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Prof. Valquíria Claret dos Santos
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
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MECÂNICA DOS SOLOS
A mecânica dos solos estuda as características físicas dos solos e as suas propriedades mecânicas (equilíbrio e deformação) quando submetido a acréscimos ou alívio de tensões.
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1.1 INTEPERISMO E FORMAÇÃO DOS SOLOS
ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS Os solos são formados pela deterioração das rochas através do intemperismo. ROCHAAgregado de um ou mais minerais, que é impossível de escavar manualmente, que necessite de explosivo para o seu desmonte.
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1.2 TIPOS DE INTEPERISMO
INTEMPERISMOÉ o conjunto de processos físicos, químicos e biológicos que ocasionam a desintegração e decomposição das rochas e dos minerais, formando os solos. INTEMPERISMO FÍSICO Ou mecânico é o processo de decomposição da rocha sem alteração química dos seus componentes. Os principais agentes são: - Variação de temperatura; Hidratação dos minerais; Congelamento da água; Alívio de pressões;
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INTEMPERISMO QUÍMICO É o processo de decomposição da rocha onde os vários processos químicos alteram solubilizam e depositam os minerais das rochas transformando-a em solo, ou seja, ocorre a alteração química dos seus componentes. Os tipos mais comuns são: HIDRÓLISE: É o mais importante, pois leva a destruição dos silicatos. HIDRATAÇÃO: Penetração da água nos minerais, através de fissuras. A hidratação ocasiona nos Granitos e Gnaisses a transformação de feldspato em argila.
1.2 TIPOS DE INTEPERISMO
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CARBONATAÇÃO: O carbonato de cálcio em contato com a água carregada de ácido carbônico se transforma em bicarbonato de cálcio.
OXIDAÇÃO: Mudança que sofre um mineral em decorrência da penetração de oxigênio na rocha.
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INTEMPERISMO BIOLÓGICO
É o processo no qual a decomposição da rocha se dá graças a esforços mecânicos produzidos por vegetais através de raízes, escavação de roedores, etc.
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Importância do estudo dos solos:• Utilização:
- absorver as cargas (fundações, estruturas) - material de construção (aterros, pav. e aeroportos, barragens)
• Problemas comuns:- recalques diferenciais (torre de pisa, Santos)- rupturas e deslizamentos de encostas e outros
• Importância do conhecimento do solo:- evitar os desastres catastróficos- melhor utilizar o solo sobre o ponto de vista técnico e econômico
1.3 Solos e Perfil Geotécnico
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- Utilização da camada de areia como elemento de fundação
deformação volumétrica na argila
TORRE DE PISA (Itália)
Recalque total e desaprumo da estrutura (4,5)
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MECÂNICA DOS SOLOS:
- estuda o comportamento de engenharia do solo quando este é usado como material de construção ou como material de fundação.
- aplicação de princípios e conhecimento de outras matérias básicas: física do solo, química, geologia
Aplicação da Mec. Solos:
• Fundações: cargas transmitida ao solos
• Obras subterrâneas e estrutura de contenção
• Projeto de pavimento
• Escavações, aterros e barragens
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ORIGEM E FORMAÇÃO DO SOLO• Conceito de solo: diferentes conotações
Agronomia: pequena espessura
Geologia: material não consolidado proveniente da decomposição da rocha e que permanece no local de origem
Engenharia: todo material proveniente da decomposição da rocha, escavável com o auxílio de pás, picaretas ou escavadeiras
• ORIGEM:
ROCHAIntemperismo
SOLO
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Perfil de Solo residualRocha alterada:matriz de rocha com intrusões de solo
Solo saprolítico:características da rocha mãe (mesmos minerais), menor resistência ao manuseio
solo residual jovem:> % de pedregulho (>4,8mm), irregulares qto a resistência mecânica, cor, permeab. e compressibilidade
Solo residual maduro:+ homogêneos, + superficiais, não apresentam semelhanças com a rocha de origem
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Perfil de Solo Residual
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Perfil Residual de GnaissesRio de Janeiro – Ortigão (2004)
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Perfil de Solos
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Perfil Geotécnico de SolosSolo Orgânico Superficial
RetrabalhadosCastanho escurosArenososMuito porososMuito laterizadosRicos em matéria orgânicaCaulinitasBaixa plasticidade a ausenteCompacidade elevada
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Perfil Geotécnico de SolosSolo Aluvionar
Retrabalhados (fluxo água)Cinza claro a escuroSilto argilososNão laterizadosGrãos Q foscos e arredond.Ricos em matéria orgânicaBaixa plasticidade a ausenteConsistência elevada
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Perfil Geotécnico de SolosSolo Residual Maduro
Residuais= Solos Lateríticos= Solos Coluvionares (foscos e arred.)Castanho avermelhadosArgilo arenosos ou areno argilososPorososLaterizados a muito laterizadosCaulinitasBaixa a média plasticidadeCompacidade / Consistência elevada
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Perfil Geotécnico de SolosSolo Residual Jovem
Residuais= Solos SaprolíticosCastanho amarelados, róseos, brancosAreno argilososPouco PorososPouco LaterizadosIlitas e MontmorilonitasBaixa plasticidade a ausenteCompacidade moderada a baixa
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Solo Residual Jovem – bairro Anhumas Itajubá- Instalação de Ravinas
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Gretas de contração- argilas expansivas
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Perfil Geotécnico de SolosSaprolito
Material inconsolidadoTransição entre solo e rochaCores VariadasMantem estrutura rocha origemArenososPorosidade primária apenasNão LaterizadoMontmorilonitasPlasticidade ausenteCompacidade muito baixa(desagrega pressão dos dedos)
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Perfil Geotécnico de Solos
Rocha alteradaGnaisses
Aspecto fosco eEsbranquiçado
Perda de ResistênciaMecânica
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Rocha inalteradaGnaisses