Resumo de Geologia - 2° Bimestre

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Água
No Brasil, as obras de engenharia, elas não são destruídas e não sofrem problema devido algum fenômeno natural que não seja a chuva.
O problema natural que existe no Brasil que possa destruir obras de engenharia, está relacionado a água da chuva que escoa superficialmente em forma de enxurradas, provocando algumas consequências como enchentes, erosões, assoreamentos ou a água que infiltra nas rochas e nos solos, provocando alguns problemas que possam vir e provocar destruição nas obras de engenharia.
Água de escoamento superficial
A água de escoamento superficial (enxurradas) pode provocar a retirada do solo de um local e transporta para outro local. Quando a água retira esse solo, fica uma cavidade no local onde foi retirado o solo, em função do tamanho dessa cavidade que se forma, recebe um nome diferente, como ravina, valeta e voçorocas. São grandes cavidades, maiores ou menores, provocados pelo processo de retiradas do solo daquele local onde se formou essas cavidades e transportado para outro lugar. Isso trás vários prejuízos para obras de engenharia, quanto na zona urbana, como na zona rural ( ferrovias, rodovias, agropecuária ).
Pode causar também o assoreamento, ou seja, esse material que é transportado pela água da chuva, através de enxurradas, ele pode ser depositado em locais inadequados, trazendo problemas, como por exemplo, ser depositado argila (barro) em leitos rodoviários, o que faz com que se torne uma pista mais ainda escorregadia para os carros que trafegam na rodovia.
Água de infiltração (água subterrânea)
Ocasiona alguns problemas no solo e nas rochas:
· Aumenta o peso específico ou peso morto. Um solo molhado é muito mais pesado que um solo seco e dessa forma, causa uma instabilidade no solo.
· O solo é formado por partículas soltas e desagregadas e essas partículas tendem a escorregarem entre si. Quando a água infiltra no solo, passa no meio dessas partículas, agindo como lubrificante e consequentemente diminuindo a já baixa resistência ao cisalhamento desse solo ou rocha.
· Em seu movimento pelo solo, a água exerce uma força de arraste ( força de percolação ), que remove as partículas mais finas, causando uma erosão interna. A água tem a capacidade de levar embora uma boa parte das substancias no estado líquido, porque ela dissolve (solvente) grandes quantidades de partículas que estão no solo e que são solúveis na água. Os minerais de argila são solúveis em água e são levados embora junto com a água e no local onde estava os minerais de argila, fica um buraco, um vazio, causando uma instabilidade e formando uma erosão interna.
· A água da chuva é levemente ácida. Como a água encontrada no subsolo, possui grandes quantidades de gases dissolvidos, tornando-se quimicamente ativa podendo causar uma lenta decomposição de determinados minerais como feldspato e carbonatos e também torna-se agressiva a elementos estruturais enterrados nesse solo, como o concreto.
· Se o solo ou a rocha possuir argila, a água irá transmitir características de plasticidade, tornando-a moldável e escorregadia, podendo aumentar a instabilidade do solo ou da rocha. Se a argila for expansiva irá causar sua expansão
· A água quando está sob-pressão nos aquíferos, ela exerce uma sub-pressão na obra de engenharia e isso pode trazer sérios problemas para essa obra.
Fórum de Bauru
Foi um acidente ocorrido durante os trabalhos de terraplenagem do Fórum de Bauru, quando uma queda de bloco terroso, soterrou operários, causando 4 mortes.
Causas
· O engenheiro responsável pela execução da obra solicitou um corte vertical da encosta e não se preocupou em fazer escoramentos ( como de madeira, lona preta impermeável e entre outras) pra evitar que se chovesse a água não infiltrasse e modificasse as características daquele solo
· O solo daquela região é areno-argiloso, que contém uma maior quantidade de areia do que argila.
· Na época da execução da obra, estava 3 meses sem chover (época de estiagem) e isso fez com que o engenheiro acreditasse que não havia a necessidade de fazer escoramento na encosta. Porém na noite anterior ao acidente, choveu muito e a água modificou as características do solo do talude, pois o solo areno-argiloso é permeável e a argila presente no solo com a água, adquire características de plasticidade, tornando-se moldável e escorregadia e dessa forma instabilizou o solo, pois:
a) Aumentou o peso especifico do solo
b) Diminuiu a resistência ao cisalhamento, pois diminuiu o atrito entre as partículas do solo e também transmitiu características de plasticidade do solo do talude.
