UNIDADE 5 - ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS

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MECÂNICA DOS SOLOS I
Aula 05 – Unidade 02: Origem e formação 
dos Solos
Professora Msc. Helena Paula Nierwinski
Introdução 
• Para a engenharia civil o solo é visto sob o aspecto de
resistência e estabilidade das construções, aspecto que
deu origem a mecânica de solos.
• Esta aula tem por objetivo apresentar conceitos• Esta aula tem por objetivo apresentar conceitos
relacionados à origem e formação dos solos, destacando
a influência destes fatores no reconhecimento do solo
com o qual se está trabalhando, além de introduzir
conceitos básicos que serão utilizados rotineiramente no
estudo de solos.
Origem e formação dos solos
• Como se forma o solo?
• Os solos se formam a partir da decomposição de rochas
que pode ser causada por agentes físicos ou químicos
(intemperismo).
• O processo de desagregação das rochas leva a formação
dos solos, que são misturas de partículas pequenas que se
diferenciam pelo tamanho e composição química. A
concentração de determinada partícula no solos depende
da composição química da rocha que lhe deu origem.
Eventualmente os solos podem apresentar presença de
matéria orgânica.
Origem e formação dos solos
• Ação do intemperismo
Físico
Desintegração Mecânica
das rochas
Químico
Desintegração Química 
das rochas
Agentes
Temperatura;
Raízes;
Gelo.
Água; 
Calor.
Pedras; Pedregulhos
e Areias
Argila
Origem e formação dos solos
• Intemperismo físico
GELO/ DEGELO
AÇÃO DA TEMPERATURA
Origem e formação dos solos
• Intemperismo químico
AÇÃO DE CHUVA ÁCIDA
OXIDAÇÃO - ÁGUA
Origem e formação dos solos
• Fatores de formação do solo:
1. Material de origem;
2. Clima;
3. Organismos; Intemperismo3. Organismos;
4. Relevo; e,
5. Tempo
Intemperismo
Origem e formação dos solos
• Fatores de formação do solo:
1. Material de origem
Material que dá origem ao solo, podendo ser
constituído por rochas (magmáticas, metamórficas e
sedimentares), sedimentos e material de deposição de
rochas transportadas.rochas transportadas.
O material de origem assume uma grande importância
visto que as propriedades e características do solo
dependem, em primeiro lugar, da composição do
material de origem.
Origem e formação dos solos
• Fatores de formação do solo:
2. Clima
O clima assume uma importância bastante grande, uma vez
que o solo, sendo produto do intemperismo do material de
origem, apresenta propriedades e características
diferenciadas em função do clima.diferenciadas em função do clima.
Solos formados sob clima tropical são solos bastante
intemperizados, enquanto aqueles formados sob clima
temperado são bem menos intemperizados. Quanto mais
quente e úmido o clima, maior a lixiviação de minerais,
inclusive de bases, tornando o solo mais pobre e mais ácido.
Origem e formação dos solos
• Fatores de formação do solo:
3. Organismos
Os organismos influem na formação do solo,
considerando-se que são fornecedores de matériaconsiderando-se que são fornecedores de matéria
orgânica, bem como contribuem com determinados
compostos orgânicos que podem promover
diferenciação entre alguns solos.
Origem e formação dos solos
• Fatores de formação do solo:
4. Relevo
O relevo influencia o solo resultante condicionando a
penetração de água no solo, e com isso interferindo na
intensidade de intemperismo.intensidade de intemperismo.
- Regiões planas e altas – grande penetração de água e
formação de solos profundos;
- Área de declive – menor penetração de água e
formação de solos menos espessos;
- Áreas baixas – ganho de material
Origem e formação dos solos
• Fatores de formação do solo:
5. Tempo
O tempo é um fator formador de solo, uma vez que
essa formação é resultado de reações químicas , bem
como da ação das forças físicas de atração de
partículas, que demandam tempo para se
como da ação das forças físicas de atração de
partículas, que demandam tempo para se
manifestarem.
Certas reações demandam mais tempo que outras,
fazendo com que haja solos que demoram mais tempo
para atingirem seu ponto de equilíbrio.
