O que é mecânica do solo?
A mecânica do solo refere-se principalmente ao subconjunto da engenharia civil que estuda as propriedades do solo quando usado como material de construção ou fundação. Em um sentido mais amplo, também pode envolver o estudo da formação do solo por intemperismo e seu transporte pelo vento e pela água. O processo de formação determina muitas das propriedades físicas do solo, como estrutura, composição e densidade relativa. O modo como essas propriedades podem afetar um projeto de construção é examinado por metodologias de engenharia que incluem a mecânica dos fluidos e a mecânica dos materiais. Uma preocupação particular na mecânica do solo é como o solo em um determinado local reagirá às tensões impostas a ele pelas demandas de um projeto.
Do ponto de vista de um engenheiro, o solo é a camada de material solto e não estratificado na superfície da Terra que resulta da desintegração das rochas. Ele normalmente contém uma certa quantidade de água, pode conter material orgânico e repousa sobre uma camada sólida subjacente. A mecânica do solo é única, pois os engenheiros geralmente têm pouco controle sobre as propriedades do material de um componente importante do projeto. É necessário fazer adaptações nas propriedades do solo, como é encontrado no local.
Essas propriedades variáveis são um produto do processo de formação geológica e fatores climáticos locais. A mecânica do solo de um local pode ser antecipada por amostragem para construir um perfil de solo. Em geral, o perfil examina três camadas que podem ser divididas em camadas componentes quando necessário
A camada superior é geralmente rica em material orgânico e raramente tem mais de 4,6 m de profundidade. Abaixo dela, há uma camada de cerca de 2 pés (0,61 m) de profundidade de material quimicamente ativo e granulado, que foi depositado de cima. A camada mais baixa permanece essencialmente no mesmo estado geológico de quando foi depositado pela primeira vez e pode se estender para baixo mais de 30 pés (100 pés). A construção de estradas e fundações para edifícios residenciais ou comerciais leves geralmente depende das propriedades da camada secundária. Grandes construções de terra, como barragens ou diques, normalmente são compostas de material retirado do nível mais baixo.
Várias estruturas comuns do solo podem ser categorizadas por sua composição mineral, propriedades químicas e arranjo de partículas. O comportamento de cada um varia em resposta à compressão, estresse angular e fluxo de água. A engenharia civil aplica ciências físicas, como mecânica de fluidos e materiais, para determinar a mecânica do solo para um determinado local. Essa análise pode excluir um site para um projeto específico ou indicar as adaptações necessárias para prosseguir.
O conhecimento da mecânica do solo é fundamental em muitos aspectos da engenharia civil. Todas as estruturas repousam sobre uma base que é construída em referência às propriedades do solo. O projeto do pavimento depende de como o solo subjacente reage ao estresse da carga e às mudanças devido à saturação da água ou variação de temperatura. A construção subterrânea, como túneis e tubulações, é uma interação dinâmica das propriedades do solo, métodos de construção e materiais componentes.