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1 CENTRO UNIVERSITÁRIO DINÂMICA DAS CATARATAS MECÂNICA DOS SOLOS E GEOLOGIA DE ENGENHARIA CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS PROFESSOR: EDUARDO DAMIN GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL • 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. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 2 Sistemas de classificação de solos ajudam a organizar ideias e orientar o planejamento das investigações !!! FORMAS DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 1. Pela origem → solos residuais e solos transportados (aluviais, coluviais...) 2. Pela sua evolução pedogenética → classificação pedológica dos solos. 3. Por características peculiares → presença de MO, estrutura,... 4. Pelo tipo e comportamento das partículas constituintes → sistemas de classificação baseado em propriedades e índices (mais empregados na engenharia) – granulometria e limites de Atterberg. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 3 MÉTODOS DE CLASSIFICAÇÃO POR COMPORTAMENTO • SUCS – SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS • HRB OU AASHTO – HIGHWAY RESEARCH BOARD OU AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIAL • MCT – MÉTODO DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS TROPICAIS CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 4 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 5 SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) Inicialmente Proposto por Casagrande (1942). Sofreu poucas modificações, recentemente criou-se um sistema para se atribuir nome aos grupos. Solos grossos Pedregulhos Puros Com finos Areias Puras Com finos Solos finos Siltes Inorgânico Orgânico Argilas Inorgânico Orgânico Solos altamente orgânicos CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 6 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. G = pedregulho W = bem graduado S = areia P = mal graduado M = silte H = alta compressibilidade C = argila L = baixa compressibilidade O = orgânico Pt = turfa SW, CH, CL... CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SUCS 7 Solos grossos Pedregulhos Puros Com finos Areias Puras Com finos Solos finos Siltes Inorgânico Orgânico Argilas Inorgânico Orgânico Solos altamente orgânicos CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SUCS 8 Solos grossos Solos finos Solos altamente orgânicos 1ª ETAPA: SOLO GROSSO OU FINO? verificar a % de finos (menor que 0,075 mm, passante na #200) presente no solo Maior que 50% retido na #200: solo granular (G ou S) Menor que 50% retido na #200: solo fino (M, C ou O) CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SUCS – GROSSO 9 2ª ETAPA: PEDREGULHO OU AREIA? verificar o % de material retido na peneira n.º 4 abertura de 4,8 mm Solos grossos Pedregulhos Areias Maior que 50% na #200: solo granular (G ou S) Maior que 50% na #4: G Menor que 50% na #4: S CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SUCS – GROSSO 10 3ª ETAPA: PURA(O) OU COM FINOS? verificar o % de material retido na peneira n.º 200 abertura de 0,075 mm Solos grossos Pedregulhos Puros Com finos Areias Puras Com finos Maior que 50% na retido #4: G Maior que 50% retido na #200: solo granular (G ou S) Menor que 50% na retido #4: S Menos que 5% passante na #200: Pura(o) Mais que 12% passante na #200: Com finos CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 11 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 mal-graduada, argilosa); CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SUCS – GROSSO 12 4ª ETAPA: GRADUAÇÃO E PLASTICIDADE? verificar a curva e os índices de consistência Pedregulhos Puros Bem graduada Mal graduada Com finos Siltosa Argilosa Maior que 50% retido na #4: G IP7 𝐶𝑢 ≥ 4 e 1 ≤ 𝐶𝑐 ≤ 3 𝐶𝑢 𝐶𝑐 > 3 Mais que 12% passante na #200 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS SUCS – GROSSO 13 4ª ETAPA: GRADUAÇÃO E PLASTICIDADE? verificar a curva e os índices de consistência Areias Puras Bem graduada Mal graduada Com finos Siltosa Argilosa Menor que 50% retido na #4: S IP7 𝐶𝑢 ≥ 6 e 1 ≤ 𝐶𝑐 ≤ 3 𝐶𝑢 𝐶𝑐 > 3 Menos que 5% passante na #200 SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos granulares 14 CC 3 a curva tende a ser muito uniforme na parte central; (1 50% alta compre. (H); wL# N° 200; • Fração de pedregulho: porcentagem retida na # N° 4; • Fração de areia: porcentagem retida na # N° 200 – porcentagem passante na # N°4. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 25 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%. Distribuição granulométrica dos solos ➢ SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos 0,075mm 26 Exercício 1: Da curva tem-se: Solo A %Passa#200 =8 %Passa#4 (4,8mm)=100 Cu=0,135/0,085 Cu=1,59 1 WL=30 IP=30-22 IP=8 (maior que 7- acima da Linha A) ➢ (SUCS) - Solos finos CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS ➢ SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO 27 SOLO A = SP-SC CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 28 ➢ SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS (SUCS) - Solos finos CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS ➢ SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO*), (HRB), (TRB) 29 • 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. CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS ➢ SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) 30 *O solo será classificado no 1º Grupo de encaixe de cima para baixo CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS ➢ SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) 31 • 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. ➢ SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO 32 *O solo será classificado no 1º Grupo de encaixe da esq. para direita CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS ➢ SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO (AASTHO), (HRB), (TRB) 33 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. )10)(15(01,0)]40(005,02,0)[35( 075.0075.0 −−+−+−= IPPwPIG mmLmm - Se Eq.Curso básico de mecânica dos solos. 3 ed. Editora Oficina de Textos, 2002. CAPUTO, H.P., Mecânica dos solos. 6 ed. Rio de Janeiro: LTC, 1987. DAS, B. M., Fundamentos de Engenharia Geotécnica. São Paulo: Thomson Learning, 2007. 58 MECÂNICA DOS SOLOS PRÓXIMA AULA: LABORATÓRIO OBRIGADO! 59 Slide 1 Slide 2: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 3: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 4: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 5: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 6: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 7: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 8: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 9: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 10: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 11: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 12: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 13: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 14 Slide 15: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 16: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 17: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 18: CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58: REFERÊNCIAS Slide 59: MECÂNICA DOS SOLOS