3 rochas solos

Faculdade de Cincias e Tecnologia Departamento de Engenharia Civil

DISCIPLINA DE FUNDAMENTOS DE GEOTECNIA

CAPITULO 3 INTRODUO DESCRIO E CLASSIFICAO DAS ROCHAS

Prof. Carlos Nunes da Costa

2006/2007

FUNDAMENTOS DE GEOTECNIA

Cap. 3 - INTRODUO DESCRIO E CLASSIFICAO DE ROCHAS

NDICE

1. DEFINIES....................................................................................................................... 2 2. CONCEITO DE FRONTEIRA ENTRE SOLOS E ROCHAS ........................................... 3 3. CLASSIFICAO DE ROCHAS......................................................................................... 4 3.1 Classificao geolgica-litolgica .................................................................................. 4 3.2 Conceito de macio rochoso.......................................................................................... 6 3.3 Descrio e classificao de macios rochosos ............................................................ 7 EXEMPLOS DE APLICAO .............................................................................................. 12 FONTES DE INFORMAO E MAIS LEITURAS EM: ........................................................ 15

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INTRODUO DESCRIO E CLASSIFICAO DE ROCHASSUMRIO Introduo descrio e classificao de terrenos. Definies. Conceito de fronteira entre solos e rochas. Materiais de transio: solos duros e rochas brandas. Rochas de baixa resistncia. Classificao de rochas. Classificao geolgica-litolgica. Conceito de macio rochoso. Materialrocha e descontinuidades. Superfcies de fraqueza. Anisotropia e heterogeneidade. Classificao de macios rochosos. Descrio Geotcnica Bsica (BGD). Classificaes quanto ao estado de fracturao, espessura das camadas, resistncia compresso uniaxial e ao ngulo de atrito das descontinuidades. Propriedades-ndice das rochas: porosidade, peso especfico, resistncia compresso uniaxial, durabilidade. ndices de qualidade do macio rochoso: percentagem de recuperao, RQD (Rock Quality Designation), velocidade de propagao das ondas elsticas longitudinais. Exemplos de aplicao.

1. DEFINIES Os terrenos foram j anteriormente definidos como sendo os materiais naturais que englobam os solos e as rochas (LNEC, 1962). Importa pois fazer agora a distino entre estes dois tipos de materiais. Segundo Vallejo (2002) rochas so agregados naturais duros e compactos de partculas minerais com fortes unies coesivas permanentes que habitualmente se consideram um sistema contnuo. A proporo dos diferentes minerais, a estrutura granular, a textura e a origem da rocha, caractersticas intrinsecamente geolgicas, servem tambm para a sua classificao em termos de engenharia. Por sua vez solos so agregados naturais de gros minerais unidos por foras de contacto normais e tangenciais s superfcies das partculas adjacentes, separveis por meios mecnicos de pouca energia (e que convencional e tradicionalmente se designa por agitao em gua). Os solos originam-se normalmente por processos de alterao1 e desagregao das rochas, sejam elas sedimentares, gneas ou metamrficas, nomeadamente quando se encontram sujeitas aos agentes metericos. Determinados minerais so mais susceptveis alterao qumica por estarem em menor equilbrio com o meio atmosfrico. Apresenta-se seguidamente uma lista dos minerais por ordem de menor para maior estabilidade: olivina,

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feldspato de clcio, piroxena, anfbola, feldspato de sdio, biotite, feldspato de potssio, moscovite, quartzo. O quartzo o mineral que se forma a temperaturas mais prximas das da superfcie terrestre (cerca de 300C) por isso o mais estvel nessas condies ambientais. Formam-se solos residuais2 quando os produtos da decomposio permanecem in situ: caso contrrio so transportados, podendo sofrer todo o ciclo do processo sedimentar at diagnese, voltando a transformar-se em rocha (sedimentar). Modernamente devem ainda ser considerados os solos antrpicos, solos no naturais, provenientes da actividade humana, de composio heterognea, e por isso difceis de caracterizar. Eles formam grande parte do subsolo das grandes cidades (em aterros, demolies).S na Europa so produzidos 300 milhes ton/ano de resduos da construo e demolio, estimando-se um bilio de toneladas/ano em todo o mundo. Quanto aos resduos slidos urbanos, s em Portugalproduzem-se cerca de 4,5 milhes ton/ano, correspondendo a uma capitao superior a 1kg/pessoa/dia. Os solos so uma entidade extremamente importante no contexto da engenharia: extremamente teis enquanto materiais de construo, problemticos em muitos casos devido ao seu comportamento deficiente face s mais variadas solicitaes.

2. CONCEITO DE FRONTEIRA ENTRE SOLOS E ROCHAS Como se depreende do atrs exposto, existe uma aprecivel zona de sombra onde caem os chamados terrenos de transio. Nesta zona de transio estariam os denominados solos duros e rochas brandas. Um critrio bastante usado para o estabelecimento dos limites entre solos e rocha o valor de resistncia compresso uniaxial3. Esses valores tm vindo a descer at 1,25 MPa, medida que a investigao em rochas extremamente brandas tem vindo a desenvolver-se (Vallejo, 2002). Estes terrenos foram anteriormente classificados por M. Rocha (1977) como materiais de baixa resistncia ou rochas de baixa resistncia e ocupam para um conjunto de propriedades mecnicas uma posio intermdia entre os solos e as rochas, como se pode depreender da Tabela seguinte (adaptado de Rocha, 1977).

A alterao o mais poderoso dos processos tempo-dependentes a actuar sobre os macios rochosos, razo porque se dar um destaque particular a esta matria mais adiante. 2 Em muitos casos difcil de traar o limite entre estes e a rocha-me. 3 Mximo esforo que suporta um provete normalizado antes de romper ao ser carregado axialmente em laboratrio

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Tabela 1 Algumas propriedades mecnicas de rochas, solos e rochas de baixa resistncia (adapt. Rocha, 1977)

Parmetros Mdulo de Deformabilidade (MPa) Resistncia Compresso Uniaxial (MPa) Coeso (MPa) ngulo de atrito

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