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A importncia do estudo geolgico e geotcnico em engenharia civil
P. Amaral Tcnico Superior LREC Phd em Geologia E-mail: [email protected]
1 Laboratrio Regional de Engenharia Civil, 5 de maio de 2014
Workshop: Boas Prticas em Intervenes de Engenharia Civil e Geologia de Engenharia
1. ENQUADRAMENTO GERAL DO ARQUIPLAGO DOS AORES
2. PRINCIPAIS PRODUTOS VULCNICOS
3. PROBLEMAS GEOTCNICOS ASSOCIADOS A PRODUTOS VULCNICOS
4. OBJETIVOS DOS ESTUDOS GEOLGICOS-GEOTCNICOS
5. EXEMPLOS PRTICOS DA APLICAO DOS OBJETIVOS
6. CONSIDERAES FINAIS
2
TPICOS DA COMUNICAO
1. ENQUADRAMENTO GERAL DO ARQUIPLAGO DOS AORES
9 ilhas de natureza vulcnica; Localiza-se na juno tripla entre as placas NA,
EU e NU; Importantes sistemas de fraturas: CMA, ZFNA,
ZFLA, FG e o RT.
3 Caractersticas e comportamentos
geotcnicos e hidrolgicos distintos
Originam diferentes produtos vulcnicos
Diferentes estilos vulcnicos (caracter explosivo e efusivo)
Principais caractersticas
As escoadas lvicas traquticas e baslticas resultam do arrefecimento de lava, com diferentes composies qumicas;
As rochas de composio traqutica (s.l.) apresentam normalmente maiores espessuras;
Cor mais clara do que as escoadas baslticas (s.l.);
Escoadas lvicas baslticas apresentam uma estrutura interna constituda por: Clinker de topo (CL); Corpo central compacto; Clinker de base (CL);
Fraturas subverticais a verticais (arrefecimento e de descompresso);
Cavidades (coalescncia de vesiculas) e tneis lvicos.
2. PRINCIPAIS PRODUTOS VULCNICOS
ROCHAS: ESCOADAS LVICAS TRAQUTICAS, BASALTICAS , IGNIMBRITOS, TUFOS SURTSEIANOS
Escoada lvica traqutica (s.l.)
Escoada lvica basltica (s.l.)
Principais caractersticas Ignimbritos soldados associados a vulcanismo
explosivo e resultam da solidificao de materiais provenientes do colapso da coluna eruptiva, originando uma rocha;
Tufos surtseianos resultam da interao gua/magma de composio basltica;
Rochas brandas, caracterizadas por uma reduzida dureza e baixa resistncia;
Apresentam normalmente fraturas de arrefecimento e de descompresso;
Permeabilidade de fratura.
2. PRINCIPAIS PRODUTOS VULCNICOS
ROCHAS: ESCOADAS LVICAS TRAQUTICAS, BASALTICAS , IGNIMBRITOS, TUFOS SURTSEIANOS
2. PRINCIPAIS PRODUTOS VULCNICOS
SOLOS Principais caractersticas Elevada heterogeneidade espacial;
Apresentam pesos volmicos secos
reduzidos;
Elevada porosidade e ndice de vazios; Parmetros mecnicos heterogneos.
Elevada reteno de gua;
Variaes irreversveis secagem.
Depsitos piroclsticos pomticos (pedra-pomes, cinzas)
Depsitos piroclsticos baslticos (escria vulcnica)
Tufos (Ignimbritos no soldados, lahars); Solos residuais Depsitos de vertente, aluvionares Aterros
Principais problemas geotcnicos
Reduzida fiabilidade quando os resultados so extrapolados para outros locais;
Fraturas que apresentam so responsveis por problemas de instabilidade;
Problemas de estabilidade devido eroso diferencial dos nveis de clinker;
A presena de cavidades e tubos lvicos pode causar o colapso de estruturas superfcie;
3. PROBLEMAS GEOTCNICOS ASSOCIADOS A PRODUTOS VULCNICOS
Grupo - Rochas
http://www.speleoazores.com
Grupo - Solos
Principais problemas geotcnicos
3. PROBLEMAS GEOTCNICOS ASSOCIADOS A PRODUTOS VULCNICOS
Materiais colapsveis em funo da alterao do teor de gua e da tenso aplicada;
Favorveis ocorrncia de fenmenos de instabilidade geomorfolgica; eroso interna;
Diferentes formaes geolgicas, com diferentes caractersticas, so potenciais de causar assentamentos diferenciais com impacto nas infraestruturas.