· Choveu tanto, que além da água infiltrar no solo, a água começava “minar” água no talude. Como a chuva havia saturado o solo da área de terraplenagem, estava com poças d’água dificultando o trabalho. Para eliminar estas dificuldades, o mestre de obras iniciou a execução de valas de drenagem no pé de talude, com um leve caimento para a rua. Entretanto quando ele aumentou a altura dessa vala, foi aumentada a altura do talude, que já estava bastante instável. Quando aumentou a altura do talude, ele provocou uma instabilidade do talude, pois quanto mais alto for a altura de um determinado talude, maior será a tendência desse talude cair, desmoronar e deslizar, pois o solo que foi retirado, ele sustentava o talude. Além disso, essa vala foi construída manualmente, os operários foram com enxadas para abrir a valeta. Dessa forma, provocou vibrações no pé do talude. Quando os minerais de argila são umedecidos e recebem vibrações, eles se liquefazem. Com as ondas produzidas pelas vibrações desse trabalho, somado com a presença da água, a argila praticamente entrou no estado líquido.
Consequências
Queda de blocos terrosos, soterrando vários operários
Solução
Escoramento do talude com madeira ou eucalipto 
Minerais argilosos
Argila: No ponto de vista mineralógico, é um alumino-silicato de potássio, sódio ou cálcio hidratado e de formato lamelar.
No ponto de vista granulométrico, é qualquer partícula inorgânica com dimensões microscópicas menores que 0,002 mm de diâmetro.
Principais características geotécnicas da argila
· É praticamente impermeável ( embora a água possa infiltrar muito lentamente nos microporos de uma argila ). A água consegue infiltrar, mas não consegue percolar e impermear a argila.
· A argila tem um adensamento natural (compactação) muito lento, demorando milhares de anos para acontecer isso.
· A argila quando umedecida adquire característica de plasticidade, tornando-se moldável e escorregadia. Os minerais de argila são flexíveis e moldáveis em função da porcentagem de água.
· Quando a argila é hidratada, ela se expande e quando é desidratada se contrai ( característica de expansão ). 
Adensamento Natural da argila
Quando construímos uma obra e as fundações dessa obra estão alojadas na rocha que se encontra abaixo da camada de argila, essa obra irá permanecer no nível inicial em que foi construída, ou seja, ela não sofrerá um recalque ( afundamento ) junto com o solo, devido ao fenômeno de adensamento natural que argila possui quando ela recebe um peso extra sobre sua superfície.
Porém, quando construímos uma obra e a sua fundação se encontra apoiada no solo, a obra irá acompanhar e vai afundar juntamente com o solo, devido ao peso dela sobre o solo argiloso.
Técnicas para acelerar artificialmente o adensamento
Em São Paulo, a firma AOKI-GUARANTÃ tem obtido excelente resultado, cerca de mais de 85% do adensamento total, utilizando a seguinte técnica:
1. Regularização da superfície do terreno (área de mangue), que receberá a obra, com caimento para cada lado de 2%.
2. Sobre esse solo, será construída uma camada drenante de areia grossa. Essa camada é de 15 a 20 cm de espessura.
3. Em seguida, serão realizados furos na área do mangue, que serão ligados até a camada de rocha, ou seja, atravessar todo o solo que está cheio de argila. Nesses furos, vai injetar fitas especiais, altamente permeáveis, sintéticas e drenantes.
4. Em seguida, serão construídas na lateral da camada drenante,, valas coletoras de águanos dois lados.
5. Sobre a camada drenante é colocado o aterro (com sobrecarga do peso do aterro vai forçar a subida da água do solo argiloso para a camada drenante, através das fitas).
6. Feito isso, retira a sobrecarga, faz o serviço de terraplenagem e regulariza a superfície do aterro.
Variação de volume
Existem argilas que tem o problema de expansividade
Solo com variação de volume em função da porcentagem de água. Argilas com uma porcentagem de água significativa se expandem e quando perdem se contraem.
Argilas expansivas têm uma variação de volume nítida e argilas não expansivas tem uma variação de volume muito pequeno.
