GEOLOGIA APLICADA ÀS OBRAS VIÁRIAS - PUCRS · GEOLOGIA APLICADA ÀS OBRAS VIÁRIAS •Obras viárias: rodovias, ferrovias e dutovias. •Obras de grande extensão que percorrem

GEOLOGIA APLICADA ÀS OBRAS VIÁRIAS

• Obras viárias: rodovias, ferrovias e dutovias.

• Obras de grande extensão que percorrem mais de um ambiente geológico e muitas vezes transpondo relevos adversos.

• Precisam grandes quantidades de materiais naturais (solos e rochas) para a suas construções.

• Quando enfrentam relevos adversos, exigem escavações(cortes) e aterros expressivos, lidando com potenciais movimentos de encostas.

Sub-leito (terreno natural)

Sub-leito (terreno natural)

Reforço de sub-leito (solo compactado)

Base (brita graduada)

Revestimento (CBUQ ou

CCP)

Sub-lastro (brita graduada)

Lastro (brita uniforme)

Preparo do subleito

Base de brita graduada simples

Compactação de base de BGS

Pavimentação rodoviária com

CBUQ

Usina de beneficiamento de

CBUQ

Compactação

Espalhamento com vibração

Pavimentação rodoviária com CCP

Concretagemcom Extrusora

Concretagem com vibraçãoe acabamento , manual

Base de britagraduada

Base de concretocompactado a rolo

Pavimentação ferroviária

Compactação de sublastro de BGS

Trilhos e dormentes

Compactaçãodo lastro de

brita

Aptidão das rochas para produção de revestimentos

Rocha Características

Rochas ígneas faneríticas

São britas pouco angulosas de boa resistência e que consomem menos cimento no CCP. As rochas ácidas (granitos e granodioritos) podem apresentar deficiência de adesividade no CBUQ.

Rocha ígneas afaníticas

São britas angulosas de boa resistência e que consomem mais cimento no CCP, comparativamente às faneríticas. As rochas ácidas (riolitos) podem apresentar deficiência de adesividade no CBUQ.

Gnaisses

Britas que podem variar de resistência conforme a maior ou menor predominância de minerais ferro-magnesianos. Bandas ricas em quartzo e feldspato se comportam como ígneas faneríticas, bandas escuras (ricas em anfibólios e biotita) são lamelares e pouco resistentes.

Xistos Pouco usadas devido à baixa resistência e ao formato lamelar.

QuartzitosSão agregados muito resistentes quando o quartzito é de alto grau de metamorfismo. Brita de dispendiosa extração, tem grande desempenho em CCP e deficiência severa de adesividade no CBUQ.

MármoresPode ser usada na produção de CCP, mas sua resistência é mais baixa, exigindo maior consumo de cimento.

Aptidão das rochas para produção de bases, lastros e sub-lastros

Rocha Aptidão

Rochas ígneas faneríticas Ótimas

Rocha ígneas afaníticas Ótimas

Gnaisses Boa

Xistos Ruim

Quartzitos Ótima

Mármores Razoável

Arenitos e argilitos Não aproveitável

Calcários, filitos e ardósias Não aproveitável

Aptidão dos solos residuais para aterros e reforço de sub-leito

Rocha Uso Horizonte B Horizonte C

Rocha ígnea claraAterro ótimo ótimo

Sub-leito ótimo ótimo

Rocha ígnea escuraAterro bom bom

Sub-leito bom bom

GnaisseAterro bom razoável

Sub-leito razoável razoável

XistoAterro ruim razoável

Sub-leito ruim ruim

QuartzitoAterro bom bom

Sub-leito bom bom

Filito e ardósiaAterro razoável a ruim ruim

Sub-leito ruim ruim

Sedimentar arenosaAterro bom bom

Sub-leito razoável razoável

Sedimentar argilosaAterro bom razoável

Sub-leito razoável ruim

Aptidão dos solos transportados para pavimentação

Rocha Aptidão

Areias fluviais extraídas da calha dos rios

Ótimo reforço de sub-leito

Areias fluviais de jazidas terrestres

Bom reforço de sub-leito

Areias eólicas Apenas para aterros de menor responsabilidade

Argilas fluviais ou lacustres Sem aplicação na pavimentação

Turfas Sem aplicação na pavimentação

Colúvios e tálus Sem aplicação na pavimentação

Seixos rolados fluviaisDepois de britado e peneirado pode ser útil para base

e revestimento

Seixos rolados de leques aluviaisDepois de lavado, britado e peneirado pode ser útil

para base e revestimento

Movimentos de massa em encostas

Estado Físico Natureza do movimento

Sólida

Rotacional

Planar

Translacional

Basculamento

Queda

Viscosa Escoamentos

Fluida Fluxos

Movimento Rotacional

Movimento Planar

Movimento Translacional

Movimento de Basculamento

Queda

Escoamento

Fluxo

BR116-SP: solo residual de xisto

•São típicos de solos homogêneos, sendo mais comuns em aterros.

