Trabalhos em SolosAula 1.

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O solo é uma camada mais superficial da crosta terrestre,onde se desenvolve muitas plantas e vive uma grande variedade de animais.Esta camada,o solo, não é muito profunda;tem,em média, trinta centímetros de espessura.Ela vem se formando há milhões de anos, com o acúmulo de pequeníssimas partículas, formadas pelo desgaste das rochas, que formam se misturando com os restos de animais e plantas.

Origem dos Solos

O solo é constituído de duas partes:A primeira é uma camada geralmente escura, que fica bem em cima e é composta pela mistura de restos de animais e vegetais, formando a parte orgânica do solo ou húmus;a outra, contendo areia, calcário e argila, forma a parte mineral do solo, juntamentecom a água e o ar.

Constituintes

Muitos solos podem ser formados pelo transporte de sedimentos levados pelo vento, chuvaou pela águas do rios, como as dunas e as terras de aluvião.Quando o solo é originado da própria rocha matriz é chamada de autóctone e quando é formado através do transporte de sedimentos é chamado de alóctone.

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Formas

O solo é originado de uma rocha matriz, pois inicialmente na crosta terrestre só havia rocha. Com o tempo e sob a ação do calor, do vento e da água, ela foi se desgastando e formando uma parte mineral(areia, calcário e argila) e uma outra parte orgânica(húmus restos de animais e vegetais em decomposição.

Quando um certo elemento, que compõe o solo, existe em maior quantidade que os demais, caracteriza o tipo do solo.

Composição

Solo arenoso O solo chamado arenoso possui uma quantidade

maior de areia do que outros componentes. Este solo, por ser formado em grande parte de grãos de areia, deixa espaços entre os grãos, proporciona uma passagem maior de água e circulação de ar, sendo assim muito permeável.Os solos arenosos, sendo bastante permeável, são pobres em vegetação, pois não fornece as substâncias necessárias à maioria das plantas, como principalmente a água.

Tipos de Solos

Já os solos argilosos, onde os grãos são bem menores que os grãos de areia, retêm mais água, isto é, são pouco permeáveis e bem menos arejados, porque os espaços são menores dificultando o escoamento de água e a entrada de ar.Quando estes solos secam, racham-se e arrebentam as raízes das plantas, consequentemente matando-as. O solo argiloso não é bom para o cultivo de determinados vegetais, mas alguns se desenvolvem bem, como o cafeeiro.

 

Solo Argiloso

Outro tipo de solo é o Humífero, que tem um aspecto escuro, o que demonstra a existência de matéria orgânica, o húmus, tornando este solo fértil. No solo humífero vivem seres vivos microscópicos, quer dizer, tão pequeno que só podem ser vistos pelo microscópio, que transformam os nutrientes, ou melhor, substâncias presentes no solo, para serem utilizadas pelos vegetais na sua nutrição. O Húmus é muito bom para o cultivo de plantas em geral e para a jardinagem. Além de seres vivos microscópio, podemos encontrar outros pequenos animais, como minhoca, tatuzinhos de jardim e outros.

Solo Humífero

Diagrama dos Solos

Na construção de um imóvel, um engenheiro geólogo é de fundamental importância, tanto quanto a equipe de engenheiros civis e arquitetos.

Características

Paulo considera indispensável verificar previamente o solo na construção de empreendimentos de qualquer tamanho.

Ao término de uma obra bem-sucedida, o resultado do trabalho, normalmente, é creditado aos arquitetos, engenheiros e, quando muito, aos operários. No entanto, profissionais de outras áreas participam do processo com a mesma importância de quem desenha a planta e executa o projeto. Há uma área da construção civil que pode até não ser notada, mas produz resultados imprescindíveis: a análise ambiental.

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Neste meio estão inclusos pesquisas e estudos detalhados sobre diversos fatores e resultados ligados ao impacto causado pela obra no meio ambiente. Dentre eles, a análise do solo torna-se fundamental para que a construção civil não traga desdobramentos inesperados para a sociedade e, logicamente, para a natureza. Afinal, o chão é a base sobre a qual o projeto será erguido.

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Áreas de estudo

O engenheiro florestal e técnico em geoprocessamento Marcos Paulo Ribeiro Kern, da Ecotech Consultoria Ambiental, destaca que verificar previamente o solo é indispensável para obras de qualquer tamanho. “Para as de pequeno porte e de caráter passageiro, muitas vezes a avaliação primária já identifica se é possível ou não construir naquela área. Em construções de casas e obras que não transferem muita carga para o solo, a análise não é imprescindível, mas recomendada para garantir a estabilidade de qualquer empreendimento”, destaca.

