Mecnica dos Solos:

Aplicao das leis de mecnica e de hidrulica aos problemas de engenharia relacionados com os solos. Problemas com o solo na Engenharia Civil:

Caractersticas:1- No possui uma relao nica nem linear de tenso x deformao. 2- Comportamento do solo depende de presses, tempo, etc. 3- diferente em cada local. 4- A massa subterrnea no pode ser vista e sim avaliada atravs de amostras isoladas. 5- Amostragem causa distrbios no solo.

Usos do solo na Engenharia:

Como fundao para suportar estruturas resistncia ao cisalhamento => colapso ou compressibilidade => recalques, escavaes trincheiras, bases, cortes de estradas, remoo e suporte do solo, capacidade de carga aterros naturais ou construdos, taludes

Como material de construo

Fluxo dgua quando o solo permevel, a gua pode fluir atravs dele e causar alguns problemas (piping, carreamento).

Fundaes:

Direta ou SuperficialProfundaProblema: recalques ou levantamentos que causem a runa da estrutura. Solos expansivos (regies ridas).

MATERIAL DE CONSTRUO:

Utilizado para aterros (barragens), pavimentos (estradas), aeroportos, etc

Problema: Emprstimos. Cortes e aterros.

PROBLEMAS ESPECIAIS:

Vibraes (equipamentos, compressores, turbinas) densificao de solos granulares Exploses (escavaes), Terremotos deslizamentos (estabilidade de taludes) Congelamento expanso dos solos Bombeamento recalques

Camadas da Terra

A Terra constituda, basicamente, por trs camadas:

Crosta Terrestre: Camada superficial slida que circunda a Terra.

Manto: camada logo abaixo da crosta. formada por vrios tipos de rochas que, devido s altas temperaturas, encontram-se no estado pastoso e recebem o nome de magma.

Ncleo: Compreende a parte central do planeta e acredita-se que seja formado por metais como ferro e nquel em altssimas temperaturas.

ORIGEM E FORMAO DOS SOLOSPara fins de engenharia o solo pode ser definido como sendo o material no consolidado acima da rocha.Do ponto de vista geotcnico o solo definido como o material resultante da decomposio e desintegrao das rochas pela ao de agentes atmosfricos.

INTEMPERISMO

o conjunto de processos que ocasiona a desintegrao e a decomposio das rochas e dos minerais por ao de agentes atmosfricos e biolgicos.

Ciclo de degradao das rochas e origem do soloMagmaDas, Braja. M.

SEDIMENTOSROCHAS SEDIMENTARESSOLOSINTEMPERISMOROCHA MAGMTICA

O intemperismo pode ser provocado por dois tipos de agentes: fsicos ou mecnicos Qumicos

Intemperismo Fsico:

Os materiais so desintegrados, pela ao conjunta ou isolada dos seguintes elementos: variao de temperatura, congelamento da gua, alvio de presses e a ao fsica de vegetais.

O intemperismo fsico no causa alterao na constituio mineralgica e qumica da rocha, mas simplesmente uma alterao textural da mesma.

INTEMPERISMO QUMICO

O intemperismo qumico envolve alterao dos minerais da rocha transformando-os em novos compostos. Os processos mais comuns que ocorrem na ao do intemperismo qumico, provocado pela gua e decomposio de organismos, so: hidrlise; hidratao; oxidao; carbonatao.

I.2 TIPOS DE SOLOS COM RELAO ORIGEMCom base na sua origem geolgica os solos podem ser divididos em dois grandes grupos:

RESIDUAIS TRANSPORTADOSSOLOS RESIDUAIS

So os solos que desde a sua origem at a data de amostragem permanecem no mesmo local onde foram formados. Uma importante caracterstica do solo residual a gradao do tamanho das partculas. O solo de gro fino superficial, e o tamanho dos gros aumenta com a profundidade.

