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Classificação dos Solos MECÂNICA DOS SOLOS I Agrupamento em grupos distintos de acordo com características e propriedades CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS Grande variedade e enorme diferenças de comportamento apresentadas por diferentes tipos de solos. Introdução Introdução Classificar um solo: Consiste em incluí-lo em um determinado grupo composto por solos de características e propriedades geotécnicas similares. Objetivo Principal: Estimar seu provável comportamento ou ao menos orientar o programa de investigação necessário. Forma de Classificação dos Solos Pela Origem → solos residuais e solos transportados; Pela sua evolução pedogenética → classificação pedológica dos solos; Por características peculiares → presença de MO, estrutura,... Pelo tipo e comportamento das partículas constituintes → baseado em propriedades índices (mais usado em engenharia). Classificação Granulométrica dos solos → os solos são classificados pelas frações granulométricas (ex.: areia siltosa; argila arenoso...); Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices Escalas Granulométricas Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices Sistema Unificado de Classificação dos Solos (SUCS) Idealizado por A. Casagrande (1948); Normatizado pela ASTM D2487 (1983). Grupos de solos pelo SUCS: • Solos Grossos (ou Granulares); • Solos Finos; • Turfas (solos altamente orgânicos, fibrosos, de baixa densidade e extremamente compressíveis). Nomenclatura utilizada pelo SUCS: Primeira Letra → tipo principal de solo: • G - Pedregulho • S - Areia • M - Silte • C - Argila • O - Solo orgânico Segunda Letra → dados complementares sobre o solo: • W - Bem graduado • P - Mal graduado • H - Alta compressibilidade • L - Baixa compressibilidade • Pt - Turfas Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices Classe de solos pelo SUCS - Solos Grossos PEDREGUHOS (G) • + 50% retidos #4 PEDREGUHOS (G) • + 50% retidos #4 AREIAS (S) • - 50% retidos #4 AREIAS (S) • - 50% retidos #4 Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices Classe de solos pelo SUCS - Solos Grossos Com pouco ou sem finos (- de 5%) – utilizar coeficiente de curvatura • bem graduados (W) – GW e SW • mal graduados (P) – GP e SP Com finos ( + de 12%) – utilizar gráfico de plasticidade de Casagrande • argiloso (C) – GC e SC • Siltosos (M) – GM e SM Com % de finos entre 5 e 12% • símbolo duplo – ex.: GW-GM Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices SUCS - Solos Grossos – Características especiais Coeficiente de Não Uniformidade (CNU) ��� = ��� ��� • D60= diâmetro abaixo do qual se situam 60% em peso das partículas; • D10= diâmetro abaixo do qual se situam 10% em peso das partículas Coeficiente de Curvatura (CC) �� = (���) � ������ • D30= diâmetro abaixo do qual se situam 30% em peso das partículas; Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices Classe de solos pelo SUCS - Solos Grossos ARGILAS (C) • Acima da linha A no gráfico de plasticidade ARGILAS (C) • Acima da linha A no gráfico de plasticidade SILTES (M) • Abaixo da linha A no gráfico de plasticidade SILTES (M) • Abaixo da linha A no gráfico de plasticidade SOLOS ORGÂNICOS • Abaixo da linha A, cor e odor caracaterísticos SOLOS ORGÂNICOS • Abaixo da linha A, cor e odor caracaterísticos Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices SUCS - Critérios para classificação (ASTM 1983) - baixa compressibilidade (L) – (LL ≤ 50%): CL, ML, OL - alta compressibilidade (H) – (LL > 50%): CH, MH, OH Linha A [IP = 0,73 (LL-20)] • acima – solos argiloso • abaixo – solos siltosos • Linha B [LL = 50%] • direita – solos compressíveis e muito plásticos • esquerda – solos de baixa compressibilidade e de baixa a média plasticidade Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices SUCS - Critérios para classificação (ASTM 1983) Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices SUCS - Critérios para classificação (ASTM 1983) Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices SUCS – Propriedades inferidas a partir da classificação SUCS Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices Sistema Rodoviário de Classificação (HRB) Empregado na Engenharia Rodoviária em todo o mundo; Proposto pelo Bureau of Public Roads e revisado pelo HRB (1945); Normatizado pela AASHTO M145 (1973) Classifica o solo em 8 grupos: • solos granulares (% passante #200 ≤ 35%) → A-1, A-2 e A-3 • solos finos (% passante #200 > 35%) → A-4, A-5, A-6 e A-7 • solos altamente orgânicos → podem ser classificados com A-8. Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices HRB - Descrição de grupos e subgrupos • A-1a: Solo grosso com menos de 50% passando na peneira nº 10 (2 mm), menos de 30% passando na peneira nº 40 (0,42 mm) e menos de 15% passando na peneira nº 200 (0,075 mm). IP tem que ser menor que 6. São os pedregulho bem graduados (no SUCS). • A-1b: Solos grossos com menos de 50% passando na peneira nº 10 (2 mm), menos de 50% passando na peneira nº 40 (0,42 mm) e menos de 25% passando na peneira nº 200 (0,075 mm). Correspondem a areias bem graduadas (no SUCS). • A-2: São areias em que os finos presentes constituem a característica secundária. São subdivididos em A-2-4, A-2-5, A-2-6, A-2-7, classificados em função dos índices de consistência. • A-3: Areias finas com mais de 50% passando na peneira nº 40 (0,42 mm) e menos de 10% passando na peneira nº 200 (0,075mm). São areias finas mal graduadas com IP nulo (no SUCS). • A-4, A-5, A-6, A-7-5, A-7-6: solos finos. HRB – Sistema de Classificação (AASHTO, 1973) Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices HRB – Sistema de Classificação (AASHTO, 1973) Sistema de Classificação baseados nas propriedades índices Exercício 1) (Souza Pinto, 2002) Na Figura abaixo estão as curvas granulométricas de diversos solos, cujos índices de consistência são indicados na tabela abaixo. Determine a classificação destes solos, pelo SUCS, a atividade da argila para solos argilosos e o coeficiente de não uniformidade e curvatura para solos arenosos. Exercício 2) Para um determinado solo, são fornecidos os seguintes dados: • Porcentagem que passa na peneira nº4 = 70% • Porcentagem que passa na peneira nº 200 = 30% • Limite de liquidez= 33; • Limite de plasticidade = 12 Classifique o solo de acordo com o SUCS. Leitura Complementar • SOUZA PINTO, C. (2002). Curso Básico de Mecânica dos solos. 2º Ed. Oficina de Textos, São Paulo, Brasil, 355p. • DAS, B. M. (2007). Fundamentos de Engenharia Geotécnica