O fato de uma argila receber água, ela vai se expandir, dessa forma ela vai provocar na região em que se encontra uma pressão de 200 kg/cm².
Problema geotécnico: Talude
Problema que aconteceu quando estava sendo construído um talude de uma ferrovia. Os taludes de uma ferrovia são mais verticais de os de uma rodovia.
Num talude de uma rodovia, encontra-se rochas de argila com problemas de expansividade num trecho de 300 m a 500m. Com o passar do tempo,a ação atmosférica (chuva, cerração, neblina, orvalho e etc) vai umedecer essa a argila da rocha do talude e dessa forma ela vai inchar. Com a presença do sol e de ventos, vai retirar aquela água e a rocha vai contrair. Acontecendo esse processo de expansão e contração da rocha milhares de vezes ao dia, essa camada de argila vai de descascar e lasquear, devido as variações de volume da camada argilosa, que provocaram uma pressão responsável por esse lasqueamento na camada argilosa junto ao talude, formando uma pequena fragmentação, como lascas (detritos) que caem (queda de detritos ou empastilhamneto).
Com o passar do tempo, vai originar um vazio (buraco) na camada da rocha argilosa, dessa maneira vai ter um alívio de pressão que não vai suportar o peso da rocha e ela vai trincar, fazendo com que os blocos de rocha caem, podendo provocar acidentes.
Solução
O engenheiro deverá regularizar o talude, através de explosivos, visando recuar o talude para deixar ele retinho. Em seguida, ele deverá fazer furos na rocha adequada de baixo e firos na rocha adequada de cima, depois ele deverá instalar uma tela (tipo galinheiro ou alambrado) sobre a camada problema, fixando-a com grampos cimentados (chumbados) na camada rochosa adequada. Para finalizar, ele vai projetar argamassa impermeável sobre a tela. Dessa forma, nunca mais os minerais de argila terão contato com a água e nem sofrerá com o problema de expansividade.
Talude (camada de solo arenoso e uma camada de solo argiloso)
Um talude constituído por uma camada de material arenoso na superfície e por uma camada de argila plástica será estável em época de estiagem. Mas, com a estação chuvosa, ocorre o seguinte: como o material arenoso é permeável, uma parte da água da chuva irá se infiltrar no solo, atingindo o solo argiloso. Como o solo argiloso é quase impermeável, a quase totalidade irá percolar no contato (pelo material arenoso), indo “minar” no talude. Essa água irá exercer as seguintes influências:
· Aumenta o peso morto do material arenoso.
· Diminui a Rc, principalmente no contato.
· Exerce força de arraste em direção ao talude.
Uma fração pequena de água, irá penetrar lentamente nos micro poros do solo argiloso, transmitindo características de plasticidade (tornando esta faixa superior do solo argiloso moldável e escorregadio).
Como consequência deste conjunto de influências, poderá ocorrer um escorregamento do material arenoso, provocando sérios acidentes.
Grupo dos carbonatos (CO3)
É o grupo em que todos minerais fazem parte desse grupo, tem como radical o (CO3) em sua composição química.
No grupo dos carbonatos, os minerais que tem apenas um elemento químico em sua composição química são denominados de carbonatos simples e ele é um cálcio. 
Os que têm mais de um elemento químico em sua composição são chamados de carbonatos duplos. Os mais comuns são os que têm cálcio e magnésio e são chamados de carbonatos duplos.
Os carbonatos podem ser encontrados na forma de minerais ou rochas, recebendo denominações diferentes:
Os minerais que pertencem ao grupo dos carbonatos simples, o mais comum deles é a calcita. A rocha metamórfica é o mármore e a rocha sedimentar é o calcário.
 No duplo, o mineral mais comum é a dolomita. A rocha metamórfica é o mármore dolomítico e a rocha sedimentar é o calcário dolomítico.
Características
Tendo o CO3 em sua composição química ele vai reagir quimicamente com ácidos fracos encontrados na natureza que caem juntos com a chuva, como ácidos diluídos na água (ácido carbônico). Esses ácidos, sendo mais fracos ou sendo mais fortes, atacam as rochas carbonáticas e os minerais e é uma reação muito lenta, entretanto é uma reação com o passar do tempo (centenas ou até milhares de anos), todo o carbonato é diluído com o ácido em granito.