9
4. OBJETIVOS DOS ESTUDOS GEOLGICOS-GEOTCNICOS
Objetivo geral: conhecer e quantificar as condies do terreno que podem afetar a viabilidade, o dimensionamento e a construo de uma obra de engenharia civil.
Objetivos a alcanar nos estudos geolgicos e geotcnicos
2. Selecionar os locais ou traados mais favorveis em funo das condies mencionadas
1. Estabelecer a viabilidade do lugar em funo das condies geolgicas, geotcnicas ou geoambientais
3. Identificar os problemas de instabilidade do terreno e os perigos geolgicos
4. Determinar as propriedades geotcnicas necessrias ao dimensionamento e controlo de estruturas
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Objetivos a alcanar nos estudos geolgicos e geotcnicos
Estao VLBI (Very Long Baseline Interferometry) de Santa Maria, Aores, integrada na Rede Atlntica de Estaes Geodinmicas e Espaciais (RAEGE)
5. EXEMPLOS PRTICOS DA APLICAO DOS OBJETIVOS 1. Estabelecer a viabilidade do lugar em funo das condies geolgicas, geotcnicas e geoambientais
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2. Selecionar os locais ou traados mais favorveis em funo das condies geolgicas, geotcnicas ou geoambientais
Soluo 1
Soluo 2
5. EXEMPLOS PRTICOS DA APLICAO DOS OBJETIVOS
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3. Identificar os problemas de instabilidade do terreno e os perigos geolgicos
5. EXEMPLOS PRTICOS DA APLICAO DOS OBJETIVOS
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3. Identificar os problemas de instabilidade do terreno e os perigos geolgicos
5. EXEMPLOS PRTICOS DA APLICAO DOS OBJETIVOS
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3. Identificar os problemas de instabilidade do terreno e os perigos geolgicos
Distribuio espacial da concentrao de CO2 no solo (Viveiros, 2010)
Sade pblica
Falhas potencialmente ativas
(Carmo, 2013)
5. EXEMPLOS PRTICOS DA APLICAO DOS OBJETIVOS
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4. Determinar as propriedades geotcnicas necessrias ao dimensionamento e controlo de estruturas Obteno de parmetros fsicos, mecnicos, de
deformabilidade e hidrolgicos; Caractersticas das descontinuidades e classificaes
geomecnicas dos macios rochosos.
5. EXEMPLOS PRTICOS DA APLICAO DOS OBJETIVOS
Tenso Normal (`) (kPa)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Te
ns
o
ta
ng
en
cia
l (
) (k
Pa
)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
U1
U2
U3
U4
U5
U6
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4. Determinar as propriedades geotcnicas necessrias para dimensionamento de estruturas e controlo
5. EXEMPLOS PRTICOS DA APLICAO DOS OBJETIVOS
Componente E
Deslo
cam
en
to (
mm
)
-0.006
-0.004
-0.002
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
0.010
0.012
0.014
Componente N
Deslo
cam
en
to (
mm
)
-0.12
-0.10
-0.08
-0.06
-0.04
-0.02
0.00
0.02
TEEC
TERB
TERC
TERE
TERG
TERH
TERN
TERO
TERP
Data
Componente Elev.
2004-01-01 2005-01-01 2006-01-01 2007-01-01 2008-01-01 2009-01-01 2010-01-01
Deslo
cam
en
to (
mm
)
-0.06
-0.05
-0.04
-0.03
-0.02
-0.01
0.00
0.01
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6. CONSIDERAES FINAIS
O conhecimento e a avaliao das condies geolgico-geotcnicas constituem um elemento essencial e de extrema importncia no desenvolvimento sustentvel de projetos de engenharia civil pelo aumento da segurana e reduo dos custos inerentes a grandes obras, para alm de permitir reconhecer, prevenir e mitigar perigos geolgicos (e.g. instabilidade de vertentes).
A ausncia de estudos geolgicos e geotcnicos Custos adicionais
No so tidos em considerao possveis problemas geolgicos e condicionantes geotcnicas
A adoo de parmetros desajustados realidade do terreno podero contribuir para promover prticas de sobre dimensionamento das estruturas, ou at mesmo um sub dimensionamento, acarretando maiores custos, colocando em risco edificaes, infraestruturas e pessoas.
Reviso de projeto; paralisao da obra; abandono por inadequao ao local; reforo de fundaes.
A importncia do estudo geolgico e geotcnico em engenharia civil
P. Amaral Tcnico Superior LREC Phd em Geologia E-mail: [email protected]
18 Laboratrio Regional de Engenharia Civil, 5 de maio de 2014
Workshop: Boas Prticas em Intervenes de Engenharia Civil e Geologia de Engenharia
Obrigado pela ateno dispensada