Origem e formação dos solos
• Fatores de formação do solo:
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Solos Residuais;
• Solos Transportados (Sedimentares);• Solos Transportados (Sedimentares);
• Outros solos
orgânicos, turfas, lateríticos
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Solos Residuais
Os solos formados a partir da decomposição das rochas pelo intemperismo,
seja químico, seja físico, ou combinação de ambos, e que permaneçam no
local onde foram formados, sem sofrer qualquer tipo de transporte, são
denominados solos residuais.denominados solos residuais.
A natureza e a espessura do manto de intemperismo de solos residuais têm
grande importância na Geologia de Engenharia. Mantos de solos residuais
muito espessos podem, por exemplo, impossibilitar a fundação de obras
hidráulicas de concreto sobre o maciço de rocha
sã, que se encontra a grandes profundidades, obrigando que estas fiquem
apoiadas em solos residuais. Vários desses casos de obras antigas e recentes,
com fundações de solos residuais, são encontradas no Brasil.
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Solos Residuais – Perfil Típico
Rocha 
recem 
exposta
Solo 
jovem 
raso
Solo 
superficial/ 
orgânico
Solo jovem 
intermediário
Solo superficial/ 
orgânico
Solo maduro
Solo jovem 
intermediário
Solo jovem 
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Solos Residuais – Perfil Típico
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Solos Residuais – Perfil Típico
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Solos Residuais
• Solo residual maduro - superficial ou inferior a um
horizonte “poroso” ou “húmico”. É a situação em que o solo
perdeu toda a estrutura original da rocha- mãe e tornou-seperdeu toda a estrutura original da rocha- mãe e tornou-se
relativamente homogêneo.
• Solo residual jovem - Situação em que o solo mantém a
estrutura original da rocha-mãe, inclusive veios intrusivos,
fissuras, xistosidade e camadas, mas perdeu totalmente sua
consistência. Também chamado de saprolito ou saprólito.
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Solos Residuais
• Alteração de rocha - Material proveniente da• Alteração de rocha - Material proveniente da
alteração de rochas “in situ”, que se encontra
em estágio avançado de desintegração. Possui
a estrutura original da rocha e a ela se
assemelha em todos os aspectos visuais
perceptíveis, salvo na coloração.
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Solos Transportados
Os solos transportados são os que sofreram transporte por agentes
geológicos do local onde se originaram até o local onde foram
depositados, não tendo ainda sofrido consolidação.
Os solos transportados têm grande importância em Geologia de
Engenharia. Apenas para citar alguns exemplos, estes podem ser
excelentes fontes de materiais naturais de construção. Entretanto,
podem constituir fundações problemáticas para muitas obras de
engenharia e, em certos casos, causar problemas de estabilidade de
taludes de corte e encostas naturais
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Solos Transportados – formas de ocorrência
coluviões - gravidadecoluviões - gravidade
tálus - gravidade (água)
aluviões - água
terraços fluviais - água
sedimentos marinhos
eólicos - vento
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Outros solos:
- Solos orgânicos: Solo formado pela mistura homogêneade matéria orgânica decomposta e de elementos dede matéria orgânica decomposta e de elementos de
origem mineral, apresentando geralmente cor preta ou
cinza-escuro. Quando houver um teor apreciável de
matéria orgânica, deve ser indicada sua presença, pelo
acréscimo da expressão “com matéria orgânica” à
designação dada ao solo. Se forem muito moles, pode ser
adicionado, entre parênteses, o termo “lodo”.
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Outros solos:
- Turfas: Solo com grande porcentagem de partículas fibrosas
e matéria orgânica no estado coloidal, com coloração marrom
- Turfas: Solo com grande porcentagem de partículas fibrosas
e matéria orgânica no estado coloidal, com coloração marrom
escura a preta. É um material mole, altamente compressível,
não plástico, combustível, e com cheiro característico.
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Outros solos:
- Solos Lateríticos: Os solos lateríticos tem na sua
constituição argilo-minerais de caulinita econstituição argilo-minerais de caulinita e
apresentam elevada concentração de ferro e
alumínio na forma de óxidos e hidróxidos
conferindo uma coloração vermelha. São
geralmente não saturados e com um elevado índice
de vazios. Quando compactados apresentam uma
boa capacidade suporte.
Origem e formação dos solos
• Classificação quanto a origem e formação
• Outros solos:
- Solos Lateríticos:
Origem e formação dos solos
• Constituição do solo
• O solo pode ser definido como um sistema trifásico (fase sólida,
líquida e gasosa). A fase sólida é composta por materiais minerais e
orgânicos.