A água da chuva é ligeiramente ácida (pois contém gases dissolvidos, como o CO2). Essa água penetra na formação rochosa pelas fraturas e minúsculos poros, atacando-a quimicamente, dissolvendo lentamente o carbonato, fazendo virar líquido. Essa reação libera gás e a outra parte libera um líquido, originando canais e cavernas de dissolução na formação rochosa. A medida que esses canais de dissolução (essas cavidades) iam sendo aumentadas de tamanhos, formavam as cavernas. As cavernas foram formadas pela dissolução dos carbonatos que reagiram quimicamente com os ácidos que existem na natureza. 
Desta forma, mesmo que o carbonato em si, seja de boa qualidade geotécnica, se a obra for executada sem adequada pesquisa, as fundações poderão ficar um pouco acima de uma caverna e consequentemente ocorrerá o colapso da obra. Como engenheiros civis, devemos entender que há a necessidade de fazer uma sondagem (pesquisar o que existe no solo que vai receber a sua futura obra), através de perfurações do solo, para saber o que tem embaixo do solo, investigando qual tipo de rocha que tem, como por exemplo, os seus comportamentos ou se existe uma possível caverna. Sendo uma rocha carbonata, o engenheiro não pode construir sobre ela, dependendo do estágio de evolução que aquele carbonato se encontra. 
Grupo dos feldspatos
O feldspato é o mineral mais abundante formadores das rochas da crosta terrestre. O feldspato é um alumino-silicato de K, Na e/ou Ca. A única diferença dele para o mineral de argila é que ele não é hidratado, pois o feldspato quando se decompõe, ele sofre ações de agentes externos, intemperismo, acidez e etc, ele se transforma em mineral de argila. Dependendo do grupo de feldspato que esse mineral pertence, ele se transforma numa argila diferente. 
 Os feldspatos são encontrados mais comumente em rochas magmáticas e em rochas metamórficas. Raramente é encontrado em rochas sedimentares.
O feldspato existente da rocha magmática ou metamórfica, como o granito e o gnaisse, é muito resistente. Essas duas rochas têm o feldspato que é o mineral que quando se faz o movimento de gangorra, ele brilha em superfícies planas e lisas, são pequenas partes brilhantes. Para ter certeza que é um feldspato, é necessário realizar 3 testes:
· Pingar o ácido. Se efervecer, significa que esse mineral não é um feldspato. Podendo ser mármore ou calcita.
· Cutucar com um canivete. O feldspato quando cutucado, ele não solta lâminas.
· Atritar a rocha no vidro. Se a rocha riscar o vidro, significa que a rocha contém o mineral feldspato.
O feldspato é muito resistente enquanto ele ainda tem uma idade considerada como “jovem”. Conforme vai “envelhecendo” o mineral feldspato, a sua resistência vai diminuindo.
Para verificar a verdadeira “idade” do feldspato é necessário fazer um ensaio de durabilidade.
Ensaio de durabilidade
Durabilidade de uma rocha: É a resistência que uma rocha oferece ao intemperismo.
O ensaio de durabilidade deve ser realizado em corpos de prova, (objeto cilíndrico). Eles têm que ter uma altura duas vezes maior que o seu diâmetro. Para obter esses corpos de prova, são feitas sondagens rotativas na rocha com o auxílio de uma máquinaque tem uma coroa de dentes de diamantes e de alta rotação, que vai girando até encontrar a rocha que será penetrada e vai ser introduzida em um cano oco que faz parte dessa máquina. Após a rocha preencher todo o cano oco, vai ser retirada a rocha desse cano e ela será serrada com um tamanho arbitrário. Além disso, serão retirados os corpos de prova numa profundidade em que vai ficar a fundação da obra. Serão retirados n copos de prova, sendo esse n a quantidade de corpos de provas que são retirados, de onde será feita a fundação da obra.
Escolhida a quantidade de corpos de prova, deverá em seguida numerar todos os corpos de prova e pesar todos eles, obtendo assim o peso inicial (Pi).
Após a pesagem de todos os corpos de prova, a metade dos corpos de provas serão submetidos ao ensaio de ruptura axial (resistência a compressão axial), obtendo o valor da resistência à ruptura inicial (Ri).
