionares:
Se formam graças ao transporte de sedimentos por meio de grandes volumes de
água. Exemplos: terraços fluviais, bancos de areia ao longo de rios e baixadas
litorâneas.
- Solos glaciais:
Semelhantes aos Aluvionares, Possui sua formação de solos bastantes
heterogêneos com granulometria fina e grossa.
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7 – Tipos de solo
7.2 – Solos sedimentares ou transportados
 São solos que foram formados em outro local, diferente daquele em
que se originou. Podem ser divididos em:
- Solos coluvionares:
Quando o solo residual é transportado por ação da gravidade, como nos
escorregamentos, a distâncias relativamente pequenas. São geralmente
encontrados nos pés de encostas naturais e podem ser constituídas por solos
misturados com blocos de rochas.
- Solos eólicos:
São solos granulares (geralmente areia fina e média) transportados pelos ventos.
Exemplo: Dunas.
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7 – Tipos de solo
7.2 – Solos sedimentares ou transportados
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7 – Tipos de solo
7.2 – Solos sedimentares ou transportados
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7 – Tipos de solo
7.2 – Solos sedimentares ou transportados
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7 – Tipos de solo
7.2 – Solos sedimentares ou transportados
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7 – Tipos de solo
7.3 – Solos orgânicos
São solos altamente ricos em matéria orgânica,
normalmente impregnado por húmus produzidos
pela decomposição de matéria orgânica;
A ocorrência desse tipo de solo se dá em locais
característicos, tais como áreas adjacentes aos
rios e baixadas litorâneas.
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7 – Tipos de solo
7.3 – Solos orgânicos
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7 – Tipos de solo
7.3 – Solos orgânicos
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8 – Solos Lateríticos
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8 – Solos Lateríticos
 A identificação dos solos lateríticos é de particular
interesse para o Brasil, já que são típicos da evolução de
solos em climas quentes, com regime de chuvas
moderadas a intensas.
 Os solos lateríticos apresentam-se na natureza,
geralmente:
- Não-saturados;
- De coloração avermelhada (devido elevada 
concentração de ferro e alumínio); 
- Com índice de vazios elevado
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8 – Solos Lateríticos
 Quando compactados, entretanto, sua capacidade de
suporte é elevada, sendo por isto muito empregado em
pavimentação e em aterros.
 Depois de compactado, um solo laterítico apresenta
contração se o teor de umidade diminuir, mas não
apresenta expansão na presença de água.
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9 – Horizontes do solo
 A movimentação horizontal e vertical dos materiais
constituintes de um solo criam camadas distintas, paralelas a
superfície e conhecidas como Perfil de Solo.
 Essas camadas são denominadas de horizontes do solo.
 Um perfil de solo (completo) é constituído pelos horizontes: O,
A, B e C.
 Alguns autores reconhecem um horizonte E, logo abaixo do A,
designado de horizonte de lixiviação (lixiviado de
componentes e R como sendo o horizonte final a Rocha.
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9 – Horizontes de solo
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9 – Horizontes de solo
 Horizonte O – Essencialmente orgânico
 Horizonte A – Solo transportado ou solo intemperizado/laterítico, além
do componente orgânico, componentes minerais.
 Horizonte E – Solo residual ou saprolítico
 Horizonte B – Solo residual jovem, preserva as características da
rocha;
 Horizonte C – Rocha desintegrada
 Horizonte R ou D - Rocha Mãe
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9 – Horizontes de solo
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10 – Partículas do solo
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 Primeira característica que diferencia os solos é
o tamanho das partículas que os compõem.
 Numa primeira aproximação, pode-se identificar
que alguns solos possuem grãos perceptíveis a olho
nu, como os grãos de pedregulho ou a areia.
10 – Partículas do solo
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 E que outros têm os grãos tão finos que, quando
molhado, se transformam numa pasta (barro), não
podendo se visualizar as partículas individualmente.
10 – Partículas do solo
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 Em resumo:
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