General geology and Geotechnics

segunda-feira, 3 de janeiro de 2022

SERRA DA LEBA - UMA LONGA HISTÓRIA

Angola é um país grande com paisagens que se diferenciam umas das outras, algumas mais conhecidas do que as outras. Mas, quando falamos da serra da Leba, é quase unânime de que ela representa um dos símbolos máximos do turismo nacional em que se destaca pela sua altitude, beleza e sobretudo bela sua estrada em ziguezague. Neste artigo pretendemos explorar a sua geologia.

Também chamada de planalto da Humpata, a serra da Leba é uma formação geológica que separa a Huíla do Namibe considerada como uma extensão do planalto da Huíla. A Leba é uma enorme escarpa atravessada por uma estrada serpenteada que constitui uma obra de arte de 20 quilómetros, com 19 curvas, construída em 1915.

Estudos sugerem que a Leba é formada por uma grande parte da sucessão sedimentar que compõe o Grupo da Chela (formações da Tundavala, Humpata, Bruco e Cangalongue) e da Formação da Leba (Correia, 1976). Estas unidades sedimentares englobam sedimentos siliciclásticos, vulcanoclásticos e carbonatados num conjunto datado do Paleoproterozoico que assenta em inconformidade sobre rochas granitóides e afins (Pereira et al., 2011). A serra da Leba constitui um dos poucos locais do planalto da Humpata onde é possível observar a Formação da Leba, unidade de natureza carbonatada, a mais recente de toda a sucessão proterozóica aflorante na região. Paralelamente à importância da datação do Grupo da Chela, em especial da Formação da Humpata, assunto que tem conduzido a diversos estudos e, historicamente, à atribuição de distintas idades, a Formação da Leba suscita enorme interesse dada a natureza ímpar do seu registo sedimentar, através de fácies estromatolíticas dolomíticas frequentemente silicificadas. Para além da exuberância das estruturas estromatolíticas e dos diferentes tipos faciológicos, permanece dúvida quanto à sua idade, concretamente, com uma possível correlação com os registos estromatolíticos conhecidos em grande parte do planeta e datados de diferentes intervalos do Proterozoico. Estas questões constituem uma mais-valia científica e didáctica para além do valor paisagístico do local.

Certamente, por detrás da sua linda paisagem, estão os registos silenciosos da história da formação de um planeta cujos seus segredos ainda confundem a comunidade científica. Assim, sempre que visitar a serra da Leba, lembra-se de que ela é mais do que aquilo que os olhos veêm, tem uma longa história para contar.

Fonte:

Duarte, L. V.; Callapez, P. M. Do Proterozoico da Serra da Leba (Planalto da Humpata) ao Cretácico da Bacia de Benguela (Angola): A geologia de lugares com elevado valor paisagístico. in Comunicações Geológicas 101(3):1255-1259 · Dezembro de 2014.

Ramos, Anabela.; Lopes, Fernando.[Avaliação quantitativa do geopatrimónio da Serra da Leba (Sudoeste de Angola)]. X Congresso Nacional de Geologia/Revista Vulcânica. Vol. II. 2018

ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS SOLOS

A análise granulométrica dos solos é o processo que visa determinar em quantidade percentual a distribuição por tamanho das partículas que constituem o solo.

Quando as partículas são maiores que 0,075 mm (areias, cascalhos, calhaus ou blocos) usa-se o método de PENEIRAÇÃO, onde o solo é obrigado a passar por uma série de peneiros de malha quadrada e cada vez mais apertada. O material retido num peneiro representa a fracção do solo com dimensão superior à da malha desse peneiro, mas inferior à do peneiro precedente.

Quando as partículas são inferiores que 0,075 mm (colóides, argilas ou siltes) usa-se o método de SEDIMENTAÇÃO que consiste em misturar as partículas passadas no peneiro de abertura de 0,075 mm (n. 200) com água destilada ou desmineralizada e em seguida observar o processo de sedimentação das partículas de acordo com a Lei de Stocks. (ASTM D 422 - 63, 1998; BS 5930, 2010; LNEC E 195, 1966)

Nota: a Lei de Stocks diz que a velocidade de sedimentação de uma partícula esférica num fluxo laminar é inversamente proporcional a viscosidade. Isto significa que durante o processo sedimentação o sistema deve ser submetido à um regime de fluxo laminar.

domingo, 6 de maio de 2018

Caracterização Geotécnica Básica de Solos

Definição:

O termo caracterização é utilizado em Geotecnia para identificar um grupo de ensaios que visam obter algumas características básicas dos solos com o objectivo de avaliar a sua aplicabilidade nas obras de construção. São muito utilizados no início dos estudos, como por exemplo construção de edifícios, pontes, estradas, dentre outros.