A outra metade é submetida à 30 ciclos. Esses 30 ciclos, eles são constituídos de 3 dias, cada ciclo. Cada ciclo é baseado nos seguintes procedimentos:
· Cada corpo de prova será colocado dentro de um tanque de água por 48 horas.
· Retira esses corpos de provas e colocam-nos em uma estufa a 105°C ventilada, durante 24 horas.
Esses corpos de provas serão submetidos a essa situação durante 90 dias, pois são 30 ciclos e cada ciclo completo tem 3 dias. Segundo estudos da engenharia e geologia, esse intervalo de tempo é o intervalo de intérpere, que na verdade estaria acelerando o intemperismo de vários anos sobre aquela rocha.
Após os 30 ciclos deve-se:
a. Pesar os corpos de prova que foram submetidos aos 30 ciclos, obtendo assim o peso final dos corpos de provas após a influência dos 30 ciclos (Pf).
b. Submeter esses corpos de provas ao ensaio de ruptura axial, obtendo a resistência final após a influência dos 30 ciclos (Rf).
Depois disso, deverá ser feito uma comparação entre o Pi com o Pf e o Rf com o Ri.
Se as diferenças forem pequenas significa que auqela rocha é muito resistente, o que indica que ela possa ter um estágio de vida jovem e ela vai aguentar a obra por muito tempo, ou seja, a ação dos 30 ciclos, quase não modificou as características geotécnicas da rocha.
Caso contrário, a diferença for muito grande, significa que aquela rocha está num estágio avançado de decomposição e ela vai se deteriorar durante ainda a vida útil da obra e essa obra terá problemas, pois a base vai ruir, fazendo com que o feldspato vai virar mineral de argila.
Grupo dos ferromagnesianos
É todo mineral que tem ferro e magnésio como elementos componentes principais.Esses elementos oxidam em contato com o ar atmosférico.
Comportamento tecnológico: Idem feldspato, a única diferença é que com a ação intempérica; sofre lenta decomposição em Limonita (ferrugem natural) e um pouco de argila.
É necessário fazer o teste de durabilidade nesse tipo de rocha afim de constatar o estágio de decomposição do ferro que forma a rocha.
Gipsita
Sulfato de cálcio hidratado.
Coluviamento
Coluviamento é a mesma coisa que “rastejo”. Existem solos que se movimentam obedecendo a lei da gravidade. Numa vertente, quando o solo dessa vertente sofre um deslocamento muito lento, porém contínuo, obedecendo a lei da gravidade, esse solo está sofrendo um coluviamento.
Os solos Coluviais são aqueles cujo agente transportador é a gravidade, que faz cair massas de solo e rochas ao longo dos taludes. Ocorrem via de regra ao pé de escavações e encostas. Sua composição depende do tipo de rocha existente nas partes mais elevadas. Estes solos normalmente são desaconselháveis para projetos de engenharia, pois são materiais inconsolidados, permeáveis e sujeitos a escorregamentos. 
Podemos detectar se um solo é coluvial através de evidências indicativas, tais como:
a. Presença de blocos de rochas deslocados de sua posição inicial
b. Árvores inclinadas ou com troncos recurvados
c. Mudanças bruscas em estratos ou camadas rochosas
d. Cercas e postes inclinados
e. Muretas e muros quebrados
f. Inflexões em eixos de estradas
g. Presença de matacões (blocos de rocha que se encontram soltos na superfície da terra, maiores que 256 mm de diâmetro) arredondados.
h. Linhas de seixos (pedregulhos que foram transportados pela água do rio) recobertas por regolito (solo).
Através da observação de estacas fixas no solo em relação as fixadas no material sem movimentação, isto é, na rocha. Inicialmente, fixamos uma estaca no solo ou rocha sem movimentação, que irá servir como ponto referencial. A seguir cravamos diversas estacas presas apenas no solo com rastejo, cuja posição é determinada em relação ao referencial (estaca fixa na rocha). Em seguida, é suficiente ir determinar a posição assumida por estas estacas móveis, em intervalos de tempo conhecidos. Detsa forma, ficamos conhecendo como ocorre o deslocamento e também a velocidade do rastejo, onde se divide a distância percorrida pela estaca móvel pelo intervalo de tempo gasto.
