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Classificação dos solos Geotecnia I - 2013 Prof. : João Guilherme Rassi Almeida Disciplina: Geotecnia 1 Pontifícia Universidade Católica de Goiás.

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1 Classificação dos solos Geotecnia I Prof. : João Guilherme Rassi Almeida Disciplina: Geotecnia 1 Pontifícia Universidade Católica de Goiás

2 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Classificar um solo: incluí-lo em um determinado grupo composto por solos de características e propriedades geotécnicas similares. Objetivo: poder estimar o provável comportamento do solo para uma adequada análise do problema. 2 Geotecnia I Sistemas de classificação de solos ajudam a organizar ideias e orientar o planejamento das investigações !!!

3 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS FORMAS DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Pela origem solos residuais e solos transportados (aluviais, coluviais...) Pela sua evolução pedogenética classificação pedológica dos solos. Por características peculiares presença de MO, estrutura,... Pelo tipo e comportamento das partículas constituintes sistemas de classificação baseado em propriedades e índices (mais empregados na engenharia) – granulometria e limites de Atterberg. 3 Geotecnia I

4 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) Baseada tão somente na distribuição granulométrica dos solos. Os solos são classificados pela fração granulométrica dominante e subdominante: argila arenosa, areia siltosa, silte argiloso... Duas letras: 1ª: principal tipo 2ª: dados complementares. 4 Geotecnia I G = pedregulho W = bem graduado S = areiaP = mal graduado M = silteH = alta compressibilidade C = argilaL = baixa compressibilidade O = orgânico Pt = turfa G = pedregulho W = bem graduado S = areiaP = mal graduado M = silteH = alta compressibilidade C = argilaL = baixa compressibilidade O = orgânico Pt = turfa SW, CH, CL...

5 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) 1ª Etapa - verificar a % de finos (menor que 0,075 mm) presente no solo: Menor que 50%: solo granular (G ou S); Maior que 50%: solo fino (M, C ou O). Solos granulares – G ou S: Observa qual faixa tem maior quantidade; Teor de finos < 5% Bem graduado (W): Para pedregulho (G): Cu > 4 e 1 < Cc < 3; Para areia (S): Cu > 6 e 1 < Cc < 3. 5 Geotecnia I

6 SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos granulares 6 Geotecnia I CC <1 a curva tende a ser descontínua, há falta de grãos com um certo diâmetro; -CC>3 a curva tende a ser muito uniforme na parte central; -(1

7 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos granulares 7 Geotecnia I Teor de finos > 12%: a característica secundária f (finos) e não mais a uniformidade de granulometria usar a Carta de Plasticidade (GC, SC, GM ou SM); Teor de finos entre 5% e 12%: recomenda-se que sejam apresentadas as duas características intermediárias (ex.: SP-SC, ou seja, areia malgraduada, argilosa);

8 SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos Silte; Argila ou Orgânico 8 Geotecnia I Se a fração fina é predominante classificação em f(índices de consistência) e não da % das frações granulométricas silte ou argila. Casagrande CARTA DE PLASTICIDADE -Solos de comportamento argiloso acima da Linha A -Solos orgânicos e siltosos abaixo da Linha A. Característica complementar dos solos finos: compressibilidade - Quanto maior o w L mais compressível o solo; - A linha B delimita esse comportamento. w L > 50% alta compre. (H); w L < 50% baixa compre. (L).

9 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos 9 Geotecnia I CARTA DE PLASTICIDADE Linha A Linha B

10 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos 10 Geotecnia I CARTA DE PLASTICIDADE Ex: w L = 70 IP=40 70 CH: argila de alta compressibilidade

11 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos 11 Geotecnia I Índices próximos das Linhas A ou B (ou sobre a faixa de IP 4 a 7), consistem em classificações intermediárias e as duas classificações são apresentadas (ex. SC-SM, CL-CH);

12 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos 12 Geotecnia I Para a classificação pela SUCS é necessário: Porcentagem de pedregulho – a fração que passa pela #76,2mm e é retida na #4,75mm (N° 4); Porcentagem de areia – a fração que passa na #4,75mm e é retida na #0,075 (N° 200); Porcentagem de silte e argila – a fração mais fina que a #0,075mm; Coeficiente de uniformidade (Cu) e coeficiente de curvatura (Cc); Limite de liquidez e índice de plasticidade da fração do solo que passa na # 4,75mm.