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As grandes obras são atividades de maior cobrança e aos envolvidos atribui-se responsabilidade maior. Marcos Paulo ressalva que, para empreendimentos maiores, é de suma importância avaliar a qualidade do solo e sua resistência, pois este deverá suportar uma enorme transferência de carga sem romper ou escoar.

Grandes Obras

Marcos explica o processo e os riscos de uma análise mal feita ou não realizada. “No solo as estacas são cravadas para dar sustentação a toda a obra. É o receptor final da carga dividida por elas, que nas obras maiores são chamadas fundações. Não analisá-lo traz um risco muito grande e o esforço que ele requer para suportar cargas, somado às variações de umidade que suporta, precisa ser avaliado sempre. Deve-se conhecer bem os limites de resistência do solo e a que ponto de umidade ele perde sua resistência”, resume.

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Ele ressalva a importância de se observar a inclinação dos terrenos. “Solos de encostas tendem a escorregar ao perder resistência. Já em locais planos eles tendem a ceder. Isso acontece devido à má impermeabilização e compactação que permitem à água ocupar os espaços vazios do solo, aumentando sua umidade e tornando-o menos resistente”.

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Neuza Tavares, 46 anos, tem um prédio com 14 salas, construído em 1996, em Taguatinga Sul. Na época, ouviu da empresa de engenharia contratada que a construção de três andares poderia afetar o córrego e o solo de regiões próximas. Com o laudo em mãos, foi atrás de especialista em recursos hídricos.

V

A análise do solo é essencial antes de uma obra de qualquer dimensão. Um caso recente que ficou nacionalmente conhecido aconteceu em uma obra do governo federal: o desabamento do teto do túnel Cuncas I, localizado entre a Paraíba e o Ceará, o qual integra as obras do Programa de Aceleração do Crescimento (PAC) no Nordeste relativas à transposição do rio São Francisco.

VI

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O incidente ocorreu no último mês de abril em Fortaleza e provocou a publicação, por parte do Ministério de Integração Nacional, de uma nota de esclarecimento na qual o órgão dizia que o solo possui consistência não uniforme nos arredores do desabamento. O governo garantiu que a análise do solo foi previamente realizada.

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Dickran Berberian, engenheiro, professor da Universidade de Brasília (UnB) e presidente da empresa Infrasolo, estabelece uma ligação interessante que ajuda a entender a importância da análise do solo.

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“As chamadas sondagens de terreno estão hoje para a engenharia na mesma proporção que os exames clínicos preliminares apresentam-se para a medicina. Da mesma forma que um médico não opera o paciente sem examiná-lo, não deve haver obra sem sondagem”, compara.

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“As chamadas sondagens de terreno estão hoje para a engenharia na mesma proporção que os exames clínicos preliminares apresentam-se para a medicina. Da mesma forma que um médico não opera o paciente sem examiná-lo, não deve haver obra sem sondagem”, compara.

VI

O professor lembra que a relação custo-benefício da análise do solo é alta, pois a falta desta etapa em um processo de construção aumenta o nível de instabilidade da obra. “Deve-se realizar os furos de sondagem na proporção de um furo para cada 200 m² de área de projeção para que se avalie corretamente a estabilidade das escavações”, resume.

VII

VIII

Trata se de um estudo muito importante pois se inicia a obra com a documentação fundamental e básica para desenvolver uma obra sem surpresas, com a segurança de ter projetado o sistema fundação justo e conveniente, baseado na experiência dos engenheiros especialistas de solos. - Porque de acordo as características de resistência e deformação de solos analisados se determinam os tipos de fundações tecnicamente possíveis, elegendo a mais econômica e simples para a obra em questão

Estudo Geotécnico do Subsolo

Esse tipo de estudo deve ser feito imprescindivelmente em obras de médio a grande porte, tais como:

Casas ou prédios a partir de dois pavimentos

Estradas Barragens Ferrovias etc..

Aonde deve ser feito

Através dos estudos podemos conhecer o tipo de solo e suas respectivas camadas, a presença , vestígio de água ou umidade entre outros.

Os três tipos principais de solo são: Areia Argila Silte

Tipos de Solos

São aqueles em que a areia predomina. Esta compõe-se de grãos grossos, médios e finos, mas todos visíveis a olho nu. Como característica principal a areia não tem coesão, ou seja, os seus grãos são facilmente separáveis uns dos outros. 

Solos Arenosos

Ilustração

Note-se que esta é uma situação clássica, e acontece diariamente na cidade de Santos, SP, onde são muito conhecidos os prédios inclinados na beira da praia. Estes foram feitos com fundação superficial que afundou quando mais e mais construções surgiram ao lado pois estas, além de aumentarem as cargas no solo, ajudaram a abaixar o nível do lençol freático que, por sua vez, já vinha diminuindo devido à crescente pavimentação das ruas. 

