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19/02/2015 1 Mecânica dos Solos REDE DE ENSINO DOCTUM CAMPUS JUIZ de FORA CURSO de ENGENHARIA CIVIL 5º PERÍODO PROF.: CLÁUDIO PAIVA Introdução: A necessidade do homem trabalhar com os solos, encontra sua origem nos tempos mais remotos. Todas as obras de Engenharia Civil se assentam sobre o terreno e inevitavelmente requerem que o comportamento do solo seja devidamente considerado. 19/02/2015 2 Introdução: A Mecânica dos Solos, que estuda o comportamento dos solos quando tensões são aplicadas: Introdução: Exemplo de Tensões de Alívio: 19/02/2015 3 Introdução: Tensões de Escoamento de água: Conceitos: O significado de solo para: PEDOLOGIA: Material natural constituído de camadas ou horizontes de compostos minerais e ou orgânicos. EDAFOLOGIA: Material terroso capaz de fornecer nutriente para as plantas ENGENHARIA CIVIL: Material terroso de fácil desagregação pelo manuseio ou ação da água. GEOLOGIA DE ENGENHARIA: Material terroso resultante dos processos de intemperismo e transporte, escavável com lâmina. 19/02/2015 4 Pedologia • Ciência que tem por objetivo o estudo das camadas superficiais da crosta terreste, em particular a sua formação e classificação, levando em conta a ação dos agentes climatológicos. Edafologia • Ciência que trata da influência dos solos em seres vivos, particularmente plantas, incluindo o uso do solo pelo ser humano com a finalidade de proporcionar o desenvolvimento das plantas. 19/02/2015 5 As investigações geotécnicas: Os estudos para o projeto e a execução de fundações de estruturas , tais como: • edifícios, • pontes, • viadutos, • bueiros, • túneis, • muros de arrimo etc.) Estas obras requerem prévias investigações geotécnicas, tanto mais desenvolvidas quanto mais importante seja a obra. Riscos na Engenharia • Um dos maiores riscos que se pode correr no campo da engenharia de construções é iniciar uma obra sem um conhecimento tão perfeito quanto possível do terreno (rocha ou solo) da fundação onde se executará a obra Ilustração: Bloco de rocha confundido com um maciço rochoso. Consequências??? Arco de uma ponte. 19/02/2015 6 Objetivo da geotecnia Determinar a interação TERRENO-FUNDAÇÃO- ESTRUTURA com a finalidade de prever e adotar medidas que evitem: • Ruptura do terreno • Recalques prejudiciais Maior estabilidade e Menor custo de obra • Os solos se originam da decomposição das rochas que formavam inicialmente a crosta terrestre. Origem e formação dos Solos • Físicos; • Químicos; • Biológicos. Ocasionado por agentes de intemperismo: Agentes Erosivos • Fluvial • Pluvial • Marinho • Eólico • Gravitacional • Glacial Diferem do primeiro por serem capazes de transportar o material desagregado 19/02/2015 7 • Os principais agentes que promovem a transformação da rocha matriz em solo são: Origem e formação dos Solos • As variações de temperatura (provocam trincas, nas quais penetra a água, atacando quimicamente os minerais); • A água ao congelar e degelar (O congelamento da água nas trincas, entre outros fatores, exerce elevadas tensões, do que decorre maior fragmentação dos blocos) • O vento; • A presença da fauna e da flora promovem ataques químicos Agentes erosivos: São capazes de transportar os materiais desagregados Origem e formação dos Solos • ÁGUA: atua na forma de chuva, rio, lagos, oceanos e geleiras. • VENTO: Nos climas áridos (desertos), o principal agente causador de erosão é o vento que dá origem à erosão eólica. 19/02/2015 8 Tipos de Solos: Os solos transportados: sofrem o intemperismo em um local e são transportados e depositados em forma de sedimentos em distâncias variadas, um exemplo deste solo é o aluvião e o colúvio. Os solos não transportados: decompõem-se e permanecem no mesmo local, guardando de certa forma, a estrutura da rocha matriz da qual foi originado, os solos residuais são solos não transportados. solo residual solo transportado 80cm solo residual 4 metros Processos geológicos de formação dos solos Rocha sã Processos de intemperismo Solos residuais Processos de erosão, transporte e sedimentação Solos transportados 19/02/2015 9 Classificação dos solos pela sua origem Os solos podem ser classificados em dois grandes grupos: • solos residuais (Não transportados); • solos transportados. Solos residuais: • são aqueles resultantes da decomposição das rochas que se encontram no próprio local em que formaram. • Para que eles ocorram, é necessário que a velocidade de decomposição da rocha seja maior do que a velocidade de decomposição por agentes externos. Classificação dos solos pela sua origem Solos residuais: A velocidade de decomposição depende de vários fatores, como: • a temperatura; • o regime de chuva; • a vegetação. As condições existentes nas regiões tropicais são favoráveis a degradações mais rápidas da rocha, razão pela qual as maiores ocorrências de solos residuais ocorrem nestas regiões, entre elas o Brasil. 19/02/2015 10 Classificação dos solos pela sua origem Tipos de solos residuais: Solo eluvial: Ocorre na superfície, apresentando-se macroscopicamente homogêneo e isotrópico. Também chamado de solo superficial e solo residual maduro Solo de alteração: Ocorre abaixo do solo eluvial e se apresenta heterogêneo e anisotrópico devido à presença das estruturas das rochas originais. Também chamado de saprolito e solo residual jovem Residual Maduro Residual Jovem Classificação dos solos pela sua origem • De basalto são predominantemente argilosos, O basalto é uma rocha ígnea eruptiva, Extrusiva, de granulação fina Como o resfriamento é mais rápido, não tem tempo de se formar cristais grandes. Como exemplo, as pedras portuguesas. 19/02/2015 11 Classificação dos solos pela sua origem • De gnaisse são siltosos Gnaisse é uma rocha de origem metamórfica, gerada a partir do metamorfismo de rochas ígneas ou sedimentares. rochas metamórficas são aquelas formadas por transformações físicas e/ou químicas sofridas por outras rochas, quando submetidas ao calor e à pressão do interior da Terra. Granito Gnaisse Gnaisse Classificação dos solos pela sua origem • De granitos apresentam teores aproximadamente iguais de areia média, silte e argila, etc. O Granito é uma rocha ígnea, Intrusiva (se forma dentro da crosta terrestre). Perceba as cores e como é fácil ver a diferença entre elas, isso ocorre devido ao tamanho dos cristais. Seu resfriamento é mais lento por isso se formam cristais visíveis. 19/02/2015 12 Tipos de solos Transportados: Classificação dos solos pela sua origem Aluvião: é constituído por material erodido, retrabalhado e transportados pelos cursos d' água e depositados nos seus leitos e margens, ou ainda em fundos e margens de lagoas e lagos, sempre associados à ambientes fluviais. Tipos de solos Transportados: Classificação dos solos pela sua origem Coluvião: é constituído por depósitos de material solto, encontrados no sopé de encostas e que foram transportados pela ação da gravidade ou, simplesmente, material decomposto, transportado por gravidade. 19/02/2015 13 Tipos de solos Transportados: Classificação dos solos pela sua origem Tálus: é formado pelo mesmo processo de transporte por gravidade, em encostas, que produz os coluviões, diferenciando-se pela presença ou predominância de blocos de rocha, resultando em solos pouco espessos na fonte, o que restringe a ocorrência de tálus ao sopé de encostas de forte declividade ou, então, ao pé de escarpas rochosas.
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