Classificação dos solos

Apresentação em tema: "Classificação dos solos"— Transcrição da apresentação:

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

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. 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. 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 ª: dados complementares. SW, CH, CL... Geotecnia I G = pedregulho W = bem graduado S = areia P = mal graduado M = silte H = alta compressibilidade C = argila L = baixa compressibilidade O = orgânico Pt = turfa

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. Geotecnia I G  pedregulho / S  areia M  silte / C  argila / O  solo orgânico CNU (coeficiente de não uniformidade)  indica a amplitude dos tamanhos dos grãos (Maior o CNU  Mais Bem Graduada) CC (coeficiente de curvatura)  permite identificar eventuais descontinuidades na curva granulométrica CC < 1 (Descontínua) 1 < CC < 3 (Suave)  maioria das areias CC > 3 (uniforme na parte central)

6 SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos granulares
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<CC<3) curva suave CU>4 – bem graduada

7 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos granulares 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); Geotecnia I

8 SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos
Silte; Argila ou Orgânico 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 wL mais compressível o solo; A linha B delimita esse comportamento. wL > 50% alta compre. (H); wL < 50% baixa compre. (L). Geotecnia I O que determina o comportamento argiloso do solo não é só o teor de argila, mas também sua atividade Solos ORGÂNICOS  distinguem pelo seu aspecto visual (marrom-escuro; cinza escuro; preto)

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

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

11 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
(SUCS) - Solos finos 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 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. Geotecnia I

13 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
(SUCS) - Solos finos 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. Geotecnia I

14 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos Distribuição granulométrica dos solos Exercício 1: Com os dados apresentados a seguir, classifique os Solos A e B por meio do SUCS. Solo A: wL= 30%, wP = 22%; Solo B: wL= 26%, wP = 20%. 0,075mm Pedregulho (2 a 60) mm Areia (0,06 a 2) mm SOLO A  Areia (S); CC = 1,33 (D30=0,12; D10=0,09; D60=0,12) ; CU = 1,33  Mal Graduada (P)  SP CARTA DE PLASTICIDADE  IP = 8  acima da linha A  SC SOLO A  SP-SC (areia malgraduada, argilosa) SOLO B  CARTA DE PLASTICIDADE  IP = 6  sobre a faixa IP (4 a 7)  CL ou ML (argila de baixa compressibilidade ou silte de baixa compressibilidade)

15 (SUCS) - Solos finos 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 WL=30 IP=30-22 IP=8 (maior que 7- acima da Linha A) Geotecnia I Cu=D60/D10 Cc=D30^2/D60*D10 Da curva tem-se: Solo A %Passa#200 =8 %Retida#4 (4,8mm)=0 Cu=0,135/0,085 Cu=1,59<6 Cc=(0,12)^2/(0,135.0,085) Cc=1,25 > 1 WL=30 IP=30-22 IP=8 (maior que 7- acima da Linha A)

16 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO
Geotecnia I Areia mal graduada com argila SOLO A = SP-SC

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

18 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO*), (HRB), (TRB) 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 Geotecnia I American association of state highway and transportation. *American Association of State Highway and Transportation.

19 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) Geotecnia I American association of state highway and transportation. *O solo será classificado no 1º Grupo de encaixe de cima para baixo

20 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) 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. Geotecnia I American association of state highway and transportation.

21 SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO
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) 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. Geotecnia I 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) 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 Geotecnia I subleito

24 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) Exercício 2: Classifique os solos pelo sistema TRB (calcule IG) e SUCS. Descrição Solo A Solo B Solo C % passante na peneira n. 10 (2,0 mm) 83 100 48 % passante na peneira n. 40 (0,42 mm) 92 28 % passante na peneira n. 200 (0,075 mm) 20 86 6 wL (%) 70 - IP (%) 5 32 NP Geotecnia I

25 SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO
SOLO A Geotecnia I - SOLO B  A-7-5 (33) - SOLO C  A-1-a (0) *O solo será classificado no 1º Grupo de encaixe da esq. para direita  A-1-B

26 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS COMPARAÇÃO ENTRE TRB E SUCS
Geotecnia I G = pedregulho W = bem graduado S = areia P = mal graduado M = silte H = alta compressibilidade C = argila L = baixa compressibilidade O = orgânico Pt = turfa

27 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS COMPARAÇÃO ENTRE SUCS E TRB
Geotecnia I

28 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
QUANTO A SUA ORIGEM 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. Geotecnia I

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

30 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
QUANTO A SUA ORIGEM 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 Geotecnia I - Sotoposto  que esta abaixo de

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

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

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

34 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
QUANTO A SUA ORIGEM 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. Geotecnia I

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

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

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

38 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
QUANTO A SUA ORIGEM Solos transportados - drifts Geotecnia I - Frequentes na Europa e EUA

39 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
CLASSIFICAÇÃO MCT - Miniatura, Compactado, Tropical 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 Geotecnia I

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

41 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
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. Geotecnia I

42 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
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. Geotecnia I

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

44 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Agregações dos Solos Lateríticos
Geotecnia I

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

46 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
Geotecnia I