02 Unidade 1 Geologia na Engenharia

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Unidade 1
Geologia na Engenharia
1.1 - Conceito de Geologia e sua importância nas diversas áreas de conhecimento.
1.2 - A geologia e sua aplicação na  engenharia. 
Rafael Sathler
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Conceituação geral
É a ciência que estuda a Terra, sua composição, estrutura, propriedades físicas, história e os processos que lhe dão forma.
Estuda os processos da dinâmica da terra e os produtos gerados por estes processos. Para isso investiga-se mares, oceanos, continentes, solos, rochas, sistemas ambientais em geral. 
Objeto de estudo amplo, incorre na subdivisão:
 dinâmica externa e interna - física; 
 evolução dos processos - histórica.
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Significado de Geologia
• Geologia vem do grego
– Geos = terra
– Logos = estudo ou conhecimento
• Geologia = Estudo da Terra
• Geologia Física
– Composição da Terra (materiais e processos)
• Geologia Histórica
– Evolução da Terra (mudanças ao longo do tempo)
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Especializações da Carreira de Geologia
Dependendo do perfil do profissional ele pode optar pelas seguintes especializações dentro da Geologia:
Engenharia Geológica: Especialização que une Engenharia e Geologia, fazendo levantamentos técnicos para a construção de represas, túneis, minas e grandes obras em geral. 
Geologia Ambiental: planejamento da ocupação da natureza, avaliação de risco e de danos de projetos industriais ao meio ambiente; remediação de contaminação. 
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Geologia Petrolífera: Exploração e explotação de poços de petróleo e reservas de gás natural.
Hidrogeologia: Exploração e explotação de reservas subterrâneas de água doce.
Geologia da Mineração: Exploração e explotação de minérios; avaliação de produtividade de jazidas.
Geologia Forense: perícias técnicas, auxílio à polícia e Ministério Público na resolução de crimes.
Geofísica: Estudo de fenômenos geológicos, elétricos, térmicos e magnéticos que atuam em nosso planeta. 
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Métodos de trabalho
Trabalho de campo:
caderneta, martelo, bússola, lupa de bolso, canivete, ponteira, talhadeira, mapa topográfico, fotografias aéreas, estereoscópio, entre outros.
Trabalho de laboratório:
interpretação de dados, preparação de rochas (química, laminação) e fósseis, curadoria de coleções.
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Importância do Estudo da Geologia
• Determinante em muitos aspectos da Engenharia Civil. 
Exemplos:
– Características externas das construções
– Escolha de materiais de construção
– Processos de extração de materiais
– Uso de rochas como material
– Projeto de estruturas
– Projeto e construção de túneis
– Localização de petróleo
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Obtenção de materiais para construções em geral
A procura de jazidas de materiais de construção como pedras, saibros, argilas para exploração, é uma das fases importantes do planejamento das obras civis de vulto.
Nas obras situadas nas grandes cidades e nas proximidades das mesmas, o material de construção necessário poderá ser adquirido de fornecedores (pedreiras, areais...) já instalados.
A maioria das grandes obras rodoviárias, ferroviárias, hidráulicas, habitacionais etc. utiliza jazidas próprias. 
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Localização de materiais de construção
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A localização adequada das jazidas com materiais de boa qualidade é um dos fatores que mais influem no custo e no andamento das grandes obras civis.
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Construção de aterro onde o material utilizado é um solo argiloso extraído de jazida (assinalada com setas) próximo ao local, com pequena distância de transporte do material. 
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Tipos de jazidas e exploração de material 
- Pedreiras (Pedra): Utilizadas para confecção de concretos, pavimentação, revestimentos de fachadas de edifícios ,etc... 
- Jazidas de Cascalhos e Areia: Utilizados para revestimento de leitos de estradas, construção de aterros de terra, concretos, obras de drenagem, etc... 
- Jazidas de Argila: para impermeabilização de obras de terra, para cerâmica em geral (fabricação de tijolos). 
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Jazidas em potencial podem ser verificadas em mapas geológicos.
O sucesso da verificação depende da peculiaridade geológica da região e detalhes dos mapas disponíveis.
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Processos adequados de extração de materiais
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Classificação tecnológica de rochas – tipos e adequação como material de construção
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Características externas das construções
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Projetos de túneis
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Localização de petróleo
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Fundações de Edifícios 
A escolha do tipo de fundação é responsabilidade do engenheiro projetista e é feita baseada nas informações geológicas, as quais devem fornecer dados sobre o terreno de fundação. 
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O método mais comum para investigação geológica da fundação de edifícios é o de sondagem à percussão com circulação de água, acompanhado pelo ensaio normalizado de penetração (SPT) ou sondagem de simples reconhecimento do solo (Normas ABNT). 
Este método fornece um perfil com a descrição das camadas do solo e a resistência oferecida por elas à penetração de um amostrador normalizado. Pode fornecer, ainda, a profundidade do nível de água. 
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Fundações de Edifícios 
A escolha do tipo de fundação é responsabilidade do engenheiro projetista e é feita baseada nas informações geológicas, as quais devem fornecer dados sobre o terreno de fundação.
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Sondagens geotécnicas
O método mais comum para investigação geológica é o de sondagem à percussão com ou sem circulação de água, ensaio padrão de penetração (SPT) conforme norma da ABNT, que fornece um perfil com a descrição das camadas do solo e a resistência oferecida por elas à penetração. Pode fornecer, ainda, a profundidade do nível de água estático.
Quando a fundação é rochosa, ou parcialmente rochosa, usa-se outro método de sondagem, a sondagem rotativa com broca de diamante e extração de testemunho de sondagem. A rocha amostrada é descrita e avaliada quanto à resistência. 
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Em casas ou construções que aplicam baixa tensão sobre o solo, muitas vezes não são realizadas sondagens. Vale, neste caso, a experiência do Engenheiro responsável, ou mesmo construtor, para estabelecer até onde deve ir a escavação para ser colocada a fundação classificada como “superficial”. A experiência é reforçada pelo conhecimento dos solos da região. 
Para fundações de barragens ou outras obras que exijam estudos especiais usam-se todos os métodos de investigação geológica. Neste caso, os mapas geotécnicos podem fornecer valiosas informações. 
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Projetos de estruturas (2)
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Condições geológicas desfavoráveis para fundações superficiais (sapatas). 
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Patologia de fundações
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Estradas, cortes em geral, minas a céu aberto. 
Para que sejam asseguradas condições de conforto, segurança e economia na construção de uma rodovia, além das condicionantes geométricas de traçado, há que se proceder as investigações de natureza geológica e geotécnica da região a atravessar, as quais constituem os fundamentos dos estudos de drenagem e de estabilidade dos cortes e túneis, aterros e seus terrenos de suporte, fundações de obras de arte e dimensionamento dos pavimentos.
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Os problemas de fundações de aterros para estradas surgem, em geral, na construção de aterros sobre argilas moles ou terrenos pantanosos, quando então é de se prever o aparecimento de grandes recalques ou, até mesmo, a ruptura da fundação. 
A geologia local pode ser fator determinante para a inviabilização (econômica) de determinados traçados inicialmente idealizados para determinada estrada.
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Exemplos de estruturas geológicas em estradas
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A figura à esquerda ilustra um escorregamento superficial de solo sobre a ocorrência de uma rocha; e a da direita, a diferença de estabilidade num mesmo vale. 
SOLO
GNAISSE
SUPERFÍCIE ROCHOSA
LADO INSTÁVEL
LADO ESTÁVEL
MICAXISTO OU FILITO
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