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Tema: - Classificação dos solos PROF.: ROSIEL FERREIRA LEME PROGRAMA DA AULA I. Classificação de solos II. Sistema de classificação textural III.Sistema Unificado de Classificação de Solo – SUCS IV. Sistema Rodoviário de Classificação Highway Research Board - HRB Classificação de solos Classificação de solos Generalidades • É um método sistemático de agrupar os solos de acordo com seu comportamento; • Pode-se correlacionar ”estimar“ o provável comportamento do solo; Areia argilosa “SC” apresenta: - Boa resistência - Baixa permeabilidade - Baixa deformabilidade Construção de Barragens Classificação de solos Generalidades E quanto a precisão do sistema de classificação? Muitos pesquisadores não são totalmente a favor do sistema de classificação, podendo induzir a erros por profissionais menos experientes ao adotar apenas um determinado sistema de classificação. Classificação de solos Generalidades • Devido a complexibilidade do solo, existe uma variabilidade comportamental que solos podem assumir. ”Um sistema de classificação sem índices numéricos para identificar os grupos é totalmente inútil... “ Karl von Terzaghi Classificação de solos Dados mínimos para uma classificação: Limites de AtterbergGranulometria Classificação de solos Sistemas de classificação Mais utilizados: • Sistema Textural (Trilinear): • Classificação Unificada de Solos - SUCS • Sistema Rodoviário de Classificação - HRB - AASHTO Menos utilizados: • Classificações Regionais • Classificação dos Solos pela sua Origem • Solos Orgânicos • Solos lateríticos Sistema de classificação textural Sistema de classificação textural Definição • A identificação do solo é função da percentagem dos seus constituintes. • Tem pouco uso pela engenharia. Diagrama da Mississipi River Comission (EUA) Sistema de classificação textural Exemplo 1 Classifique no diagrama trilinear os dois tipos de solo SOLO AREIA (%) SILTE (%) ARGILA (%) A 55 10 35 B 10 85 5 Sistema de classificação textural Classifique no diagrama trilinear os dois tipos de solo SOLO AREIA (%) SILTE (%) ARGILA (%) A 55 10 35 B 10 85 5 Solo A = Argila arenosa Exemplo 1 Sistema de classificação textural Classifique no diagrama trilinear os dois tipos de solo SOLO AREIA (%) SILTE (%) ARGILA (%) A 55 10 35 B 10 85 5 Solo B = Silte Exemplo 1 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Definição ❑ Desenvolvido por Casagrande (1942) – USCS - Unified Soil Classification System. Arthur Casagrande Pista de pouso no período da 2ª Guerra Mundial. Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Definição ❑ Desenvolvido por Casagrande (1942) – USCS - Unified Soil Classification System. ❑ Utilizado pelo: • U.S. Army Corps of Engineers (uso generalizado) • U.S. Bureau of Reclamation (barragens) • Normatizado pela ASTM Arthur Casagrande Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Definição Solos grossos O sistema 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; Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Definição O sistema 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; Solos finos Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Definição O sistema 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. Turfas Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Terminologia