Na mecánica dos solos distínguense tres tipos principais de solos: non cohesivos, cohesivos e solos de orixe orgánica. Ademais, existen tamén as rochas, pero estas non se estudan na mecánica dos solos, senón na disciplina científica da mecánica das rochas.
Solos non cohesivos
Os solos non ligados ou non cohesivos son aqueles cuxos compoñentes non están unidos por ningún axente aglutinante. No estado seco, cando non están baixo a influencia da humidade, os compoñentes sólidos do solo non ligado están completamente libres na masa terrosa e entre eles só existe rozamento, denominado rozamento interno. Nos solos non ligados inclúense:
- Bloques, tamaño de gran 200 – 2000 mm
- Drobina, tamaño dos grans 60 – 200 mm
- Gravilla, tamaño de gran 2 – 60 mm
- Area, tamaño de grans 0,02 – 2 mm
- Po, tamaño do gran 0,002 – 0,02 mm.
Sinala-se que a fracción de po ás veces tamén se chama limo (ingl. silt, alem. Schluff). Porén, como entre nós limo designa un tipo determinado de chan de orixe orgánica, este nome para a devandita fracción podería causar un malentendido.
Fig. 1 - Solo areoso
Solos cohesivos
Cohesivos ou terros coherentes son aqueles cuxos compoñentes sólidos están unidos entre si por cohesión. Os solos coherentes poden ter propiedades físicas moi inestables, que cambian facilmente baixo a acción da auga. Entre os solos cohesivos entran os que conteñen compoñentes sólidos de tamaño inferior a 0,002 mm. O solo que contén principalmente compoñentes de tamaño 0,002 – 0,0002 mm chámase arxila, e se estes compoñentes son de tamaño 0,0002 – 0,00002 mm, denomínase arxila coloidal.
Na natureza a arxila pura atópase raramente, e adoita estar mesturada con outros compoñentes, como a area e o po, o que se denomina lameira; a arxila con calcaria chámase arxila margosa (marga), e a arxila con magnesio é uma. Xeralmente acéptase que o solo que contén máis de 50% de compoñentes arxilosos se chama arxila graxa ou simplemente arxila, mentres que o solo con menos de 50% de compoñentes arxilosos se denomina solo arxiloso. O solo que contén menos de 5% de compoñentes arxilosos considérase que ten as propiedades dun solo non coherente.
A forma máis rápida e sinxela de avaliar a que grupo pertence un solo é secar a mostra e tentar esnaquizala cos dedos. Os solos incoherentes desfanse de inmediato. Os solos arxilosos esmáganse cos dedos en anacos máis pequenos, e a arxila vólvese dura case coma a pedra.
Fig. 2 - Solo arxiloso
Solos de orixe orgánica
Estes solos constan nunha gran parte de materiais orgánicos ou vexetais, con compoñentes arxilosos e outros. Debido ao contido de substancias orgánicas, estes solos son moi inestables e absorben a auga con gran intensidade, polo que son inestables e non poden servir nin como solo de apoio nin como material para a execución de obras de terra. A estes solos pertencen o humus, o limo e a turba.
O humus é un solo fértil, que se atopa na capa superficial da codia terrestre, cun espesor normalmente de varios decímetros. Consiste nunha mestura de substancias orgánicas e minerais con moitas bacterias. Na execución de terrapléns de terra, pavimentos de estradas e traballos semellantes no solo, así como na escavación na canteira de material para a construción de obras de terra, débese escavar e retirar toda a capa de humus, que só pode empregarse para protexer as pendentes de terra contra o arrastre pola auga.
Fig. 3 - Humus
O limo consiste nunha mestura de materias orgánicas en forma de partículas moi finas con materias minerais como arxila, po e area. Atópase no fondo de ríos e lagos antigos.
A turba componse dunha grande cantidade de substancias vexetais e orgánicas en forma de fibras, cun menor contido de substancias minerais.
Formación do solo
Se fixésemos un corte a través da codia terrestre, comprobaríamos que se compón, na maioría dos casos, de solo superficial – humus de pequena espesura de capa, despois solo subterráneo composto por unha ou varias capas de distinta composición e de diversos grosores, e por último de rocha sólida. O solo superficial formouse principalmente pola descomposición de materias vexetais e orgánicas, mentres que o solo subterráneo se formou pola descomposición da rocha sólida.
A desagregación da rocha sólida prodúcese debido a influencias atmosféricas ou debido á acción volcánica. As influencias atmosféricas poden ser mecánicas ou químicas. Se o proceso de desagregación da rocha sólida é a unión dos minerais co osíxeno, entón trátase de desagregación por oxidación, e se é a unión coa auga, entón é desagregación por hidratación. A acción volcánica é química. Debido á grande calor, a rocha sólida convértese en cinza volcánica.