Indices físicos:
São definidos como grandezas que expressam as proporções entre pesos e volumes em que ocorrem as três fases presentes numa estrutura de solo.
Sob esta designação incluem-se os ensaios realizados para determinar as propriedades básicas, essencialmente de natureza física e inerentes ao material solo, os quais, juntamente com as propriedades químicas e mineralógicas, definem as características primárias do solo e influenciam directamente as suas restantes características.

Þ Teor em água (w);

Þ Peso volúmico (g);

Þ Peso volúmico seco (g_d);

Þ Peso volúmico das partículas sólidas (g_s);

Þ Densidade das partículas sólidas (G_s);

Þ Índice de vazios (e);

Þ Porosidade (n);

Þ Grau de saturação (S).

Ensaios de identificação
Um ensaio de identificação de solos tem como principal função a identificação das componentes mineralógicas dos solos e determinar o seu comportamento.
O objectivo é saber se o material é fino ou grosso (composição granulométrica); determinar o seu Limite de liquidez (LL) e de plasticidade (LP), e seu Teor em Água, bem como os Índices de Liquidez (IL), de Plasticidade (IP) e de Consistência (IC), constituindo os limites de consistência. Estes parâmetros permitem classificar, qualitativamente, as características mecânicas, de permeabilidade e de trabalhabilidade de um solo, onde se pretende implementar uma estrutura geotécnica.

Análise e Composição Granulométrica
A Granulometria ou Análise Granulométrica dos solos é o processo que visa definir, para determinadas faixas pré-estabelecidas de tamanho de grãos, a percentagem em peso que cada fracção possui em relação à massa total da amostra em análise (LNEC, E 196 1966). Para as partículas de maiores dimensões o método que se usa para a determinação da composição granulométrica é o da Peneiração, onde o solo é conduzido a passar por uma série de peneiros de malha (quadrada) normalizada e cada vez mais apertada. O material retido num determinado peneiro representa a fracção do solo com dimensão superior à da malha desse peneiro, mas inferior à do peneiro precedente. Esse material é pesado para averiguar que percentagem representa do peso total da amostra.
Para partículas de dimensões muito reduzidas o processo de peneiração deixa de ser exequível. O peneiro de malha mais apertada na série da ASTM (American Sciety of Testing Materials) habitualmente empregue é o peneiro 200, cuja malha tem 0,074mm de lado. Para partículas que passam no peneiro 200 a distribuição granulométrica é em regra realizada por sedimentação (Matos Fernandes, 1994).

Limites de Consistência
Apenas a distribuição granulométrica não é suficiente para caracterização mais credível do comportamento dos solos sob o ponto de vista geotécnico e/ou de engenharia civil, dado que a fracção fina do solo tem correspondido às maiores superfícies específicas do mesmo, podendo atingir 300 m, por isso, o estudo da sua consistência costuma ser de fundamental importância, pois, dele dependem as propriedades de plasticidade e expansividade.
O termo consistência refere-se primariamente ao grau de resistência e plasticidade do solo que dependem das ligações internas entre as partículas do solo. Os solos ditos coesivos possuem uma consistência plástica entre certos teores limites de água. Abaixo destes teores eles apresentam uma consistência sólida e acima uma consistência líquida. Podendo-se ainda distinguir entre os estados de consistência plástica e sólida, uma consistência semi-sólida normalmente conhecida como friável. Através duma série de testes e ensaios é possível definir as linhas que separam um estado do outro, a estas linhas são chamadas de limites de consistência ou de Atterberg.
Os limites de consistência são portanto, métodos de avaliação da natureza de solos criados por Albert Atterberg. Através duma série de testes e ensaios é possível definir o limite de liquidez, o limite de plasticidade e o limite de contracção de um solo.
O Limite de liquidez (W_L ou LL) é o teor em água que separa o estado de consistência líquido do plástico e para o qual o solo apresenta uma pequena resistência ao cisalhamento. O ensaio pode ser feito através de dois dispositivos: a Concha de Casagrande e o penetrómetro de cone.
O Limite de plasticidade (W_P ou LP) é o teor em água abaixo do qual o solo passa do estado plástico para o estado semi-sólido, ou seja ele perde a capacidade de ser moldado e passa a ficar quebradiço.
O Limite de retracção ou de contracção (W_Rou LR ou ainda LC) é, por definição, o teor em água, abaixo do qual a secagem do solo se processa a volume constante, ou seja, corresponde a fronteira entre os estados de consistência sólido e semi-sólido (Head, 1992) in Duarte (2002). Deve ser determinado sempre que o Índice de Plasticidade for alto. O valor do limite de retracção tem pouca utilidade prática.

