O Resumo de Geotécnica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

Resumo 1 – Geomecânica

Macaé, RJ

2022

INTRODUÇÃO A GEOLOGIA:

A geologia é a ciência da terra que trata de sua origem, composição (estrutura), de seus processos internos e externos e de sua evolução, através do estudo das rochas.

A palavra “Geologia” é derivada das palavras gregas: “Geo”, que significa “terra” e “Logos”, que significa “estudo”. Sendo seu objeto de estudo, portanto, os agentes de formação e transformação das rochas, da composição e disposição das rochas na crosta terrestre.

IMPORTÂNCIA E APLICAÇÃO:

        Ela é a base para qualquer projeto e qualquer obra a ser realizada por engenheiros e arquitetos. Sendo aplicada em trabalhos de obras viárias, núcleos habitacionais, edifícios, aeroportos, hidrografia, sistema de água e esgoto, planejamento, urbanismo, entre outros.

DIVISÕES DA GEOLOGIA:

        A geologia compreende um vasto campo, que pode ser dividido em dois grupos gerais: teórica ou geral e aplicada, que, por sua vez, apresentam subdivisões, como seguem os fluxogramas abaixo:

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        A Geologia Teórica Física é o estudo dos tipos de materiais e seu modo de ocorrência, bem como do estudo de certas estruturas.

• Mineralogia: Trata das propriedades cristalográficas (formas e estruturas) físicas e químicas dos minerais, bem como da sua classificação;
• Petrografia: Descrição dos caracteres intrínsecos da rocha, analisando sua origem (composição química, minerais, arranjo dos grânulos minerais, estado de alteração, etc.);
• Sedimentologia: Estudo dos depósitos sedimentares e sua origem. As inúmeras feições apresentadas nas rochas podem indicar os ambientes que existiam no local no passado e assim entender os ambientes atuais;
• Estrutural: Investiga os elementos estruturais presentes nas rochas e causados por esforços;
• Geomorfologia: Estuda a maneira como as formas da superfície da Terra são criadas e destruídas.

A Geologia Teórica Histórica é o estudo da evolução dos acontecimentos e fenômenos ocorridos no passado.

• Paleontologia: Estuda a vida pré-histórica, tratando do estudo de fósseis de animais e plantas micro e macroscópicos, sendo conhecidos através de seus restos ou vestígios encontrados nas   rochas;
• Estratigrafia: Trata do estudo da sequência das camadas (condições de sua formação e a correlação entre os diferentes estratos ou camadas).

A Geologia Aplicada se divide em:

• À Economia: Envolve a aplicação de princípios geológicos para o estudo do solo, rochas, água subterrânea e sua influência no planejamento e construção de estruturas de engenharia, ou seja, é o estudo dos materiais do reino mineral que o homem extrai da Terra para a sua sobrevivência e evolução (substâncias orgânicas e inorgânicas). Principalmente na mineração e na área do petróleo;
• À Engenharia: Emprego dos conhecimentos geológicos para a solução de certos problemas de Engenharia Civil, principalmente na abertura de túneis e canais, implantação de barragens, construção de estradas, obtenção de água subterrânea, projeto de fundações, taludes, etc.

A GEOLOGIA DE ENGENHARIA:

        A Geologia de Engenharia aborda:

• A utilização das rochas, solos ou materiais terrosos como material de construção;
• Os fenômenos que ocorrem na superfície da Terra e que podem trazer algum tipo de problema às obras, destacando-se a alteração, erosão e assoreamento nos diversos ambientes (rios, lagos, mares), os movimentos de massa e a ação da água em sub-superfície;
• Os maciços rochosos e terrosos, sua investigação e como devem ser apresentados ao engenheiro;
• Exemplos de conhecimentos geológicos necessários ao projeto, construção e conservação de diversos tipos de obras.

A COMPOSIÇÃO DA TERRA:

        A Terra é um esferoide achatado nos Polos e dilatado no Equador, com diâmetro polar igual a 12.712km e equatorial igual a 12.756km. Sua maior elevação é no Monte Everest, com 8.840m no Himalaia e a maior depressão são as Fossas Filipinas, com 11.516m. Possui massa aproximada de 6 sextilhões de toneladas, calculada mediante a lei da gravitação de Newton, e densidade de 5,52 (5,52 vezes o peso da água). A Terra possui um raio médio de 6.400km e a maior profundidade em perfuração atingida no interior do planeta foi de 7km, cerca de 0,1%.

        A estrutura interna da Terra pode ser representada em três camadas distintas: crosta, manto e núcleo. Caracterizadas abaixo:

• A crosta ou litosfera é a parte mais externa, parcialmente ou totalmente consolidada, com espessura até 120km, vai desde a superfície até a descontinuidade abaixo dos oceanos e de 30 à 50 km nas regiões continentais.
• O manto é a zona situada logo abaixo da crosta e estende-se até quase a metade do raio da Terra, compreendido entre as descontinuidades de Mohorovicic e do Weichert-Gutenberg, se divide em manto superior e inferior e é grosseiramente homogêneo, formado essencialmente por rochas magmáticas, com espessura de 2.900km. A região do manto superior, conhecida como astenosfera, acredita-se que ela se estenda até 700km de profundidade. Possui um estado não sólido, que possibilita o deslocamento sobre ela das placas tectônicas rígidas da litosfera, onde se deslocam os continentes. Já a região do manto inferior estende-se de 700km a 2.900km.
• O núcleo ou nife, com espessura de 3.500km, teoricamente constituído principalmente de níquel e ferro – material que se comporta na parte exterior como um líquido e na parte mais interna possivelmente como um sólido –, está compreendido entre a descontinuidade de Weichert-Gutenberg e o centro da Terra. A porção mais externa do núcleo, o núcleo externo, estende-se de 2.900km a 5.150km e a interna, o núcleo interno, de 5.150km a 6.400km.

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Foto 1: Composição da Terra

        Dentre essas divisões, acerca da crosta da Terra, a litosfera, pode-se dizer que ela é constituída essencialmente de duas partes distintas: a Sial, que é a parte mais externa composta principalmente de silício e alumínio, representada por rochas de constituição granítica, e a Sima, que é a camada subjacente ao Sial e cuja a composição básica é silício e o magnésio, representada por rochas do tipo basáltico.

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