O proceso de desagregación da rocha sólida e a súa transformación en solo pode producirse in situ ou con transporte. O transporte dos fragmentos desagregados realízase pola auga, caso no que se forman solos aluviais, polo vento, cando se converten en solos eólicos, ou polo xeo, cando se forman solos glaciares. Durante o transporte dos anacos e fragmentos desagregados da rocha sólida prodúcese o seu ulterior triturado por efecto dos golpes, do rozamento e do lavado, aos que están sometidos durante o transporte. A consecuencia dese efecto, os bordos dos fragmentos rotos arredondan, os novos fragmentos redúcense, os seus bordos volven arredondarse e así sucesivamente mentres dure o transporte. O tamaño e a forma dos compoñentes sólidos dependen da resistencia da rocha, da lonxitude do transporte, do tipo de transporte etc. Por iso a forma das partículas sólidas no solo é moi diversa: redonda, ovalada, con bordos agudos ou redondeados, triangular etc. Os compoñentes sólidos de tamaño 0,02 – 0,002 mm, que fracción na mecánica dos solos se denomina po, son en xeral de forma redonda ou ovalada. Estes compoñentes de tamaño inferior a 0,002 mm, que fracción se denomina arxila, presentan forma escamosa. As partículas máis grosas de area, grava e seixos poden ter distintas formas: cúbicas, redondeadas, laminares, etc. As partículas cúbicas cambian con máis dificultade a súa forma, e as laminares con máis facilidade. Por iso os solos que se compoñen maioritariamente de partículas laminares poden cambiar con facilidade a súa composición.
Cómpre sinalar que algúns solos, cuxa formación xa estaba completamente rematada, foron ás veces cubertos posteriormente por novos depósitos, de modo que o solo xa formado anteriormente queda en profundidade, mentres que sobre o novo depósito se forma outro solo que non ten por que gardar relación ningunha co anterior. Ese solo formado anteriormente e cuberto despois por un novo depósito chámase solo enterrado. Trátase na maioría dos casos de terreos cultivados, que foron traballados e logo cubertos por depósitos de po de loess transportados polo vento, aínda que os depósitos tamén poden ser fluviais. O solo enterrado recoñécese pola súa cor escura, e tales capas de solo poden ser varias se ese proceso se repetiu varias veces.
Solos aluviais
Os solos aluviais fórmanse pola sedimentación de partículas sólidas durante o transporte pola auga. A sedimentación depende de varios factores, entre os cales os máis importantes son a velocidade da corrente de auga, o tamaño dos elementos transportados e o contido doutros compoñentes como sales, cal etc. A altas velocidades da corrente de auga só se sedimentan os compoñentes grosos, mentres que os finos non sedimentan, senón que continúan sendo transportados. Por iso os compoñentes sólidos máis grosos sedimentan na parte superior da corrente, máis preto da fonte, onde a velocidade da corrente é alta. Co descenso da velocidade da corrente van sedimentando compoñentes cada vez máis finos. En auga tranquila, sen corrente, sedimentan por regra xeral os compoñentes sólidos máis finos. Alí onde se produce unha ralentización da corrente de auga, fórmanse grandes depósitos, como acontece na área asolagada cando a auga desborda do leito do río, así como nas desembocaduras dos ríos, diante das presas etc.
A sedimentación de partículas moi finas de arxila coloidal pode durar un tempo indefinido debido á acción electroquímica que se produce entre partículas pequenas de tamaño inferior a 0,0002 mm cando están mergulladas en auga. Nese caso, as partículas sólidas levan sobre si unha carga eléctrica do mesmo signo (negativa), polo que se repelen entre si e se moven na masa líquida con velocidades tanto maiores canto máis pequenas son. Son os movementos brownianos. Debido a eses movementos, a sedimentación das partículas sólidas na auga queda notablemente ralentizada e pode durar un tempo indefinido.
Fig. 4 - Solo aluvial
Solos eólicos
Os solos eólicos fórmanse polo depósito de partículas sólidas transportadas polo vento. Distínguense dous tipos de solo eólico, loess e dunas. O loess está composto por partículas sólidas de gran tamaño duns 0,05 mm ou algo menores, unidas entre si por carbonato cálcico. Por iso, cando está en estado seco, o loess ten unha grande resistencia. Os cortes no loess poden manterse con lados verticais a alturas moi grandes. Porén, se o loess se empapa máis, perde a súa resistencia e móvese con facilidade. Son coñecidos os casos dos depósitos de loess da Bežanijska kosa, preto de Belgrado, que se manteñen con lados verticais a alturas superiores a 20m. Non obstante, nos tramos onde se levantaron asentamentos preto dos bordos, como é o caso da rúa Čunarska en Zemun, onde se produce un empapamento constante xunto á propia pendente da chaira de loess debido ao vertido das augas usadas, as pendentes de loess derrúbanse e a estabilidade do solo de loess preto do bordo vese ameazada.
As dunas son outeiros móbiles de area solta depositada polo vento. Estes outeiros, baixo a acción do vento, espállanse e fórmanse de novo rapidamente, polo que representan un perigo de soterramento e derrubamento de casas e vehículos de transporte.
Fig. 5 - Solo eólico
Solos glaciares
Os solos glaciares fórmanse polo transporte de partículas sólidas do solo polo xeo. Os solos glaciares teñen unha composición distinta da dos aluviais, porque están formados por partículas sólidas de tamaño aproximadamente semellante, é dicir, cantos rodados, grava (morenas) ou area que permaneceron tras a fusión do xeo. Nas capas dos antigos lagos glaciares existe arxila glaciar.
Fig. 6 - Solo glaciar