Classificação dos Solos: Mecânica dos Solos

UniANHANGUERA Centro Universitário de Goiás Classificação dos solos Docente Raquel F Bueno Email raquelfbuenohotmailcom Disciplina Mecânica dos Solos Celular 62 9 84703084 Introdução Poder estimar o provável comportamento do solo ou pelo menos orientar sobre qual o programa de investigação necessário para permitir a adequada análise de um problema Tamanho das partículas Aula 1 pedregulho areia silte e argila Origem e formação residuais ou transportados Insuficientes para dar uma boa noção do comportamento do solo Mecânica dos Solos 2 Introdução Plasticidade importante nos solos finos uma boa classificação para Mecânica dos Solos deve levar em conta a GRANULOMETRIA e a PLASTICIDADE Dados mínimos CURVA GRANULOMÉTRICA LIMITE DE LIQUIDEZ LIMITE DE PLASTICIDADE 3 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS Classificação Casagrande Mais usado na geotecnia em geral Divide os solos em três grandes grupos Solos grossos mais de 50 em peso dos grãos são retidos na 200 Solos finos mais de 50 em peso dos grãos passam na 200 Turfas solos essencialmente orgânicos 4 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS Conjunto de duas letras 1 Tipo principal de solo 2 Dados complementares G Gravel Pedregulho W Well graded bem graduado S Sand Areia P Poorly Graded mal graduado M Mo sueca Silte H High alta compressibilidade C Clay Argila L Low baixa compressibilidade O Solo orgânico Pt Turfas 5 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS Solos grossos Pedregulhos ou solos pedregulhosos GW GP GC GM Areia ou solos arenosos SW SP SC SM Pode haver casos de símbolos duplos chamados caso de fronteira GWGC GWGM GPGM GPGC GMGC e os análogos no grupo das areias S Solos finos e com certa quantidade de matéria orgânica Baixa compressibilidade ML CL OL Alta compressibilidade MH CH OH Também pode ocorrer símbolo duplo do tipo CLML 6 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont Primeiro passo porcentagem de finos no solo que passa na peneira nº 200 0075mm 50 solo de granulação grosseira G ou S que passa na peneira nº 200 0075mm 50 solo de granulação fina M C ou O 7 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont Solos granulares Classificado como G ou S Característica secundária poucos finos menos do que 5 passando na peneira nº 200 verificase sua composição granulométrica Bem graduados existência de grãos de diversos diâmetros Mal graduados predominância de partículas com certo diâmetro 8 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 9 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont Coeficiente de não uniformidade amplitude dos tamanhos dos grãos 𝐶𝑁𝑈 𝐷60 𝐷10 Onde 𝐷60 diâmetro abaixo do qual situam 60 em peso das partículas 𝐷10 diâmetro que na curva granulométrica corresponde à porcentagem que passa igual a 10 10 Mecânica dos Solos Uniformidade Classificação CNU 5 Muito uniforme 5 CNU 15 Uniformidade média CNU 15 Não uniforme Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont Coeficiente de curvatura melhor formato da curva granulométrica 𝐶𝐶 𝐷30 2 𝐷10 𝑥 𝐷60 Detecta melhor o formato da curva identificando descontinuidades Bem graduado se 1 CC 3 Descontínua se CC 1 Uniforme se CC 3 11 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 12 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 13 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont Solos granulares Classificado como G ou S Mais de 12 de finos pedregulhos ou areias serão argilosos ou siltosos dependendo dos índices de consistência Se entre 5 e 12 de finos apresentar as duas características Ex SPSC areia mal graduada argilosa 14 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont Solos de granulação fina Classificados em função do IP e do LL 15 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont Solos de granulação fina Orgânicos coloração diferente dos siltes Compressibilidade alta quando LL 50 e baixa quando LL 50 16 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 17 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 18 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 19 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 20 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 21 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 22 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 23 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 24 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 25 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 26 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 27 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 28 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 29 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 30 Mecânica dos Solos Sistema Unificado de Classificação dos Solos SUCS cont 31 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação Highway Research Board HRB EUA Emprego em engenharia rodoviária Ordem decrescente de qualidade de A1 a A8 A1 ótimo A8 péssimo 32 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação Também divididos em três grupos Solos grossos ou granulares A1 A2 e A3 