Classificação dos Solos

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

1 Classificação dos Solos
Prof. Talles Mello

2 Introdução Por que classificar solos?
A classificação dos solos é a tentativa de agrupar solos com características semelhantes Os sistemas existentes são empíricos e embasados nos resultados da granulometria e da plasticidade do solo Origem do solo Textural Tátil-visual Geotécnica: SUCS, HRB/ASSHO, MCT Objetivo: poder estimar o provável comportamento do solo para uma adequada análise do problema 2

3 Nos diagramas triangulares, fazem-se corresponder aos três lados do triângulo as porcentagens respectivas de argila, silte e pedregulho e areia. Os lados do triângulo são então divididos em segmentos representando as porcentagens de 0 a 100 para cada uma dessas frações, num sentido previamente estabelecido Triângulo de Ferret Trilinear

4 Classificação Trilinear: Exemplo 01
Lemo tem significado literal “barro” ou “terra”. Designa uma mistura em proporção variável de areia, silte e argila, com propriedades mal definidas

5 Desenvolvido por Casagrande para construção de aterros em aeroportos durante a 2ª Guerra Mundial e modificada posteriormente para ser usado em barragens, fundações e outras construções Ideia: os solos grossos podem ser classificados de acordo com a sua curva granulométrica, ao passo que o comportamento de engenharia dos solos finos está intimamente relacionado com a sua plasticidade Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS

6 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... G (gravel) → pedregulhos S (sand) → areias M (mo) → siltes inorgânicos e areias finas C (clay) → argilas inorgânicas O (organic) → siltes e argilas orgânicas W (well graded) → bem graduado P (poorly graded) → mal graduado H (high) → alta compressibilidade L (low) → baixa compressibilidade

7 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS: SOLOS GRANULARES
CU>4 – bem graduada -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

8 SUCS 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.

9 - 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);

10 Carta de Plasticidade: Solos Finos
Linha B Linha A Carta de Plasticidade: Solos Finos 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).

11 SUCS: EXEMPLO DA UTILIZAÇÃO DA CARTA DE PLASTICIDADE
Ex: wL= 70 IP=40 CH: argila de alta compressibilidade 70

12 Grosso Fino Exame de Solo Táctil-Visual Orgânico – Pt
Estrutura fibrosa, cor escura, cheiro. Teor de umidade alto, restos de vegetais ou animais Exame de Solo Táctil-Visual Fino Em casos limites, determinar % partículas Ø 0,074mm (#200) Grossos % partículas Ø < 0.074mm (#200) < 50% Finos % partículas Ø < 0,074mm (#200) > 50% Ensaios LL - LP partículas Ø < 0,42mm (#40) Ensaio de peneiramento % que passa # 4 < 50 % que passa # 4 > 50 LL < 50 LINHA A LL > 50 LINHA A Areias (S) da fração grossa Pedregulho (G) Acima Acima 4<IP<7 Abaixo Acima % passa # 200 > 12 % passa # 200 < 5 % passa # entre % passa # 200 < 5 % passa # 200 > 12 Abaixo ou IP < 4 CL CH ML - CL LL – LP Solo passante # 40 Curva granulo- métrica Casos Limites Símbolo duplo função da plasticidade e granulometria Curva granulo- métrica LL – LP Solo passante # 40 Cor, cheiro, LL, LP: solo natural e seco em estufa Cor, cheiro, LL, LP: solo natural e seco em estufa LINHA A LINHA A Abaixo ou IP<4 Acima Acima IP > 7 Abaixo ou IP<4 A Acima Acima IP > 7 Bem Mal graduada graduada GC GW GP Bem graduada Mal Orgânicos Inorgânicos Orgânicos Inorgânicos 4<IP<7 graduada 4< IP<7 GM GM-GC SW SP SM SM-SC SC OL ML OH MH

13 Casos limites símbolo duplo função da plasticidade e granulometria
Grossos % Partículas Ø < 0.074mm (#200) < 50% % que passa # 4 < 50 % que passa # 4 > 50 Pedregulho (G) Areias (S) da fração grossa % que passa # 200 > 12 % que passa # 200 < 5 % que passa # 200 entre % que passa # 200 < 5 % que passa # 200 > 12 LL – LP Curva Solo que passa # granulométrica LINHA A Casos limites símbolo duplo função da plasticidade e granulometria Curva LL – LP granulométrica Solo que passa # 40 LINHA A Abaixo IP < 4 Acima IP > 7 Abaixo IP < 4 Acima IP > 7 Acima 4<IP<7 Bem graduada Mal graduada Bem graduada Mal graduada Acima 4<IP<7 GM GM-GC GC GW GP SW SP SM SM-SC SC Aula 8 – CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Profª Camila Regina Eberle

