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Classificação dos solos

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

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Classificação dos solos

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  1. Pontifícia Universidade Católica de Goiás Classificação dos solos Geotecnia I - 2013 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 - 2013 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 - 2013

  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. SW, CH, CL... Geotecnia I - 2013 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 - 2013

  6. SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos granulares Geotecnia I - 2013 -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

  7. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos granulares • Teor de finos > 12%: a característica secundáriaf (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 - 2013

  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 - 2013

  9. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos • CARTA DE PLASTICIDADE Linha A Geotecnia I - 2013 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 - 2013 CH: argila de alta compressibilidade 70

  11. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • (SUCS) - Solos finos Geotecnia I - 2013 - 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 - 2013

  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 - 2013

  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

  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 - 2013

  16. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO Geotecnia I - 2012 SOLO A = SP-SC

  17. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos Geotecnia I - 2012

  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 - 2012 *American AssociationofStateHighwayandTransportation.

  19. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) Geotecnia I - 2012 • *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 - 2012

  21. SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO Geotecnia I - 2012 • *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 - 2012 • 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 - 2012 subleito

  24. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) • Exercício 2: Classifique os solos pelo sistema TRB (calcule IG) e SUCS. Geotecnia I - 2012

  25. SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO SOLO A Geotecnia I - 2012 • *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 - 2012 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 - 2012

  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 - 2012

  29. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • QUANTO A SUA ORIGEM • Solos residuais Geotecnia I - 2012

  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 - 2012

  31. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • QUANTO A SUA ORIGEM • Solos residuais Geotecnia I - 2012

  32. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • QUANTO A SUA ORIGEM • Solos residuais - saprolítico Geotecnia I - 2012

  33. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • QUANTO A SUA ORIGEM • Solos residuais – rocha alterada Geotecnia I - 2012

  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 - 2012

  35. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • QUANTO A SUA ORIGEM • Solos transportados - solos coluvionares Geotecnia I - 2012 Solo coluvionar Solo residual

  36. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • QUANTO A SUA ORIGEM • Solos transportados - solos aluvionares Geotecnia I - 2012

  37. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • QUANTO A SUA ORIGEM • Solos transportados - solos eólicos Geotecnia I - 2012

  38. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • QUANTO A SUA ORIGEM • Solos transportados - drifts Geotecnia I - 2012

  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 - 2012

  40. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • CLASSIFICAÇÃO MCT - Miniatura, Compactado, Tropical - NOGAMI E VILLIBOR (1980) Comportamento peculiar dos solos tropicais Geotecnia I - 2012

  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 - 2012

  42. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • SOLO SAPROLÍTICO • Resulta da decomposição ou desagregação in situda 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 - 2012

  43. Solo laterítico Solo saprolítico CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • SOLO LATERÍTICO E SAPROLÍTICO Geotecnia I - 2012

  44. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS • Agregações dos Solos Lateríticos Geotecnia I - 2012

  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 - 2012

  46. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Geotecnia I - 2012

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