Prof. Valquíria Claret dos Santos UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ   1 - Mecânica dos solos Prof. Valquíria Claret dos Santos

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.

1.1 INTEPERISMO E FORMAÇÃO DOS SOLOS ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS  Os solos são formados pela deterioração das rochas através do intemperismo.   ROCHA Agregado de um ou mais minerais, que é impossível de escavar manualmente, que necessite de explosivo para o seu desmonte.

1.2 TIPOS DE INTEPERISMO INTEMPERISMO É 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;

1.2 TIPOS DE INTEPERISMO 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.

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.  

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.

Importância do estudo dos solos: 1.3 Solos e Perfil Geotécnico 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

TORRE DE PISA (Itália) - Utilização da camada de areia como elemento de fundação deformação volumétrica na argila Recalque total e desaprumo da estrutura (4,5)

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

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: ROCHA Intemperismo SOLO

Perfil de Solo residual Rocha 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 Perfil de Solo residual

Perfil de Solo Residual

Perfil Residual de Gnaisses Rio de Janeiro – Ortigão (2004)

Perfil de Solos

Perfil Geotécnico de Solos Solo Orgânico Superficial Retrabalhados Castanho escuros Arenosos Muito porosos Muito laterizados Ricos em matéria orgânica Caulinitas Baixa plasticidade a ausente Compacidade elevada

Perfil Geotécnico de Solos Solo Aluvionar Retrabalhados (fluxo água) Cinza claro a escuro Silto argilosos Não laterizados Grãos Q foscos e arredond. Ricos em matéria orgânica Baixa plasticidade a ausente Consistência elevada

Perfil Geotécnico de Solos Solo Residual Maduro Residuais = Solos Lateríticos = Solos Coluvionares (foscos e arred.) Castanho avermelhados Argilo arenosos ou areno argilosos Porosos Laterizados a muito laterizados Caulinitas Baixa a média plasticidade Compacidade / Consistência elevada

Perfil Geotécnico de Solos Solo Residual Jovem Residuais = Solos Saprolíticos Castanho amarelados, róseos, brancos Areno argilosos Pouco Porosos Pouco Laterizados Ilitas e Montmorilonitas Baixa plasticidade a ausente Compacidade moderada a baixa

Solo Residual Jovem – bairro Anhumas Itajubá - Instalação de Ravinas

Gretas de contração - argilas expansivas

Perfil Geotécnico de Solos Saprolito Material inconsolidado Transição entre solo e rocha Cores Variadas Mantem estrutura rocha origem Arenosos Porosidade primária apenas Não Laterizado Montmorilonitas Plasticidade ausente Compacidade muito baixa (desagrega pressão dos dedos)

Perfil Geotécnico de Solos Rocha alterada Gnaisses Aspecto fosco e Esbranquiçado Perda de Resistência Mecânica

Rocha inalterada Gnaisses