14 partículas Ø < 0,42mm (#40)
Finos % partículas Ø < 0,074mm (#200) > 50% Ensaios LL - LP partículas Ø < 0,42mm (#40) LL < 50 LL > 50 Acima Abaixo ou IP < 4 Acima 4 < IP < 7 Abaixo Acima CH CL Cor, cheiro, LL, LP: solo natural e seco em estufa Cor, cheiro, LL, LP: solo natural e seco em estufa Orgânicos Inorgânicos Orgânicos Inorgânicos OL ML ML - CL OH MH Aula 8 – CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Profª Camila Regina Eberle

15 Sistema SUCS Observações – PEDREGULHOS:
Para o trecho acima da linha A, com 4 < IP < 7, é uma zona de transição em que o solo recebe nome duplo: GC- GM ou GM-GC. Pedregulhos com finos em quantidade de finos intermediárias (entre 5 e 12%), usa-se uma representação de nome duplo, de acordo com a melhor aproximação. Escolhe-se GW ou GP + GC ou GM. Ex.: GW-GC, GW- GM, GP-GC ou GP-GM. Observações – AREIAS: No intervalo de 4 < IP < 7, usa-se nome duplo: SC-SM ou SM-SC. Areias com finos em quantidade de finos intermediárias (entre 5 e 12%), usa-se uma simbologia dupla, de acordo com a melhor aproximação. Escolhe-se SW ou SP + SC ou SM. Ex.: SW-SC, SW-SM, SP-SC ou SP-SM. Observação – SOLOS FINOS: Se LL < 50 e 4 < IP < 7: notação dupla = ML-CL Observações – SOLOS ORGÂNICOS: Possuem baixa plasticidade (abaixo da linha A) e com aspecto típico (cor escura e cheiro característico). OL (solo orgânico com baixa compressibilidade): LL < 50 OH (solo orgânico com alta compressibilidade): LL > 50 Turfas e solos pantanosos (Pt) Altamente orgânicos, geralmente fibrilares e extremamente compressíveis 300 % < LL < 500 % 100 % < IP < 200 %

16 SUCS: Exemplo 01 Sabendo que LL equivale a 43,2%, IP equivale a 23,3%, % passa na #4 equivale a 80 %, % passa na #200 equivale a 35%, CNU igual a 10 e CC igual a 5. Classifique o solo pelo método SUCS.

17 SUCS: Exercício 01 Sabendo que LL equivale a 39,5%, IP equivale a 11,8%, % passa na #4 equivale a 64 %, % passa na #200 equivale a 35%, CNU igual a 6 e CC igual a 0,85. Classifique o solo pelo método SUCS.

18 O melhor material de subleito é um solo bem graduado constituído principalmente de pedregulho e areia, mas contendo pequena quantidade de finos para servir de liga e enquadrado como A-1. Classificação H.R.B (Highway Research Board) ou A.A.S.H.O. (American Association State Highway Officials) Baseado na experiência rodoviária quanto ao desempenho dos sub-leitos Considera os resultados do ensaio de granulometria e limites de consistência Parâmetro adicional: Índice de Grupo (IG) → Expressa a capacidade de suporte do terreno de fundação de um pavimento AASHTO

19 Classificação dos Solos
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

20 IG = 0,2xa +0,005xaxc +0,01xbxd CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) Avaliação da qualidade do subleito → Índice de grupo (IG) IG = 0,2xa +0,005xaxc +0,01xbxd 𝐼𝐺= 𝑃 0.075𝑚𝑚 −35 0,2+0,005( 𝑤 𝐿 −40)+0,01( 𝑃 0.075𝑚𝑚 −15)(𝐼𝑃−10) 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. a= (P-35) → parcela do solo que passa na peneira #200 superior a 35% e inferior a 75%, expressa por um número entre 0 e 40. b= (P-15) → parcela do solo passando na peneira #200 for superior a 15% e inferior a 55%, expressa por um número entre 0 e 40. c= (LL-40) → parcela do limite de liquidez superior a 40% e inferior a 60%, expressa por um número entre 0 e 20. d= (IP-10) → parcela do índice de plasticidade superior a 10% e inferior a 30%, expressa por um número entre 0 e 20. Os valores de a, b, c, d deverão ser expressos em números inteiros e positivos, assim como o valor do IG. As diferenças só podem ser utilizadas dentro do intervalo permitido. Caso ultrapasse o limite, usar o limite.