menos de 35 passando na peneira nº 200 Solos finos A4 A5 A6 e A7 mais de 35 passando na peneira nº 200 Turfa A8 Ocorrem subdivisões no grupo A1 A1a e A1b no grupo A2 A24 A25 A26 e A27 e no grupo A7 A75 e A76 10 200mm 40 042mm 200 0075mm e Carta de plasticidade LL e IP 33 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação Índice de Grupo introduzido pelo sistema HRB é um número inteiro que varia de 0 a 20 e define a capacidade de suporte de um solo É obtido com a fórmula IG 02a 0005ac 001 bd Onde a P200 35 variando de 0 a 40 ou seja se o valor de a for negativo adotase zero e se for superior a 40 adotase 40 b P200 15 variando de 0 a 40 idem a c LL 40 variando de 0 a 20 ou seja se o valor de c for negativo adotase zero e se for superior a 20 adotase 20 d IP 10 variando de 0 a 20 idem c 34 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação De forma crescente temse IG 0 solos ótimos IG 20 solos péssimos Solos granulares IG entre 0 e 4 Solos siltosos IG entre 1 e 12 Solos argilosos IG entre 1 e 20 35 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação cont 36 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação cont 37 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação cont 38 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação cont 39 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação cont 40 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação cont 41 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação cont 42 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação cont 43 Mecânica dos Solos Classificações dos solos pela origem Compreensão da constituição física do solo Solos residuais Aqueles cujas decomposições da rocha se encontram no próprio local em que se formaram Velocidade de decomposição da rocha maior que a velocidade de remoção por agentes externos Condições de regiões tropicais são favoráveis maiores ocorrências de solos residuais nessas regiões chuvas intensas e altas temperaturas 44 Mecânica dos Solos Classificações dos solos pela origem Solos residuais Vargas 1981 identifica as seguintes camadas Solo residual maduro perdeu toda a estrutura original da rochamãe e tornouse relativamente homogêneo Saprolito ou solo saprolítico mantém a estrutura original da rochamãe mas perdeu a consistência de rocha Visualmente pode confundirse com uma rocha alterada mas apresenta pequena resistência ao manuseio É também chamado de solo residual jovem Rocha alterada alteração progrediu ao longo de fraturas deixando intactos grandes blocos da rocha original 45 Mecânica dos Solos Classificações dos solos pela origem Solos transportados ou sedimentares Levados ao seu local atual por algum agente de transporte Solos coluvionares ação da gravidade escorregamentos Solos aluvionares carreamento pela água Depósitos eólicos transporte pelo vento Drifts transporte por geleiras frequentes na Europa e EUA 46 Mecânica dos Solos Solos Lateríticos Típicos da evolução de solos em clima quente com chuvas moderadas e intensas Fração argila constituída por minerais cauliníticos e elevada concentração de ferro e alumínio na forma de óxidos e hidróxidos coloração avermelhada Apresentamse na natureza geralmente nãosaturados pequena capacidade de suporte estado natural Quando compactados empregados em pavimentação e aterros não apresenta expansão na presença de água 47 Mecânica dos Solos Classificações regionais Diferença entre as classificações clássicas e o comportamento observado em alguns solos nacionais Clássicas baseadas em solos transportados Brasil frequência de solos residuais ou lateríticos Classificação MCT Nogami ensaios específicos 1º areia silte ou argila 2º laterítico ou saprolítico 48 Mecânica dos Solos Classificações regionais Solos tropicais 49 Mecânica dos Solos Classificações regionais Villibor Nogami 2009 50 Mecânica dos Solos Classificações regionais Utilização em obras de engenharia Para pavimentação de vias urbanas ou de pavimentos de baixo custo com o objetivo de reduzir custos quando comparase com bases convencionais Substituição dos materiais granulares naturais que estão escassos 51 Mecânica dos Solos Classificações regionais Justificativa Deficiências existentes no uso das classificações tradicionais para solos de clima frio e temperado quando empregadas em solos de ambientes tropicais Os índices granulometria LL e IP são insuficientes para distinguir os principais tipos de solos tropicais Constatação experimental do bom desempenho de bases de pavimentos constituídas de solos lateríticos mesmo que as especificações tradicionais os recusem 52 Mecânica dos Solos Classificações regionais Exemplo Grupo A75 De acordo com HRB solo Regular a mau Conforme MCT pode conter tanto um solo laterítico como um saprolítico No entanto quando compactados o laterítico pode comportar como um bom material e o saprolítico como péssimo baixo CBR elevada expansão Ensaios da metodologia MCT Compactação Expansão MiniCBR Contração Perda de massa por imersão Infiltrabilidade Permeabilidade 53 Mecânica dos Solos Sistema Rodoviário de Classificação cont 54 Mecânica dos Solos Classificações regionais 55 Mecânica dos Solos