1. O que é solo?
O solo é uma superfície desagregada de espessura e constituição variáveis, apresentando componentes sólidos ( minerais e matéria orgânica), líquidos (água) e gasosos (ar). O solo consegue ser retirado sem o auxílio de explosivos
2. O que é solo residual?
É o solo que se encontra no mesmo local em que se originou.
3. O que é solo transportado?
É o solo que se encontra no local diferente de onde ele se originou.
4. O que é solo coluvional?
Existem solos que se movimentam obedecendo a lei da gravidade. Numa vertente, quando o solo dessa vertente sofre um deslocamento muito lento, porém contínuo, obedecendo a lei da gravidade, esse solo está sofrendo um coluviamento.
5. O que é aluvião?
Depósito de matérias orgânicas e inorgânicas deixado pelas águas: a aluvião é formada de calhaus, cascalho, areia e lodo.
6. O que é solo orgânico?
É aquele que predomina matéria orgânica ou seja, formados através da decomposição de vegetais, animais e microorganismos.
7. O que é solo pedregulhoso?
É o solo onde predomina pedregulhos, ou seja, em que predomina partículas inorgânicas maiores que 2 mm de diâmetro. 
8. O que é solo arenoso?
É o solo onde predomina areia, isto é, toda partícula inorgânica de 0,02 mm até 2 mm de diâmetro.
9. O que é solo siltoso?
É o solo onde predomina o síltio, ou seja, toda partícula inorgânica de 0,002 mm até 0,02 mm de diâmetro.
10. O que é solo argiloso?
É o solo onde predomina argila, ou seja, toda partícula inorgânica menor que 0,002 mm de diâmetro.
11. O que é solo areno-argiloso e solo argilo-arenoso?
O solo areno-argiloso é o solo que possui areia e argila, entretanto predomina mais areia do que argila.
Enquanto que o solo argilo-arenoso é o solo que também possui areia e argila, mas predomina mais argila do que areia.
12. O que é turfa?
A turfa é um material de origem vegetal, parcialmente decomposto, encontrado em camadas, geralmente em regiões pantanosas. É formado principalmente por Sphagnum (esfagno, espécie de musgo) e Hypnum, mas também de juncos, árvores, etc. Sob condições geológicas adequadas, transformam-se em carvão. É utilizada como combustível para aquecimento doméstico. 
13. O que é mangue?
Os mangues ou manguezais são matas que se desenvolvem em solos lodosos ou arenosos cobertos pela água salgada durante as marés cheias, principalmente em regiões abrigadas. 
14. Descrever:
1. O problema geotécnico que poderá ocorrer se as fundaçõea de uma obra de arte ficarem apoiadas em material rochoso adequado, porém com os pilares atravessando o solo com coluviamento ( como na Via Anchieta).
Quando foi construída a rodovia Anchieta e parte dela ficava sobre pilares que estavam em rochas adequadas, porém esses pilares estavam chumbados em rochas adequadas, eles atravessavam trechos com solos com coluviamento. Como foi mencionado anteriormente esse solo devido a gravidade ia se movimentando lentamente, porém contínua. Dessa forma o pilar ficou submetido a pressão do solo em movimento. Esta pressão atuou constantemente, “forçou” o pilar para baixo. 
Como o pilar era fixo na extremidade inferior (fundação) e tambémna extremidade superior (obra de arte), começou a se deformar lentamente, gerando microfissuras de compressão num dos lados do pilar e microfissuras de tração no outro lado, comprometendo a obra.
2. Como foi realizada a obra semelhante na rodovia dos Imigrantes.
Por já ter sido conhecido o problema da influencia da pressão do rastejo em pilares de obras de arte na Via Anchieta, o problema foi cuidadosamente analisada e adotada a seguinte solução na Rodovia dos Imigrantes:
Uma técnica elaborada por engenheiro brasileiro consistiu em retirar todo solo que envolvia o pilar, ficando um buraco em volta do pilar. Nesse buraco, foi construído um anel de concreto com diâmetro interno de 5 metros e com uma espessura de 0,60 metros, em volta desse pilar. O engenheiro calculou a velocidade do solo coluvial que se movimentava durante um certo período e com isso ele determinou o quanto esse solo se movimentava durante esse período pré determinado e também em outros períodos e ainda constatou o deslocamento desse solo em épocas chuvosas. Baseado nesses cálculos, o engenheiro projetou esse anel que envolvia o pilar em toda espessura do solo com rastejo, ficando apenas apoiados no solo sem movimentação imediatamente abaixo do solo em rastejamento.