do Sistema Unificado O sistema classifica o solo por duas siglas. A primeira é relacionado ao material de granulometria predominante, e a segunda corresponde a dados complementares Exemplo: High - alta compressibilidadeClay - Argila argila de alta compressibilidade Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Terminologia do Sistema Unificado G = Gravel - pedregulho; S = Sand - areia; M = Mo (Sueca) - Silte. C = Clay - argila; O = Organic – Orgânico; W = Well Graded - bem graduado; P = Poorly Graded - mal graduado; H = High plasticity – alta plasticidade ou alta compressibilidade; L = Low plasticity – baixa plasticidade ou baixa compressibilidade; C la ss if ic aç ão P ri m ár ia C la ss if ic aç ão S e cu n d ár ia P S Primária Secundária Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Terminologia do Sistema Unificado Deve-se avaliar se o material tem granulometria fina ou granular SOLOS FINOS % 50>P # 200 Peneira nº 200 D = 0,074 mm SOLOS GRANULARES % 50<P # 200 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Como classificar? Solos finos Quando a FRAÇÃO FINA do solo é predominante, ele será classificado como: ❑ Silte (M), ❑ Argila (C) ou ❑ Solo orgânico (O) %P#200>50 São os índices de consistência que melhor indicam o comportamento argiloso! Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Como classificar? Quando a FRAÇÃO FINA do solo é predominante, ele será classificado como: IP=7 IP=4 60 50 40 30 20 10Ín d ic e d e P la st ic id ad e - IP Li n h a B LL =5 0 % 20 40 60 80 100 Limite de liquidez - LL CL CH ML OL MH OH CL-ML Solos finos Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Como classificar? Solos Granulares Para os solos Granulares é importante a análise da curva granulométrica: ❑ Solos uniformes ❑ Solos desuniformes bem graduados ❑ Solos desuniformes mal graduados Como classificar? Conceitos básicos sobre granulometria do solo Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Como classificar? Areia Uniforme A maioria das partículas apresentam o diâmetro com dimensões próximas! Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS CNU= 𝑫𝟔𝟎 𝑫𝟏𝟎 Conceitos básicos sobre granulometria do solo Como classificar? Areia Uniforme A maioria das partículas apresentam o diâmetro com dimensões próximas! Areia bem graduada Existem partículas em variadas faixas tamanho! Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS CC= 𝑫𝟑𝟎 𝟐 𝑫𝟏𝟎.𝑫𝟔𝟎 CNU= 𝑫𝟔𝟎 𝑫𝟏𝟎 Conceitos básicos sobre granulometria do solo Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Como classificar? %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SW // CNU>6 e 1<CC<3 SC SM SW-SC // SP-SM SP // CNU<6 ou 1>CC>3 SC SM Solos Granulares CC 1 3 CC 1 3 CC CNU 4 CNU 4 e ou CC 1 3 CC 1 3 CC CNU 6 CNU 6 e ou Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS 20 40 60 80 % p as sa d a 0,01 1010,1 Diâmetro (mm) Souza Pinto (2002) DADOS: LL=32% IP=12% Dado um solo residual de arenito a seguir, classifique-o pelo SUCS. Exemplo 2 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS 20 40 60 80 % p as sa d a 0,01 1010,1 Diâmetro (mm) Souza Pinto (2002) DADOS: LL=32% IP=12% Dado um solo residual de arenito a seguir, classifique-o pelo SUCS. 4,8mm 0,05mm 0,005mm Pedregulho 0,05mm0,005mm 