Particularidades

Santos

O terreno argiloso caracteriza-se pelos grãos microscópicos, de cores vivas e de grande impermeabilidade. Como consequência do tamanho dos grãos, as argilas: • São fáceis de serem moldadas com água; • Têm dificuldade de desagregação. • Formam barro plástico e viscoso quando úmido. • Permitem taludes com ângulos praticamente na vertical. É possível achar terrenos argilosos cortados assim onde as marcas das máquinas que fizeram o talude duraram dezenas de anos. 

Solos Argilosos 

Argila

O Silte está entre a areia e a argila e é o “primo pobre” destes dois materiais nobres. É um pó como a argila, mas não tem coesão apreciável. Também não tem plasticidade digna de nota quando molhado. 

Estradas feitas com solo siltoso formam barro na época de chuva e muito pó quando na seca. Cortes feitos em terreno siltoso não têm estabilidade prolongada, sendo vítima fácil da erosão e da desagregação natural precisando de mais manutenção e cuidados para se manter. 

Solos siltosos 

Exemplos

O reconhecimento do tipo de solo pode ser complicado. Em geral, os solos estão misturados, é difícil achar um solo que seja 100% argila ou 100% areia. Por isto, usa-se denominações como “argila silto-arenosa”, “silte argiloso”, “areia argilosa” e similares. A determinação do tipo de solo é fundamental para a construção civil, em especial para o cálculo da movimentação de terra e para a escolha das fundações.

Reconhecimento

O solo ao sofrer solicitações se deforma, modificando o seu volume e forma iniciais. A magnitude das deformações apresentadas pelo solo irá depender de suas propriedades elásticas e plásticas e do carregamento a ele imposto. O conhecimento das tensões atuantes em um maciço de terra, sejam elas devido ao peso próprio ou provenientes de um carregamento em superfície (alívio de cargas provocado por escavações) é de vital importância no entendimento do comportamento de praticamente todas as obras de Engenharia geotécnica. Nos solos ocorrem tensões devidas ao seu peso próprio e a carregamentos externos

Tensões no solo

Para obtermos as tensões em um determinado tipo de solo desconsiderando as tensões de cisalhamento, para um solo com camadas horizontais, utilizamos a seguinte fórmula.

Onde Sigma = Tensão Total vertical Gama = Tensão exercida pelo solo Z = Cota Vertical

Calculando as Tensões

Exercícios1 Com base nas informações acima, calcule a tensão Total exercida pelo solo abaixo

Tipos de Sondagens

Os poços de inspeção são executados em terrenos que permitam a sua escavação, sem escoramento, atingindo usualmente até 2,00 m a 3,00 m de profundidade.

Objetivo Conhecer o perfil do terreno , grau de

compactação das camadas e coletas de amostras deformadas e indeformadas

Poços de Inspeção

Poço de Inspeção

São Valas longas com profundidade máxima de 2 metros, para uma investigação linear das primeiras camadas do terreno, em situações específicas.

Trincheiras

A sondagem a trado é feita manualmente, tem por objetivo coletar amostras deformadas para a execução de ensaios de laboratório, determinar o perfil estratigráfico do solo em pequenas profundidades, sem a obtenção dos índices de resistências, e observação nível do lençol freático. No Brasil possui metodologia normatizada pela NBR-9603/86 - "

Sondagem a Trado

Para a execução da sondagem utiliza-se o equipamento denominado como trado, podendo ele ser no formato cavadeira e Helicoidal, ponteira constituída por peça de aço.

A sondagem deve ser iniciada com o trado cavadeira, utilizando a ponteira para desagregação de terrenos duros e compactos, sempre que necessário. Quando o avanço do trado cavadeira se tornar difícil, deve ser utilizado o trado helicoidal.

Execução

As amostras são coletadas a cada metro, sendo que, quando ocorrer mudança de material no mesmo metro deve ser separado as amostras identificando de acordo com a profundidade de cada uma. Amostras com finalidades especificas para obtenção de umidade natural, são acondicionada em recipientes com tampa hermética, parafinada ou selada com fita adesiva, para manter as propriedades de origem do material

Amostras

As demais amostras são acondicionas em sacos de lona ou plásticos devidamente identificados e encaminhados ao laboratório de solos. Ao se atingir o nível do lençol freático, é interrompida a perfuração, anota-se a profundidade e passa-se a observar o mesmo, efetuando-se leituras a cada 5 minutos, durante 30 minutos. O nível também é anotado após 24hs da conclusão do furo.