13 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos 13 Geotecnia I Para a classificação pela SUCS é necessário: Fração fina: porcentagem que passa na # N°200; Fração grossa: porcentagem retida na # N° 200; Fração de pedregulho: porcentagem retida na # N° 4; Fração de areia: porcentagem retida na # N° 200 – porcentagem retida na # N°4.

14 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 14 Exercício 1: Com os dados apresentados a seguir, classifique os Solos A e B por meio do SUCS. Solo A: w L = 30%, w P = 22%; Solo B: w L = 26%, w P = 20%. Distribuição granulométrica dos solos SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos 0,075mm

15 15 Geotecnia I Exercício 1: Da curva tem-se: Solo A %Passa#200 =8 %Passa#4 (4,8mm)=100 Cu=0,135/0,085 Cu=1,59<6 Cc=(0,12)^2/(0,135.0,085) Cc=1,25 > 1 W L =30 IP=30-22 IP=8 (maior que 7- acima da Linha A) (SUCS) - Solos finos

16 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO 16 Geotecnia I SOLO A = SP-SC

17 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 17 Geotecnia I SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos

18 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO*), (HRB), (TRB) 18 Geotecnia I Empregado na engenharia rodoviária Também baseado na granulometria e nos Limites. São classificados em sete grupos principais: A-1 a A-7. -Os grupos A-1, A-2 e A-3 (materiais granulares) 35% ou menos passam na # 0,075 mm - Os grupos A-4, A-5, A-6 e A-7 (materiais mais finos) mais de 35% passam na # 0,075 mm *American Association of State Highway and Transportation.

19 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) 19 Geotecnia I *O solo será classificado no 1º Grupo de encaixe de cima para baixo

20 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) 20 Geotecnia I Critérios para classificação: -Tamanho dos grãos Pedregulho= fração que passa na # 75 mm e fica retida na 2 mm; Areia= fração que passa na # 2 mm e fica retida na # 0,075mm; Silte e argila= fração que passa na # 0,075mm. -Plasticidade O termo siltoso é aplicado quando as frações finas do solo têm um IP 10, já o argiloso IP 11. -Se seixos e pedras (>75mm) Registra-se sua presença, mas são excluídos pra classificação.

21 SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO 21 Geotecnia I *O solo será classificado no 1º Grupo de encaixe da esq. para direita

22 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) 22 Geotecnia I Avaliação da qualidade do subleito Índice de grupo (IG) com os grupos e subgrupos do solo. Este índice vem entre parênteses após a designação do grupo e subgrupo. - Se Eq. < 0 (valor negativo) IG = 0; - IG = número inteiro; - IG (A-1-a, A-1-b, A-2-4, A-2-5 e A-3) = 0; - O IG dos A-2-6 e A-2-7 são calculados só com a segunda parcela da Equação.

23 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) 23 Geotecnia I A qualidade do desempenho de um solo como subleito é inversamente proporcional ao IG. IG=0 solo ótimo quanto a capacidade de suporte IG=20 solo péssimo quanto à capacidade de suporte subleito

24 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) 24 Geotecnia I Exercício 2: Classifique os solos pelo sistema TRB (calcule IG) e SUCS. DescriçãoSolo ASolo BSolo C % passante na peneira n. 10 (2,0 mm) % passante na peneira n. 40 (0,42 mm) % passante na peneira n. 200 (0,075 mm) w L (%)2070- IP (%)532NP

25 SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO 25 Geotecnia I *O solo será classificado no 1º Grupo de encaixe da esq. para direita A-1-B SOLO A

26 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS COMPARAÇÃO ENTRE TRB E SUCS 26 Geotecnia I G = pedregulho W = bem graduado S = areiaP = mal graduado M = silteH = alta compressibilidade C = argilaL = baixa compressibilidade O = orgânicoPt = turfa G = pedregulho W = bem graduado S = areiaP = mal graduado M = silteH = alta compressibilidade C = argilaL = baixa compressibilidade O = orgânicoPt = turfa

27 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS COMPARAÇÃO ENTRE SUCS E TRB 27 Geotecnia I

28 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A SUA ORIGEM 28 Geotecnia I Quanto a origem dos solos pode-se classifica em dois grandes grupos: Solos residuais - encontram-se no próprio local que se formaram solos residual jovem (saprolítico), solo residual maduro, rocha alterada. Solos transportados - são aqueles que foram levados ao seu atual local por algum agente de transporte Solo coluvionar, solo aluvionar, solos eólicos, drifts.