Dos diversos índices, relacionando os limites de liquidez, de plasticidade e às vezes o teor em água do solo, o mais utilizado actualmente é o índice de plasticidade.

Índice de plasticidade (I_P), fisicamente representa a quantidade de água necessária para que um solo passe do estado plástico ao líquido. Sendo definido como a diferença entre o limite de liquidez (W_L) e o limite de plasticidade (W_P).

O I_P é expresso em percentagem e pode ser interpretado, em função do peso de uma amostra, como a quantidade máxima de água que pode- lhe ser adicionada, a partir de seu Limite de plasticidade, de modo que o solo mantenha a sua consistência plástica.

A comparação do teor em água natural, de um dado solo argiloso com os limites de atterberg fornece uma indicação aproximada da consistência do solo.

Assim, o Índice de Consistência (I_C) é a relação entre a diferença do limite de liquidez para o teor em água natural e o índice de plasticidade.

De acordo com o índice de consistência os solos argilosos e de outros solos coesivos classificam-se como muito mole, mole, média, dura muito dura e rija. (Matos Fernandes, 1992).

REFERENCIAS

DUARTE, I. M. R. (2002). “Características geológicas e geotécnicas de solos residuais de rochas granitóides a sul do Tejo”. Dissertação para obtenção do grau de Doutor em Geologia de Engenharia. Universidade de Évora.

LNEC E 196 (1967). Solos. Análise granulométrica. LNEC, Portugal.

LNEC NP 143 (1969). Solos. Determinação dos limites de consistência. LNEC, Portugal.

LNEC NP 84 (1965). Solos. Determinação do teor em água. LNEC, Portugal.

MATOS FERNANDES, MANUEL (1994). Mecânica dos Solos – Vol.1. FEUP.

CARACTERIZAÇÃO DO COMPORTAMETO QUIMICO MECÂNICA DE ALGUNS SOLOS RESIDUAIS DA REGIÃO CENTRAL DE ANGOLA

Felisberto M. Queta¹^(*), Isabel M. R. Duarte²̛ ³^(*) e Fernando A. B. Bonito¹̛ ³

¹Universidade Agostinho Neto, Dep. Geologia Fac. Ciências - Luanda, Angola

²Universidade de Évora, Departamento de Geociências - Évora, Portugal

³GeoBioTec – Centro de Investigação da FCT, Univ. Aveiro, Portugal

RESUMO

A palavra caracterizar é um termo usado em geotecnia para identificar um conjunto de ensaios para obter as características básicas dos geomateriais, permitindo a sua classificação geotécnica. Assim, quanto mais aprofundada for a caracterização maior será o seu entendimento e mais informação disponível terá para a sua melhor classificação. Contudo, quando se trata de solos residuais tropicais, esta tarefa é acrescida, quer por causa das suas complexidades químicas e mineralógica, quer pelo número reduzido de bibliografias com os mesmos fins. As características granulométricas, de plasticidade e de resistência consideradas parâmetros básicos para um conhecimento adequado do solo, tornam-se, em determinados casos, insuficientes para os caracterizar.

