Introdução

Serão discutidos neste capítulo a metodologia utilizada, bem como os materiais utilizados para atingir o objetivo deste trabalho. Foram selecionadas quatro obras como sítios de estudo nas quais foram executadas ensaios de carregamento. Três obras estão situadas no Distrito Federal: uma na cidade satélite da Ceilândia, uma na cidade satélite do Gama e outra na cidade satélite do Guará. A quarta obra está situada na cidade de Londrina, no estado do Paraná.

O motivo da escolha advém da natureza laterítica dos solos superficiais dessas localidades que são solos tropicais profundamente intemperizados.

3.1.1. Aspectos geológicos-geotécnicos do Distrito Federal

O Distrito Federal (Figura 3.1) tem a forma aproximada de um quadrilátero com 5.814 km2 de área (25% da área do estado de Sergipe), limitado ao norte pelo paralelo 15º 30’ S, ao sul pelo paralelo 16º 3’ S, ao leste pelo rio Preto e a oeste pelo rio Descoberto. Sua altitude está entre 750 m e 1300 m com o ponto culminante situado no noroeste da região no morro do Rodeador a 1344 m acima do nível médio dos mares. A vegetação é o cerrado que abrange a quase totalidade da região. A hidrografia da região contempla rios que drenam a bacia do Paraná (Descoberto e São Bartolomeu), do São Francisco (Preto) e a Bacia Amazônica (Maranhão), (Araki, 1997).

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No Distrito Federal,é comum a ocorrência de uma ardósia intemperizada com dobras e foliações. Essa ardósia é formada por um processo metamórfico e pertence ao grupo Paranoá da idade mezoproterozóica. Os solos saprolíticos e residuais oriundos dessa rocha preservam suas características originais de dobramento e foliações (Cunha e Camapum de Carvalho, 1997). Extensas áreas do Distrito Federal (mais de 80%) são cobertas por essa camada de solo intemperizado da idade do terciário-quaternário. Essa camada de solo foi submetida a um processo de laterização e apresenta uma espessura que pode variar de alguns centímetros até 40 m. Há uma predominância do argilo-mineral caulinita, bem como de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio (Cunha et al, 2003). Cardoso (1995) faz um amplo estudo sobre a colapsividade de quatro tipos diferentes de solo: mud flow, solo laterítico, solo saprolítico e solo coluvionar. A caracterização química e mineralógica desses solos corrobora o seu comportamento físico, inclusive durante o processo de colapsividade. Tais características são consequência da história geológica de cada solo e por isso apresentam resultados diferentes. Para os solos lateríticos a análise mineralógica demonstrou a forte presença de caulinita e a análise química mostrou que esses solos são ricos em óxidos de ferro e alumínio. Ainda segundo Cardoso (1995), em solos de regiões tropicais com o predomínio do intemperismo químico, os álcalis e alcalino-terrosos (K, Mg, Na, Ca, etc.) são os primeiros a serem lixiviados. Os elementos comuns mais imóveis, devido principalmente à maior valência, são na ordem Al, Fe e Si. As análises químicas realizadas demonstraram um alto grau de intemperismo nos solos lateríticos do Distrito Federal devido ao elevado teor de Al, Fe e Si na constituição desses solos.

O clima do Distrito Federal apresenta duas estações muito bem definidas, a estação chuvosa e a estação seca. Isso permitiu ao longo do tempo um processo de lixiviação de sais e outros compostos solúveis das camadas superiores e sua deposição nas camadas inferiores (Araki 1997). Isso resultou na formação de uma camada laterítica que, devido ao seu elevado índice de vazios, é conhecida como “argila porosa” de Brasília. Essa argila é muito porosa, apresenta elevado índice de vazios e baixa resistência a penetração (NSPT<4), possui estrutura

metaestável que se instabiliza quando submetida a variações de energia interna (alterações químicas, de umidade, do estado de tensões) e de energia externa (vibrações). Como consequência, essas argilas apresentam um comportamento contráctil (colapsível), (Araki, 1997).

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De acordo com Blanco (1995), a geologia do Distrito Federal precisa ser melhor entendida, principalmente no que diz respeito à estratigrafia e à geologia estrutural, pois extensas áreas cobertas por solos dificultam o conhecimento geológico da área.

Geologicamente, a região do Distrito Federal está localizada no setor oriental da Província do Tocantins, na porção centro-sul da Faixa de Dobramentos Brasília. Encontram-se rochas atribuídas ao Proterozóico Médio a Superior, representadas pelos Grupos Canastra e Paranoá (Cardoso, 2002).

Segundo Blanco (1995), a geomorfologia do Planalto Central possui feições próprias devidas às suas características geológicas e antrópicas. As chapadas apresentam predominantemente relevo residual e de aplainamento, com topografia plana e levemente ondulada ou em lombadas.

Os latossolos explicam a evolução geormorfológica da região, porque esses solos estão mineralogicamente relacionados à rocha-mãe. Possivelmente têm a sua origem relacionada a processos de intemperismo químico, corrosão e lixiviação intensos (Jardim, 1998).

3.1.2. Aspectos geológicos-geotécnicos de Londrina

A cidade de Londrina está localizada no norte paranaense, região sul do Brasil e é um importante polo de desenvolvimento regional. A cidade é relativamente nova, com cerca de 80 anos, e tem uma população de aproximadamente 515.000 habitantes. As principais fontes de renda do município sempre estiveram ligadas à agropecuária, sendo que durante os anos 70 e 80 do século passado a economia era movida pelo café e, nos dias atuais, pelo plantio da soja (Gonçalves, 2006).

Londrina está situada no Planalto de Apucarana, na região do Terceiro Planalto Paranaense (Figura 3.2), cuja principal característica é a ocorrência de rochas geradas pelos derrames de lavas vulcânicas basálticas, em sua maior parte toleíticas. Como parte do Terceiro Planalto Paranaense, o Planalto de Apucarana, situado ao norte, abrange toda a rede de drenagem da margem direita do rio Ivaí, a bacia do rio Pirapó e pequenos afluentes do rio Paranapanema, (Nakashima e Nóbrega, 2003).

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Figura 3.2 – Mapa esquemático dos solos do Terceiro Planalto Paranaense (Nakashima e Nóbrega, 2003)

Segundo Teixeira et al. (2003), o solo de Londrina apresenta, na sua camada superficial, uma argila madura, porosa, laterizada, colapsível, de estrutura microagregada, típica de solos tropicais, com consistência mole a média até uma profundidade de 12 m, cujos principais minerais constituintes são a caulinita e óxidos de ferro, responsáveis pela coloração vermelha do solo. O teor de umidade da argila está abaixo de 35%) e a porosidade é cerca de 65%. Essa camada está sobrejacente a uma camada de argila siltosa residual. O nível de água está aproximadamente a 15 m de profundidade. Cabe destacar que essa classificação do perfil de solo como de consistência mole a média deve-se tão somente a técnica de ensaio adotada, o SPT, não sendo condizente com as características estruturadas dos solos tropicais lateríticos.