Origem e formação dos solos
• Constituição do solo – Mineralogia
• Solos Granulares – Provenientes do intemperismo físico.
– São formados por minerais primários.
• Silicatos (quartzo, feldspato, mica)
– Obs: O conhecimento da composição mineralógica dos solos 
granulares é de importância secundária para o Engenheiro 
– Obs: O conhecimento da composição mineralógica dos solos 
granulares é de importância secundária para o Engenheiro 
Geotécnico. Nos solos granulares o comportamento mecânico e 
hidráulico será definido pela densidade relativa.
• Solos Argilosos – Provenientes do intemperismo químico.
– São formados por minerais secundários.
– Obs: O conhecimento da composição química dos argilos-
minerais é importante pois dele decorre as propriedades de
plasticidade e expansibilidade.
Origem e formação dos solos
• Constituição do solo – Mineralogia
• Quanto a composição químicas das argilas, pode-se dizer que elas se
compõem de silicatos de alumínio hidratados, podendo ocorrer
eventualmente silicatos de magnésio, ferro ou outros metais hidratados.eventualmente silicatos de magnésio, ferro ou outros metais hidratados.
• A estrutura desses minerais é bastante complexa, com seus átomos
dispostos em forma laminar, a partir de duas unidades cristalográficas
básicas:
– Tetraedros de ions de oxigênio
– Octaédros de hidroxilas
Origem e formação dos solos
• Constituição do solo – Mineralogia
• Tetraedros de ions de oxigênio (O2-) ao redor de 
cátios de silício (Si4+) ou Alumínio (Al3+)
Origem e formação dos solos
• Constituição do solo – Mineralogia
• Octaédros de Hidroxilas (OH-) ao redor de alumínio 
(Al3+), magnésio (Mg2+) ou ferro (Fe2+)
Origem e formação dos solos
• Constituição do solo – Mineralogia
• De acordo com a associação que essas
unidades venham a ter, podem formar vários
tipos de argilos-minerais, dos quais pode-setipos de argilos-minerais, dos quais pode-se
citar três grupos básicos:
- Caulinitas
- Montmorilonitas
- Ilitas
Origem e formação dos solos
• Constituição do solo – Mineralogia
• Caulinitas: As caulinitas são formadas pela combinação
alternada de uma lâmina silícica e de uma alumínica, que
se superpõem indefinidamente e com um vínculo tal entre
as partículas, que não é possível a entrada de moléculas deas partículas, que não é possível a entrada de moléculas de
água entre as camadas e nem a sua fragmentação, dando
origem a argilo-minerais maiores.
Origem e formação dos solos
• Constituição do solo – Mineralogia
• Montmorilonitas: São formadas pela superposiçao de uma
unidade alumínica, situada entre duas unidades de silícicas. A
união entre as camadas é frágil permitindo a penetração da
água entre camadas, dando origem a argilos-mineraiságua entre camadas, dando origem a argilos-minerais
menores. A penetração da água entre as camadas, afastando
as mesmas dá origem a expansão do argilo-mineral, fonte de
problemas na engenharia geotécnica
Origem e formação dos solos
• Constituição do solo – Mineralogia
• Ilitas: Tem o mesmo arranjo estrutural das
montmorilonitas, entretanto, a presença de íons não
permutáveis faz com que a união entre as camadas é mais
estável. Estas argilas são menos expansíveis que asestável. Estas argilas são menos expansíveis que as
montmorilonitas.
Origem e formação dos solos
• Constituição do solo – Mineralogia
Caulinita Ilita
Origem e formação dos solos
• Exercícios propostos:
1) Como as condições climáticas podem influenciar na formação dos solos?
2) Por que o intemperismo físico é responsável pela formação de solos
granulares e o químico pela formação de solos argilosos? Explique.granulares e o químico pela formação de solos argilosos? Explique.
3) Qual a principal diferença entre solo residual jovem e maduro?
4) Por que a construção sobre solos orgânicos e turfosos pode trazer
problemas?
5) Considerando-se três solos distintos com presença de argilo-mineirais de
caulinita, montmorilonita e ilita, respectivamente, com qual dos solos
deveria-se ter maior preocupação durante a implantação de uma obra?