Com a pressão da movimentação do solo, o cilindro de concreto irá sofrer um lento deslocamento para baixo. Mas o tempo mínimo necessário para que o cilindro (com o deslocamento) chegue a encostar no pilar, foi calculado e previsto pelo engenheiro que demoraria cerca de 50 anos para que esse efeito acontecesse. E mesmo que as condições de movimentação do solo sejam bastante agravadas com o passar do tempo, iria demorar pelo menos 20 anos para que o anel chegue a encostar-se ao pilar.
Quando o anel de proteção ficar perigosamente próximo ao pilar, deverá ser substituído por um novo, construído na posição original. Esse anel de concreto só é construído em solo com coluviamento.
Essa solução foi tecnicamente correta para o problema e de custo baixíssimo.
15. Descrever como ficaria para construir um aterro rodoviário num local onde temos:
· Caso A: turfa com espessura média de 2,5 m
· Caso B: turfa com espessura média de 4,0 m
· Caso C: mangue com espessura média de 30,0 m
Um aterro nunca deve ter como fundação um solo orgânico. Logo num trecho com solo orgânico, devemos eliminá-lo (substituí-lo) totalmente ou parcialmente.
Se a espessura do solo orgânico for pequena ou média (até = 5,0 m) a substituição será total. Se a espessura do solo orgânico for grande a substituição será parcial.
A eliminação total do solo orgânico (espessura até 5,0 m) pode ser feita com máquinas, com sobrecarga ou com explosivos.
No caso A, quando o solo não for totalmente mole, consegue-se retirar o solo orgânico com máquinas (escavadeiras e basculantes) . Este processo é o mais seguro, pois permite o controle visual da eliminação do solo orgânico, e é rápido.
Porém se o solo for mole, fica impossibilitado das máquinas poderem entrarem e fazer a retirada do solo. Dessa forma, o solo orgânico deverá ser expulso com sobrecarga ou com explosivos.
No caso B, o solo orgânico deve ser expulso com sobrecarga ou explosivo. Inicialmente o aterro é construído diretamente sobre o solo orgânico. O próprio peso do aterro irá provocar expulsão de parte do solo orgânico pelas laterias (por fluência plástica).
Como o peso do aterro não foi suficiente para expulsar todo o solo orgânico, é colocado um peso extra (sobrecarga ou terra) no aterro, para aumentar a pressão sobre o solo orgânico, causando a expulsão total do solo orgânico. Dessa forma o aterro ficará sobre o solo adequado. Após a expulsão do solo orgânico, a sobrecarga é retirada com trator de lamina. A sobrecarga, geralmente é o próprio solo utilizado no aterro.
Se não for viável economicamente essa técnica por solicitar vários caminhões de terra, é utilizado outro método que se utiliza explosivos que consiste no seguinte:
Inicialmente é feito igual foi explicado no caso B, que foi construído um aterro sobre o solo. Em seguida, são feitos furos de sondagens verticais no aterro e instalados explosivos no solo orgânico. O número de fileiras de explosivos depende das dimensões da obra. Geralmente são suficientes 5 fileiras: ( 1 no eixo da rodovia, 1 em cada borda e 1 em cada pé do aterro).
Os explosivos são acoplados a espoletas de retardo, de modo que, quando o detonador é acionado, o explosivo central detona uma fração de segundo antes dos explosivos ao seu redor e assim sucessivamente. A pressão dos gases da explosão vai expulsar o solo orgânico sob o aterro. Após a expulsão do solo orgânico, a superfície do aterro é regularizada e feita a pavimentação.
16. O que é sensibilidade de argilas, almogamento, argila viva (quick-clay)?
Almogamento é o “amassamento” de argilas sem alterar o teor de umidade. Esse amassamento pode ser causado por vibrações ou por um impacto. 
Sensibilidade de argilas é a relação entre a resistência a compressão simples da argila natural indeformada e a resistência a compressão simples da argila amolgada. 
