MECÂNICA DOS SOLOS Capítulo 1 – Origem dos Solos Prof. Dr. João Paulo Souza Silva.

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1 MECÂNICA DOS SOLOS Capítulo 1 – Origem dos Solos Prof. Dr. João Paulo Souza Silva.

2 M ECÂNICA DOS S OLOS NA E NGENHARIA Por milênios, o homem vem construindo com, sobre ou dentro da crosta terrestre. VARIADAS obras de engenharia - VARIADOS tipos de problemas para sustentá-las. Com as soluções adotadas, ora corretas e ora desastrosas, o conhecimento da geotecnia foi sendo ampliado, pela experiência. Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 2

3 O NDE APLICAR ???????? Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 3

4 O NDE APLICAR ???????? Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 4

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7 7 Aeroporto Santos Dumont - RJ

8 Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 8 Ruptura de talude numa avenida de Salvador (BA) em 2005

9 Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 9 Ruptura de talude numa avenida de Salvador (BA) em 2005

10 Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 10 Ruptura de talude numa Autoestrada em Taiwan

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15 M ECÂNICA DOS S OLOS NA E NGENHARIA Inicialmente, estes conhecimentos foram consolidados na forma de conhecimentos empíricos e só mais tarde, teorias científicas foram elaboradas. Daí surgiu a Mecânica dos Solos, ciência que estuda o solo e seu comportamento mecânico. Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 15

16 M ECÂNICA DOS S OLOS NA E NGENHARIA Mecânica dos Solos – Estuda o comportamento do solos quando carregado; É o ramo da engenharia chamado de Engenharia Geotécnica ou Engenharia de Solos. Coulomb (1773) – critérios de ruptura Darcy (1850) – permeabilidade Rankine (1856) – critérios de ruptura Karl Terzaghi (1936) – fundador da Mecânica dos Solos. Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 16

17 C ONCEITO E C LASSIFICAÇÃO D OS S OLOS PEDOLOGIA: Material natural constituído de camadas ou horizontes de compostos minerais e ou orgânicos ARQUEOLOGIA: Material no qual se encontram registros de civilizações e organismos fósseis. AGRONOMIA: Camada superficial de terra arável, possuidora de vida microbiana. Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 17

18 C ONCEITO E C LASSIFICAÇÃO D OS S OLOS GEOLOGIA DE ENGENHARIA: Material terroso resultante dos processos de intemperismo físico e químico das rochas. ENGENHARIA CIVIL: Material terroso escavável e de fácil desagregação pelo manuseio ou ação da água e que perde sua resistência quando em contato, também com a água (saturado). Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 18

19 A S P ARTÍCULAS C ONSTITUINTES DOS S OLOS A Origem dos Solos Formados a partir da decomposição das rochas. Agentes Intempéricos – físicos, químicos e/ou biológicos. Processos de erosão, transporte e sedimentação Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 19

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21 Dissolução do calcário em contato com a água

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23 P ROCESSO G EOLÓGICO DE F ORMAÇÃO Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 23 Processos pedológicos Rocha sã Processos de intemperismo Solos residuais Processos de erosão, transporte e sedimentação Solos transportados Solos homogêneos e isotrópicos

24 S OLOS HOMOGÊNEOS Homogêneo : mesmas propriedades em todos os pontos Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 24 S OLOS ISOTRÓPICOS Isotrópico : mesmas propriedades em todas as direções

25 Curvas de esforço-deformação para o mármore de Yule, estirado na direção (A) perpendicular e (B) paralela à foliação. Dados de Heard e Raleigh (1972). Retirado do livro Geologia Estrutural. Ed. Oficina de Textos.

26 ISOTRÓPICO E HOMOGÊNEO Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 26

27 ISOTRÓPICO E HETEROGÊNEO Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 27

28 ANISOTRÓPICO E HOMOGÊNEO Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 28

29 ANISOTRÓPICO E HETEROGÊNEO Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 29

30 Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 30 Tipos de Solos RESIDUAIS:  Provenientes da decomposição e degradação de rocha subjacente. Também chamados de “in situ”. TRANSPORTADOS:  Provenientes de erosão, transporte e deposição de solos pré existentes.

31 T IPOS DE S OLOS Pedregulho – são fragmentos de rocha, com dimensões maiores que 2mm. Areias – possuem dimensões variando de 0,06mm a 2mm, são ásperas ao tacto, e, estando isenta de finos, não apresentam plasticidade. DNER  0,074 mm a 2 mm Siltes – são solos de granulação fina que apresentam pouca ou nenhuma plasticidade. (0,06 a 0,002 mm) Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 31 Quanto ao tamanho das partículas

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34 T IPOS DE S OLOS Argilas – São solos de granulação muito fina que apresentam características marcantes de plasticidade e elevada resistência, quando secas. As argilas quando secas e desagregadas, dão uma sensação de farinha, ao tacto, e, quando úmidas são lisas (sensação de sabão). Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 34 Quanto ao tamanho das partículas

35 I DENTIFICAÇÃO V ISUAL E T ÁCTIL Testes: Sensação ao Tacto: esfrega-se uma porção de solo na mão, buscando sentir sua aspereza. Plasticidade: tenta-se moldar pequenos cilindros de solo úmido, e em seguida, busca-se deformá- los. Resistência do solo seco: Por causa das forças interpartículas que se desenvolvem nos solos finos, um torrão de solo argiloso apresenta elevada resistência, quando se tenta desagregá- los com os dedos. Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 35

36 I NTERESSE G EOTÉCNICO Qual é o tipo de solo? Argiloso, arenoso, silte argiloso??? Suas propriedades físicas – consistência, compacidade, permeabilidade, etc. Possui ou não capacidade de suporte? É estável? Sob quais condições? Possui caract. drenantes ou não drenantes? Possui coesão? É expansível ou colapsivo? ETC…… Prof. Dr. João Paulo Souza Silva 36