O presente trabalho tem como objectivo determinar características geológicas e geotécnicas dos solos residuais tropicais da região Central de Angola, assim como identificar os principais factores que determinam a formação dos mesmos.

A sua caracterização geológica foi realizada mediante a aplicação das técnicas de análise mineralógica por difracção de raios-X (DRX) e a análise química por espectrometria de fluorescência de raios-X (FRX), a fim de se identificar os principais tipos de minerais, assim como os seus elementos químicos constituintes.

A sua caracterização geotécnica foi realizada mediante os ensaios de índices físicos “in situ” e os ensaios de identificação, nomeadamente: a análise e composição granulométrica, e os seus limites de consistência, para além dos ensaios de compactação tipo proctor, e do C.B.R, a fim de se aferir a resistência e a capacidade de suporte. Os ensaios de identificação, foram classificados geotecnicamente com base ao Sistema Unificado (ASTM D 2487-1985), classificação para fins rodoviários da AASHTO (LNEC E 240-1986) e SATCC (TRH4 e TRH14, 1986).

Os resultados ora obtidos, permitem analisar os processos de alteração dos solos em causa, bem como determinar em que áreas da engenharia geotécnica poderão ser aplicadas.

REFERÊNCIAS

ALMEIDA, G. C. PAULO (2005). “Caracterização Física e Classificação dos Solos”. Departamento de transportes. Faculdade de engenharia. Universidade federal de juiz de fora.

ARAÚJO, A.G.; PEREVALOV, O.V.; JUKOV, R.A. (1988). “Carta geológica de Angola à escala 1:1000 000”.

DUARTE, I.M.R; MIRÃO, J. A. P; ROCHA, F. J. T; BONITO, F. A. B; QUETA, F. M & FALCÃO, WINNIE (2012). “Percurso de Alteração em Rochas Granitóides da Região Central de Angola: Dados Geoquímicos e Mineralógicos”. XI Congresso de Geoquímica dos Países de Língua Portuguesa sobre as Novas Tendências da Geoquímica Aplicadas ao Desenvolvimento Sustentável da Indústria.Universidade Agostinho Neto

quarta-feira, 23 de novembro de 2016

Ravines in Angola. Causes and restraint methods

Cause: Drainage system obstruction, Uige.

The Earth we know today was not always so. Over millions of years have undergone significant changes brought about by numerous geological phenomena aimed at your balance, some internal order, creating new geological formations and other external order smoothing formations previously created. From the tectonic standpoint, Angola is located in a relatively stable area which gives it a certain privilege when compared with some Asian countries or even Americans where quite often occur earthquakes and volcanic eruptions.

However, at the same it cannot be said in relation to the occurrence of external geodynamics phenomena, such as the ravines, which in recent years has taken shape in many provinces, especially due to anthropogenic activity, giving rise to geological hazards. In addition, increasing the risk of damage in buildings and others infrastructures, losses direct or indirect in economic activities and loss of human lives. We understand that the reducing of these risks starts, in particular, by their identification, for later take preventive measures.

This work is the result of some research work carried out by the author through erosion courses of soil and stabilization of soils subject to erosion phenomena, carried out by Engineering Laboratory of Angola (LEA).

For the realization of this work, we resorted to cartographic data query, literature, listening to some of the provincial representatives and local residents, as well as the observation in loco of some affected areas.

The results allow us to infer that the main provinces affected by ravine phenomenon are located in Central and Northern highlands, as well as in the eastern region, and more recently in Cuando-Cubango province. Not ruling out, however, other regions, such as in Luanda and Cabinda [1].

Relatively the causes, we can say that the ravines in Angola are primarily due to the combination of three natural factors: climate, topography and type of soil [2]. When we add the anthropogenic activity, namely the execution of construction works, the drainage system obstruction, exploration of minerals, agriculture and fires, it is verified an increasing of the phenomenon, often requiring immediate action. These interventions can be done through structural or engineering measures and by the stabilization measures on the degraded soil cover [3]. We present an example of stabilization measures through the deployment of a local vegetation called Pennisetum purpureum.

It is expecting that the results may contribute to a better understanding of the causes of the ravine phenomenon in Angola and that the adopted stabilization method can be adapted in other affected provinces in order to prevent and making the contention of the ravines.