21 O quadro a seguir, mostra como são classificados os solos segundo o TRB. Determina-se o grupo do solo, por eliminação da esquerda para a direita. O primeiro grupo a partir da esquerda, com o qual os valores do solo ensaiado coincidir, será a classificação correta

22 Exercícios Um solo apresenta 6,0% passando em peso pela peneira 200 e 10,0% passando na peneira 40. Os limites são LL = 42,0% e IP= 16,1%. Classificá-lo de acordo com a classificação HRB

23 IP A 6 ou A 2-6 A 7-6 A 2-7 A 7-5 A 4 ou A 2-4 A 5 ou A 2-5 10 40 LL

24 AASHTO: Exemplo 01 Determine o tipo de solo pelo método da AASHTO, conforme dados abaixo: Porcentagem que passa #10 = 100% Porcentagem que passa #40 = 100% Porcentagem que passa #200 = 24% Limite de Liquidez =22% Limite de Plasticidade = 20% IP= LL-LP → a= (P-35) → IP= = 2 a= = 0 Como P<35%, adota-se 35. b= (P-15) → c= (LL-40) → d= (IP-10) → b= = 9 c= = 0 d= = 0 Como LL<40%, adota-se 40. Como IP<10, adota-se 10. IG = 0,2xa +0,005xaxc +0,01xbxd IG = 0,2x0 +0,005x0x0 +0,01x9x0 IG = 0

25 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS COMPARAÇÃO ENTRE SUCS E TRB
Geotecnia I

26 % em peso que passa nas peneiras
Exemplo – Classifique os solos abaixo de acordo com o sistema unificado e sistema rodoviário, e também, calcule o Índice de Grupo. SOLO Índices Físicos Granulometria % em peso que passa nas peneiras Classificação dos Solos IG LL% IP% 3/4" 3/8” 4 10 40 200 SUCS H.R.B. 1 39,2 11,8 100 99 98 96 2 39,0 14,7 97 93 3 35,5 4,9 91 85 77 57 39,5 72 64 60 55 35 5 43,2 23,3 94 80 74 69 6 42,7 16,3 46 32 28 26 19 7 45,7 17,9 54 27 17 12 11 9 8 32,0 9,8 81 42 25 20 40,9 15,3 53 37 29 24 22 42,0 16,1 78 NP = NÃO PLÁSTICO

27 % em peso que passa nas peneiras
SOLO Índices Físicos Granulometria % em peso que passa nas peneiras Classificação dos Solos IG LL% IP% 3/4" 3/8” 4 10 40 200 SUCS H.R.B. 11 34,0 6,1 83 63 50 45 42 26 12 37,0 17,1 76 37 20 7 13 30,9 11,6 100 99 95 86 14 NP 97 92 82 15 34,5 7,1 98 93 16 96 91 17 44,9 19,9 67 18 38,2 17,8 94 80 19 44,1 10,8 68 56 36 28 23 22 21 35,4 14,7 55 38 32 89 73 54 33,3 12,1 75 52 24 31,8 85 71 39 35 25 57 33 NP = NÃO PLÁSTICO

28 % em peso que passa nas peneiras
Exemplo – Classifique os solos abaixo de acordo com o sistema unificado e sistema rodoviário, e também, calcule o Índice de Grupo. SOLO Índices Físicos Granulometria % em peso que passa nas peneiras Classificação dos Solos IG LL% IP% 3/4" 3/8” 4 10 40 200 SUCS H.R.B. 1 39,2 11,8 100 99 98 96 ML A-6 9 2 39,0 14,7 97 93 CL 3 35,5 4,9 91 85 77 57 CL-ML A-4 39,5 72 64 60 55 35 GM A-2-6 5 43,2 23,3 94 80 74 69 SC A-2-7 6 42,7 16,3 46 32 28 26 19 7 45,7 17,9 54 27 17 12 11 GM-GP 8 32,0 9,8 81 42 25 20 GC A-2-4 40,9 15,3 53 37 29 24 22 42,0 16,1 78 GC-GP NP = NÃO PLÁSTICO 23

29 % em peso que passa nas peneiras
SOLO Índices Físicos Granulometria % em peso que passa nas peneiras Classificação dos Solos IG LL% IP% 3/4" 3/8” 4 10 40 200 SUCS H.R.B. 11 34,0 6,1 83 63 50 45 42 26 GM A-2-4 12 37,0 17,1 76 37 20 7 GC-GP A-2-6 13 30,9 11,6 100 99 95 86 CL A-6 9 14 NP 97 92 82 ML A-5 8 15 34,5 7,1 98 93 16 96 91 17 44,9 19,9 67 A-7-6 18 38,2 17,8 94 80 19 44,1 10,8 68 A-7-5 56 36 28 23 22 A-1-b 21 35,4 14,7 55 38 32 GC 1 89 73 54 33,3 12,1 75 52 24 31,8 85 71 39 35 25 57 33 A-1-a NP = NÃO PLÁSTICO