Conclusão

Sondagem a Trado

 Também conhecido como sondagem à percussão ou sondagem de simples reconhecimento, é um processo de exploração e reconhecimento do subsolo, largamente utilizado na engenharia civil para se obter subsídios que irão definir o tipo e o dimensionamento das fundações que servirão de base para umaedificação.

Sondagem SPT

O ensaio consiste na cravação vertical no solo, de um cilindro amostrador padrão, através de golpes de um martelo com massa padronizada de 65 kg, solto em queda livre de uma altura de 75 cm. São anotados os números de golpes necessários à cravação do amostrador em três trechos consecutivos de 15 cm sendo que o valor da resistência à penetração (NSPT) consiste no número de golpes aplicados na cravação dos 30 cm finais. Após a realização de cada ensaio, o amostrador é retirado do furo e a amostra é coletada, para posterior classificação

Metodologia

SPT

A sondagem rotativa é o método mais utilizado na exploração mineral, na definição de jazidas, necessária em praticamente todas as obras de grande porte. Conhecida como sondagem mista quando executada junto com SPT, o equipamento avança em solos alterados e rochas, obtendo diretamente as amostras (testemunhos), exatamente sobre a rocha a ser explorada proporcionando oportunidade para uma série de ensaios mineralógicos, petrofísicos, petroquímicos, etc.

Sondagem Rotativa ou mista

O obstáculo encontrado é perfurado por meio de um amostrador (barrilete) com uma broca rotativa acoplada na extremidade de uma haste oca. As brocas são estruturas metálicas muito resistentes, constituídas em aço nas quais estão incrustados pequenos diamantes industriais ou pedra de vídia. As brocas são escolhidas em função da dureza da rocha a perfurar, e do diâmetro do furo que se pretende abrir.

 

Método

O movimento rotativo é produzido por um motor (elétrico ou a combustão) transmitindo torque à broca por meio de uma combinação de redutor e hastes protegidas por uma sequência de tubos de aço (revestimento); à medida que a perfuração vai avançando, mais hastes e revestimentos vão sendo adicionados ao conjunto por enroscamento

Equipamentos

Sondagem Rotativa

Objetivo Conhecer a natureza das camadas do

solo sobre o embasamento rochoso.Natureza estado de Sanidade e aspectos

estruturaisContato entre diferentes tipos de rochasPresença de água subterrâneaPresença de espaços Vazios nas rochas etc..

Sondagem Sísmica de refração

Técnica indireta que está baseada na propagação de ondas mecânicas em subsuperfícies, capaz de identificar diferentes estratos através da diferença de velocidade, por meio de um abalo produzido artificialmente. Ver ilustração na página 46 apostila.

Método

Sondagem Sísmica de refração

Caracterização Geológica para conhecimento das diversas litologias que compõem a estrutura do solo, topo rochoso e perfil geológico de certa região, que inclui área e profundidade;

Mapeamento pré-implantação de Leito de Anoto para busca de áreas de resistividade ideal de solo para aplicações específicas;

Estudo para Perfuração de Poços – Localização de melhor local para perfuração.

Sondagem de Eletrorresistividade

A partir de injeções de corrente elétrica artificial em pontos da área investigada (por eletrodos metálicos), realiza-se a determinação da resistividade elétrica aparente dos materiais em pontos da subsuperfície (pela resposta elétrica das diferentes camadas).

Método

Sondagem de Eletrorresistividade

É de suma importância que haja uma boa observação das normas e serviços em relação a execução de obras em solo, tendo em vista o comportamento físico do mesmo, que poderá até mesmo inviabilizar a execução de uma determinada obra. E um dos principais pontos que também devem ser observados e a compactação do solo.

Conclusões

A compactação é um método de estabilização e melhoria do solo através de processo manual ou mecânico, visando reduzir o volume de vazios do solo. A compactação tem em vista estes dois aspectos: aumentar a intimidade de contato entre os grãos e tornar o aterro mais homogêneo melhorando as suas características de resistência, deformabilidade e permeabilidade

Compactação

1 Qual os possíveis ganhos com a compactação do solo?

2 Quais as vantagens de se fazer uma sondagem do solo?

3 Descreva Sucintamente, como é feita a compactação dos solos?

4 O que é recalque? E quais suas possíveis causas?

Exercícios

http://sondagensoeste.pt/geot.php http://www.brasfond.com.br/fundacoes/msol

o.html http://www.fugroinsitu.com.br/servicos.php

?id=5 http://www.apostilasgratuitas.info/construca

o/76-casa-eletrica-hidraulica-etc/297-compactacao-dos-solos

Bibliografia