Quando um menor valor para sensibilidade, significa que menos líquido é aquela argila, menos água tem nela e menor tendência dela se tornar plástica. Quanto maior for o resultado da divisão da sensibilidade de argilas, maior será a sensibilidade da argila.
Quando amolgadas, as argilas apresentam menor resistência.
Argila viva ou Quick-Clay são argilas com sensibilidade superior a 50. Logo quando amolgadas, praticamente se liquefazem e a resistência da argila amolgada será infinitamente menor a natural.
17. Descrever as causas que provocaram a corrida de terra na Vila Albertina – Campos do Jordão-SP.
As corridas de terra são geralmente provocadas pela saturação do solo por pesadas chuvas ou longos períodos de chuva de menor intensidade, havendo necessidade de presença no local de material argiloso.
A Vila Albertina, está localizada numa região de clima frio e constituído por 2 vales, sendo que o de posição superior, em forma de anfiteatro, com uma área central aplainada. Os vales eram constituídos de argila orgânica recente extrassensível, negra, com 5% de matéria orgânica em peso.
Entretanto, a existência dessa argila orgânica extrassensível era desconhecida, pois o mesmo se achava recoberto por uma fina camada de solo coluvial avermelhado (de espessura de 0,5m), coberto por vegetação e usado para o plantio de árvores. O plano do vale superior mergulhava em direção ao inferior com inclinação de 6°.
Em um certo dia, ocorreu no vale superior, uma chuva e posteriormente a mobilização de todo pacote de sedimentos orgânicos (cerca de 80000 m³) que avançou para dentro do vale inferior. A extensão total foi de aproximadamente 700 metros, percorridos em 30 minutos, provocando a destruição de 60 habitações e 17 vítimas fatais.
Causas principais
· Litologia: A existência de argila Quick Clay, encoberta pela camada de solo coluvial avermelhado.
· Aterro: Um aterro em construção, com lançamento de solo residual avermelhado retirado de uma encosta da proximidade e que estava sendo construído com trator, diretamente sobre o solo coluvial de pequena espessura, abaixo da qual, existia a argila orgânica preta extrassensível.
· Chuva: Houve chuvas intensas e contínuas nos dias anteriores ao desastre, logo todo solo da região estava completamente saturado.
Devido a saturação:
· Aumentou o peso morto (gama natural) do aterro, atuante sobre a quick Clay.
· Diminuiu a resistência ao cisalhamento do aterro e do solo coluvial avermelhado
· Diminuiu a resistência do solo orgânico sensível, transmitindo características de plasticidade.
Como consequência, tivemos a ruptura do aterro e sua queda vertical. A parte movimentada do aterro, provocou a expulsão da argila orgânica sensível que estava abaixo, de maneira brusca e violenta.
Esta lama expelida de debaixo do aterro, comprimiu lentamente o terreno orgânico adjacente, provocando o seu amolgamento.
Pelas características essa argila, o material amolgado torna-se bastante fluído perdendo a sua consistênciaescoando rapidamente (corrida de terra) por toda largura do vale e numa extensão total de aproximadamente 700 metros, como se fossem lavas vulcânicas derretidas.
18. O que é capilaridade e franja capilar?
A capilaridade é o fenômeno que consiste na ascensão da água subterrânea pelos microporos, contrariando a força da gravidade terrestre, em virtude da atração exercida pelas partículas.
Franja capilar é a faixa de solo saturada pela água capilar, é o conjunto de todos os pontos que água subterrânea conseguiu ascender adquirindo um formato irregular.
19. Como devemos proceder para eliminar a influencia da água capilar em rodovias?
No caso de rodovias construídas em local de solo (ou rocha) siltosa (ou silto-argiloso), haverá a necessidade de se impedir que a água capilar atimja o sub-leito rodoviário.
Para este fim, tentar rebaixar o nível hidrostático com valas drenantes irá onerar demasiadamente a obra.
A solução será executar uma camada drenante de areia grossa (ou manta geotextil) à fim de receber a água capilar e conduzi-la para valas rasas construídas sob o acostamento. Com isto, o sub-leito rodoviário ficará livre da ação maléfica da água capilar.
20. A capilaridade ocorre em que tipo de solos?
A capilaridade só acontece em solos siltosos ou em solos siltosos misturados com argila.