Os solos residuais podem ainda ser divididos em dois subgrupos: inorgnicos: provenientes das rochas inorgnicas orgnicos: formados por restos de organismos, vegetais (turfas) e animais (marga = depsito de calcrio)No existe contato ou limite brusco e direto entre o solo e a rocha que o originou. A passagem entre eles gradativa e permite a separao de pelo menos duas faixas distintas: uma logo abaixo do solo propriamente dito, chamada Alterao de Rocha, e uma outra acima da rocha, chamada de Rocha Decomposta

Nas regies tropicais so formados solos residuais chamados de LATERITAS formados por uma alternncia de saturao e secagem do solo original, aumentando a concentrao de xidos de ferro e alumina na parte superior. So solos vermelhos, moles quando midos, porm duros quando expostos ao sol.

Os principais agentes de transporte so o vento, a gua, a gravidade e as geleiras.

SOLOS ELICOS So resultantes da ao do vento como agente de transporte. Tm em geral uma textura fina e uniforme.ex.: dunas

SOLOS ALUVIONARES OU SEDIMENTARES

So solos originados pelo transporte atravs da gua. Apresentam uma textura condizente com a velocidade de arrasto e a distncia de transporte. Ex.: seixo roladoSOLOS TRANSPORTADOS

So aqueles que, originados em um local, foram transportados para outro, atravs de um agente qualquer.

SOLOS COLUVIONARES

Originam-se pela ao da gravidade, sendo formados nos ps das elevaes, sendo em geral de textura grossa, heterognea e no coesivos. Pode ser exemplificado pelos deslizamentos de terras nos taludes.De um modo geral, o solo residual mais homogneo do que o transportado no modo de ocorrer, principalmente se a rocha matriz for homognea.

Rocha ExpostaSOLO

ROCHASOLO TRANSPORTADOSOLO RESIDUAL

ROCHAROCHAS SEDIMENTARESROCHAS METAMRFICASROCHAS GNEASINTEMPERIZAO

MAGMATRANSPORTE DEPOSIO LITIFICAO OU DIAGNESEMETAMORFISMOFUSO

MINERAIS CONSTITUNTES DOS SOLOS GROSSOS

MINERAL: Substncia inorgnica e natural, que tem uma estrutura interna caracterstica determinada por um certo arranjo especfico de seus tomos e ons.

Nos solos grossos os minerais predominantes so:

Silicatos - principalmente Feldspatoxidos - principalmente Quartzo (SiO2)Carbonatos - principalmente Calcita e DolomitaSulfatos - principalmente Anidrita

Nos solos grossos o comportamento mecnico e hidrulico est principalmente condicionado por sua compacidade e pela orientao de suas partculas, sendo a sua constituio mineralgica, at certo ponto, secundria.

MINERAIS CONSTITUNTES DOS SOLOS FINOS

Partindo dos numerosos minerais (principalmente silicatos) que se encontram nas rochas gneas e metamrficas, os agentes de decomposio qumica chegam a um produto final: a argila

Ao contrrio com o que ocorre com os solos grossos, o comportamento mecnico das argilas decisivamente infludo por sua estrutura em geral, e constituio mineralgica em particular.As argilas so constitudas basicamente por silicatos de alumnio hidratados, podendo tambm apresentar silicatos de magnsio, ferro ou outros metais, tambm hidratados.Esses minerais tm, quase sempre, uma estrutura cristalina definida, cujos tomos esto dispostos em lminas.

Existem dois tipos de lminas:

Oxignio

Silcio

AlumnioFolha SilcicaFolha Alumnica

Os tetraedros agrupam-se em unidades hexagonais, sendo a ligao entre dois tetraedros, feita pelo vrtice (oxignio). As unidades hexagonais repetem-se indefinidamente, formando uma retcula laminar.As lminas alumnicas esto formadas por retculas de octaedros, tendo tambm como ligao o oxignio.De acordo com a estrutura reticular os minerais de argila constituem trs grupos: Caulinitas Montmorilonitas Ilitas

Caolinitas: Em conseqncia da estrutura rgida, so relativamente estveis em presena da gua.Montmorilonitas: A ligao entre as retculas frgil, possibilitando a entrada de gua entre as mesmas (material expansivo). ex.: bentonitaIlitas: Possuem estrutura anloga das montmorilonitas sendo porm menos expansivas em virtude da ligao de potssio.K