29 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A SUA ORIGEM 29 Geotecnia I Solos residuais

30 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A SUA ORIGEM 30 Geotecnia I Solos residuais -solo residual maduro Superficial ou sotoposto a um horizonte poroso ou húmico, e que perdeu toda a estrutura original da rocha-mãe. -solo saprolítico (residual jovem ou solo de alteração de rocha) Solo que mantém que a estrutura original da rocha-mater, mas perdeu a consistência / resistência de rocha. -rocha alterada Horizontes com fraturas e regiões de menor resistência, existem grandes blocos de rocha original

31 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A SUA ORIGEM 31 Geotecnia I Solos residuais

32 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A SUA ORIGEM 32 Geotecnia I Solos residuais - saprolítico

33 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A SUA ORIGEM 33 Geotecnia I Solos residuais – rocha alterada

34 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A SUA ORIGEM 34 Geotecnia I Solos transportados -solo coluvionar Solos formados por ação da gravidade -solo aluvionar Solos resultantes do carreamento pela água fluvial. -solo eólico Solos transportados pelo vento. -drifts Solos transportados por geleiras.

35 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A SUA ORIGEM 35 Geotecnia I Solos transportados - solos coluvionares Solo coluvionar Solo residual

36 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A SUA ORIGEM 36 Geotecnia I Solos transportados - solos aluvionares

37 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A SUA ORIGEM 37 Geotecnia I Solos transportados - solos eólicos

38 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS QUANTO A SUA ORIGEM 38 Geotecnia I Solos transportados - drifts

39 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS CLASSIFICAÇÃO MCT - Miniatura, Compactado, Tropical 39 Geotecnia I Solos tropicais x Solos temperados -Limitações das classificações tradicionais: - Condições ambientais diferentes das encontradas no Brasil; -Podem classificar solos de gênese diferente como sendo pertencentes à mesma classe; - Limitações quanto à correlação entre as propriedades-índices

40 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS CLASSIFICAÇÃO MCT - Miniatura, Compactado, Tropical 40 Geotecnia I NOGAMI E VILLIBOR (1980) Comportamento peculiar dos solos tropicais Solos Tropicais Solos Lateríticos Solos Saprolíticos

41 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 41 Geotecnia I SOLO LATERÍTICO - Solo superficial, típicos de partes bem drenadas das regiões tropicais úmidas; - Solo residual ou não, intemperizado em condições tropicais, rico em minerais de argila. Compõe a camada superficial chamada de horizonte laterítico; - Predomínio de caulinita e elevado teor de óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio; - Estes últimos normalmente fazem o recobrimento ou ligações entre os argilominerais e presença de quartzo, que é resistente a intemperização; - Quando compactado apresentam: elevada resistência, baixa permeabilidade e baixa deformabilidade.

42 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 42 Geotecnia I SOLO SAPROLÍTICO -Resulta da decomposição ou desagregação in situ da rocha mantendo ainda, de maneira nítida, a estrutura da rocha que lhe deu origem; - Geralmente corresponde a camada mais profunda do perfil do solo tropical; -Podem predominar outros argilominerais como a ilita e montmorilonita e minerais primários na zona menos intemperizada; - Importante!!!!! Os argilominerais nestes solos não se encontram recobertos por óxidos e hidróxidos de ferro e de alumínio.

43 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 43 Geotecnia I SOLO LATERÍTICO E SAPROLÍTICO Solo saprolítico Solo laterítico

44 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Agregações dos Solos Lateríticos 44 Geotecnia I

45 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 45 Geotecnia I Ensaios de laboratório – Solo Laterítico? - Método expedito (Método da Pastilha); - Compactação mini-MCV e Perda de massa por imersão

46 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 46 Geotecnia I


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