•Em solos residuais, ocorrem quando as estruturas reliquiares foram apagadas pelo intemperismoavançado.


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Solo residual de arenito

Solo residual de filito

Juiz de Fora - aterro


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo


San Salvador, 2001: saprólito de rochas sedimentares clásticas

SC-456, 2010

BR-376/PR, 2008

Geralmente lentos, com diagnóstico precoce. Aceitam muitas alternativas de estabilização.

Soluções que reduzem

momentos instabilizantes.

BR116 – SP: solo residual de gnaisse

BR-101/SC km 37

solo residual de gnaisse

Soluções de drenagem que aumentam a

resistência do solo.

BR116-PR: solo residual de xisto

Soluções de contrapeso

RS486: colúvio espesso de basaltos

Crib-wall

Gabiões

BR116-RS: colúvio espesso de basaltos/arenitos

RS486: colúvio espesso de basaltos

Soluções que reduzem o peso na crista com a

introdução de reforços metálicos.

BR116-SP: migmatito muito alterado


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Ocorrem em camadas permeáveis finas de solo, geralmente associadas às encostas íngremes


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Movimentos com drenagem paralela: colúvios rasos ou residuais insipientes.

RS122: colúvio raso de basaltos


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

BR-116: solo residual de migmatito

BR-376: solo residual de gnaisse


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

SP-125: Saprólito de xistos

BR-116: Basaltos


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Deslizamento de granito

Massas compartimentadas por fraturas e falhas


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Rochas metamórficas (foliadas e dobradas)

Reticulado de estacas raiz

Camboriu, BR-116/RS

Reticulado de estacas raiz

Nova Petrópolis,BR-116/RS


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Rochas ou saprólitos com descontinuidades subverticais: derrames ígneos e gnaisses xistosos


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Caxias do Sul, 1998

Saprólito de dacito


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Camadas com resistência ao intemperismo distintas

Palhoça-SC, 2010

Rede guarda-pedras

BR-116/SC – KM105

Malha chumbada

BR-116/SC: arenitos e argilitos

Grampeamento e malhas chumbadas

BR-116/SC: malha chumbada e revestimento com concreto projetado

BR-116/SC: malha chumbada, revestimento com concreto projetado e gigantes


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Ocorrem em saibros de granitóides e migmatitos.

Barreiras flexíveis


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Escoamento de solos coluviais:Movimentos lentos e de estabilização difícil


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

BR-101 SP: colúvio de gnaisse

RS-122: colúvio de basalto

BR116-RS: colúvio rastejante

Chave granular

Garuva-SC, 2011


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Ocorrem em talvegues relativamente íngremes cujas margens são acometidas de movimentos planares

Teresópolis, 2011

Armero, Colombia

(1985), 20.000

vítimas

Timbé do Sul, Brasil (1995), 200

vítimas

Vargas, Venezuela (1999),

30.000 vítimas

São Vendelino, Brasil (2000)

Riodacitos e basaltos.


Movimento Planar



Queda

Escoamento

Fluxo

Sabo Works

Barreiras flexíveis: tendência mais recente

Relação entre movimentos e ambiente geológico

Tipo de movimento Ambiente geológico mais favorável

Escorregamento rotacional

Aterros, escavações em solos transportados de grande espessura, escavações em solos residuais espessos de rochas sedimentares ou metamórficas de baixo grau (ardósias e filitos)

Escorregamento planar

Solos residuais pouco espessos sobre rocha ígnea extrusiva (basaltos) ou metamórficas de alto grau (xistos e gnaisses).

Fluxo de detritosTalvegues de arroios ou canais condicionados por falhas com margens favoráveis a escorregamentos planares.

Escorregamento translacional

Qualquer região de solos residuais pouco desenvolvidos (saprólitos ou horizonte C) ou rochas. Maior freqüência em rochas metamórficas de alto grau (xistos e gnaisses)

RastejosColúvios argilosos, sendo mais freqüente em solos coluviaisresultantes de rochas máficas (escuras), metamórficas de alto grau e sedimentares clásticas argilosas (lamitos).

Rolamento de Matacões

Solo residual de rochas ígneas plutônicas e gnaisses em locais íngremes.

Queda de blocos Qualquer região muito íngreme com pouca espessura de solo.

Geometrias de taludes de cortes

HV

Inclinação H:V

Geometrias de taludes de aterro

H

V

fundaçãoInclinação H:V

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