Universidade Privada de Angola Faculdade de Engenharia Departamento de Construção Civil

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1 Universidade Privada de Angola Faculdade de Engenharia Departamento de Construção Civil Curso de Construção Civil Disciplina: Geologia de Engenharia Ano: 3ro Professor: Dr. Silva Pereira Ginga (PhD) Ano lectivo: 2012

2 Feições estruturais

3 Principais definições Mecanicamente os maciços rochosos são meios descontínuos (interrompidos por descontinuidades), anisotrópicos (o seu comportamento e propriedades variam conforme uma direcção considerada) e heterogéneos (podem apresentar propriedades diferentes dependendo da variação do grau de alteração ou da presença de água). Praticamente pode considerar-se que apresentam uma resistência a tracção nula

4 Imagens de Maciços Rochosos

5 INTRODUÇÃO Estrutura dos Maciços rochosos Feições estruturais Geologia Estrutural trata da forma, do arranjo e da disposição dos corpos geológicos, dos processos de formação e deformação das rochas e do comportamento mecânicos e da reologia da crosta terrestre A estabilidade e deformabilidade dos maciços rochosos depende, em grande parte, da presença de descontinuidades nas rochas (Planos de fraqueza), Exemplos: o Planos de acamamento o Juntas o Falhas o Fendas o Contatos litológicos o Formações metamórficas

6 Estruturas primárias Se formaram ao mesmo tempo que as rochas em que se encontram Estão presentes em rochas sedimentares ou magmáticas

7 Estruturas primárias mais comuns de rochas sedimentares a) Acamamento plano-paralelo: estratificações planares paralelas entre si (b) Acamamento plano-cruzado: retrabalhamento de sedimentos em ambientes de rios meandrantes (c) Estratificações rítmicas: alternância de finas camadas, repetidas sucessivamente (d) Estrutura gradacional: variação granulométrica gradual mais grossa na base até mais fina no topo (e) Marcas de onda: simétricas (marca o topo da camada), assimétricas (não permite a observação do topo da camada)

8 Estruturas primárias mais comuns de rochas sedimentares (f) Fendas de ressecamento: geralmente preenchidas com material arenoso (g) Estruturas convolutas: a camada de cima desliza sobre a camada inferior que funciona como uma camada lubrificante (h) Camadas basais: camadas arenosas penetram nas camadas argilosas devido às pressões de suas camadas superiores (i) Discordâncias: camadas inferiores apresentam tectonismo, enquanto as mais jovens ocorrem intactas. A discordância pode ser angular ou paralela

9 Estruturas primárias mais comuns de rochas sedimentares

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11 Estratificação paralela ESTRATIFICAÇÃO CRUZADA Alternância de camadas horizontais e inclinadas. Significado: Mudanças na direcção do agente transportador (água, vento) dos sedimentos. Ex: arenitos eólicos e arenitos fluviais

12 Estruturas primárias mais comuns das rochas ígneas formadas quando o magma está se consolidando (a) Forma dos corpos: tabulares (diques e sills), cilíndricos (chaminés vulcânicas), circulares (intrusões graníticas e outros), irregulares (batólitos e stocks) (b) Relações de contactos: Contacto abrupto (corpos próximos à crosta ou extravasantes); Contacto gradaccional (rocha ígnea que passa gradativamente às características da rocha encaixante); Contacto concordante ( sills); Contacto discordante (diques).

13 Estruturas primárias mais comuns das rochas ígneas formadas quando o magma está se consolidando (c)estruturas Internas Fluidais: o fluxo laminar da massa ígnea determina orientação planar dos minerais. Estruturas vesiculares: localizadas no topo de um derrame. Sistemas de fracturas atectônicas: sucessão de esforços internos ou externos. Por ex., fracturas paralelas à estrutura fluidal ou motivadas pelo resfriamento. Sistemas de fracturas marginais: ocorrem à margem do contacto.

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15 Dique Basáltico Neck Vulcânico: Devil's Tower, Wyoming

16 Estruturas Secundárias São aquelas derivadas de deformações posteriores à formação do maciço rochoso São formadas em processos deformacionais que dependem das condições de pressão e temperatura em que esteja o corpo rochoso

17 Tipos de Deformação Estrutura dos Maciços rochosos Elástica: ocorre enquanto o carregamento dura Plástica: Permanente Comportamento: Frágil : corpo rompe quando sofre deformações (mesmo pequenas) Fracturas, Falhas Dúctil: deforma (grandes deformações) sem se romper Dobras O comportamento que a rocha vai apresentar depende da temperatura, tempo e tipo de esforço (veja tabela a seguir)

18 Deformação de uma rocha em função das condições físicas Temperatura Tempo Esforço Comportamento Baixa Pequeno Repentino Frágil Média Pequeno Repentino Frágil Média Grande Gradual Dúctil Alta Pequeno a alto Pequeno a grande Dúctil

19 Fraturas/Juntas Estrutura dos Maciços rochosos Existem três caminhos pelos quais as rochas sofrem deformações: apresentam um fluxo, ao sofrer deformações mais ou menos distribuídas (cisalhamento dúctil). Dobram-se, flexionando as camadas, podendo haver um encurtamento acentuado e deformação interna moderada. apresentam descontinuidades de um bloco em relação a outro ao longo de discretas superfícies ou zonas com pequena ou intensa deformação e/ou deslocamento entre os blocos. Tais descontinuidades são chamadas de FRATURAS.

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21 FRATURAS/FALHAS Estrutura dos Maciços rochosos Fracturas: Podem ser observadas em quase todos os tipos de rocha menor dimensão Falhas: Ocorrem quando dois blocos da crosta se movem relativamente (processo pode ser rápido terremotos!)

22 Falha

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24 Falhas

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26 Junta Estrutura dos Maciços rochosos

27 Juntas são fracturas ao longo das quais não houve movimento. Formam famílias (superfícies, paralelas ou subparalelas) ou sistemas. Família: conjunto de juntas paralelas com padrão regular. Quando ocorrem duas ou mais famílias de juntas estas compõem os chamados sistemas de juntas. Sistemas: conjunto de famílias entrecruzadas.

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29 CARACTERIZAÇÃODO MACIÇO QUANTO AO FRATURAMENTO Para a caracterização do estado de fracturas do maciço as juntas devem ser observadas quanto aos seguintes aspectos: qualidade da superfície de ruptura: lisa ou áspera geometriada superfície: planas ou curviplanares espaçamento: distância média entre as juntas abertura: distância de afastamento entre os blocos persistência: extensão tanto -na horizontal quanto na vertical alteração das paredes preenchimento por elementos de naturezas diversas.

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34 Dobras Uma dobra resulta da deformação de rochas e que resulta no arqueamento de camadas rochosas, inicialmente planas, com comportamento dúctil, pela acção de tensões compressivas.

35 Elementos geométricos caracterizadores de uma dobra:

36 Dobras