4,8mm Exemplo 2 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS 20 40 60 80 % p as sa d a 0,01 1010,1 Diâmetro (mm) Souza Pinto (2002) DADOS: LL=32% IP=12% Dado um solo residual de arenito a seguir, classifique-o pelo SUCS. 0,05mm0,005mm 4,8mm A R G LA SI LT E A R EI A P ED R EG U LH O 28% 26% PEDREGULHO 0% AREIA 72% SILTE 2% ARGILA 26% 0,074mm Exemplo 2 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GMSW // CNU>6 e 1<CC<3 SC SM SW-SC // SP-SM SP // CNU<6 ou 1>CC>3 SC SM Exemplo 2 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SC SM SW-SC // SP-SM SC SM Exemplo 2 SW // CNU>6 e 1<CC<3 SP // CNU<6 ou 1>CC>3 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS 20 40 60 80 % p as sa d a 0,01 1010,1 Diâmetro (mm) Souza Pinto (2002) DADOS: LL=32% IP=12% Dado um solo residual de arenito a seguir, classifique-o pelo SUCS. 0,05mm0,005mm 4,8mm A R G LA SI LT E A R EI A P ED R EG U LH O 28% 26% PEDREGULHO 0% AREIA 72% SILTE 2% ARGILA 26% 0,074mm Exemplo 2 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SC SM SW-SC // SP-SM SC SM Exemplo 2 SW // CNU>6 e 1<CC<3 SP // CNU<6 ou 1>CC>3 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SC SM SW-SC // SP-SM SC SM Exemplo 2 SW // CNU>6 e 1<CC<3 SP // CNU<6 ou 1>CC>3 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SC SM SW-SC // SP-SM SC SM Exemplo 2 SW // CNU>6 e 1<CC<3 SP // CNU<6 ou 1>CC>3 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS 20 40 60 80 % p as sa d a 0,01 1010,1 Diâmetro (mm) Souza Pinto (2002) DADOS: LL=32% IP=12% Dado um solo residual de arenito a seguir, classifique-o pelo SUCS. 0,05mm0,005mm 4,8mm A R G LA SI LT E A R EI A P ED R EG U LH O 28% 26% PEDREGULHO 0% AREIA 72% SILTE 2% ARGILA 26% 0,074mm Exemplo 2 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SC SM SW-SC // SP-SM SC SM Exemplo 2 SW // CNU>6 e 1<CC<3 SP // CNU<6 ou 1>CC>3 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SC SM SW-SC // SP-SM SC SM Exemplo 2 SW // CNU>6 e 1<CC<3 SP // CNU<6 ou 1>CC>3 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SC SM SW-SC // SP-SM SC SM Exemplo 2 SW // CNU>6 e 1<CC<3 SP // CNU<6 ou 1>CC>3 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SC SM SW-SC // SP-SM SC SM Exemplo 2 SW // CNU>6 e 1<CC<3 SP // CNU<6 ou 1>CC>3 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS DADOS: LL=32% IP=12% Exemplo 2 IP=7 IP=4 60 50 40 30 20 10 Ín d ic e d e P la st ic id ad e - IP Li n h a B LL =5 0 % 20 40 60 80 100 Limite de liquidez - LL SC SM 12 32 RESPOSTA: SOLO TIPO “SC” Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Classifique os solos “A” e “B” a seguir pela classificação unificada: Solo A Solo B Limite de Liquidez 30 26 Limite Plasticidade 22 20 Exemplo 3 D10 D30 D60 Solo A 0,085 0,120 0,135 0,085 0,120,135 Sistema Unificado de Classificação de Solo - SUCS Classifique os solos “A” e “B” a seguir pela classificação unificada: Solo A Solo B Limite de Liquidez 30 26 Limite Plasticidade 22 20 Exemplo 3 Solo A D10 0,085 D30 0,120 D60 0,135 Solo B 0,030 0,050 0,085 0,03 0,06 0,085 %𝑷#𝟐𝟎𝟎 ≅ 𝟖% Solo A 𝟖% %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SW // CNU>6 e 1<CC<3 SC SM SW-SC // SP-SM SP // CNU<6 ou 1>CC>3 SC SM Solo granular %𝑷#𝟐𝟎𝟎 ≅ 𝟖% Solo A 𝟖% %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SW // CNU>6 e 1<CC<3 SC SM SW-SC // SP-SM SP // CNU<6 ou 1>CC>3 SC SM Solo granular %𝑷#𝟐𝟎𝟎 ≅ 𝟖% Solo A 𝟖% %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SW // CNU>6 e 1<CC<3 SC SM SW-SC // SP-SM SP // CNU<6 ou 1>CC>3 SC SM Solo granular %𝑷#𝟐𝟎𝟎 ≅ 𝟖% Solo A 𝟖% %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SW // CNU>6 e 1<CC<3 SC SM SW-SC // SP-SM SP // CNU<6 ou 1>CC>3 SC SM Solo granular %𝑷#𝟒, 𝟖 = 𝟎 Solo Arenoso %𝑷#𝟐𝟎𝟎 ≅ 𝟖% Solo A 𝟖% %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SW // CNU>6 e 1<CC<3 SC SM SW-SC // SP-SM SP // CNU<6 ou 1>CC>3 SC SM Solo granular %𝑷#𝟒, 𝟖 = 𝟎 Solo Arenoso %𝑷#𝟐𝟎𝟎 ≅ 𝟖% Solo A 𝟖% %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SW // CNU>6 e 1<CC<3 SC SM SW-SC // SP-SM SP // CNU<6 ou 1>CC>3 SC SM Solo granular %𝑷#𝟒, 𝟖 = 𝟎 Solo Arenoso %𝑷#𝟐𝟎𝟎 ≅ 𝟖% Solo A 𝟖% %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SW // CNU>6 e 1<CC<3 SC SM SW-SC // SP-SM SP // CNU<6 ou 1>CC>3 SC SM Solo granular %𝑷#𝟒, 𝟖 = 𝟎 Solo Arenoso %𝑷#𝟐𝟎𝟎 ≅ 𝟖% Solo A 𝟖% %P#200<50 G>S S>G 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 5<#200<12 %#200>12 %#200<5 GW // CNU>4 e 1<CC<3 GC GM GW-GC // GP-GM GP // CNU<4 ou 1>CC>3 GC GM SW // CNU>6 e 1<CC<3 SC SM SW-SC // SP-SM SP // CNU<6 ou 1>CC>3 SC SM Solo granular %𝑷#𝟒, 𝟖 = 𝟎 Solo Arenoso Solo A 𝟖% CNU= 𝑫𝟔𝟎 𝑫𝟏𝟎 CNU= 𝟎,𝟏𝟑𝟓 𝟎,𝟎𝟖𝟓 CNU= 𝟏, 𝟓𝟗 CNU< 𝟔 Mal Graduado “SP” Solo A 𝟖% IP=7 IP=4 60 50 40 30 20 10 Ín d ic e d e P la st ic id ad e - IP Li n h a B LL =5 0 % 20 40 60 80 100 Limite de liquidez - LL SC SM 8 30 Resposta: “SP-SC” IP=8 %𝑷#𝟐𝟎𝟎 ≅ 𝟔𝟎% Solo B 𝟖% Solo fino IP=7 IP=4 60 50 40 30 20 10 Ín d ic e d e P la st ic id ad e - IP Li n h a B LL =5 0 % 20 40 60 80 100 Limite de liquidez - LL CL CH ML OL MH OH CL-ML6 26 Resposta: “CL-ML” IP=6 SISTEMA RODOVIÁRIO DE CLASSIFICAÇÃO Highway Research Board - HRB Highway Research Board - HRB Definição ❑ Método criado para estradas (1945) . ❑ O sistema é semelhante ao SUCS. ❑ A classificação também divide em função da granulometria. ▪ Solos granulares ▪ Solos finos ▪ Turfas A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 Highway Research Board - HRB Comparação entre SUCS e HRB Highway Research Board - HRB Comparação entre SUCS e HRB Highway Research Board - HRB Como classificar? Highway Research Board - HRB Como classificar? IP Highway Research Board - HRB Voltando ao exemplo 02... Highway Research Board - HRB Qual o percentual passado pela peneira nº200? Voltando ao exemplo 02... Highway Research Board - HRB 0,074mm 28% Voltando ao exemplo 02... Highway Research Board - HRB Qual o percentual passado pela peneira nº200? R. : 28% SOLO GRANULAR Voltando ao exemplo 02... Highway Research Board - HRB Voltandoao exemplo 02... Highway Research Board - HRB Qual o percentual passado pela peneira nº200? R. : 28% SOLO GRANULAR Qual o percentual passado pela peneira nº10? Voltando ao exemplo 02... Highway Research Board - HRB 100% Voltando ao exemplo 02... Highway Research Board - HRB Qual o percentual passado pela peneira nº200? R. : 28% SOLO GRANULAR Qual o percentual passado pela peneira nº10? R. : 100% FINOS COM CARACTERÍSTICA SECUNDÁRIA Voltando ao exemplo 02... Highway Research Board - HRB Voltando ao exemplo 02... Highway Research Board - HRB DADOS: LL=32% IP=12% 32% 12% RESPOSTA: SOLO TIPO “A2-6” Voltando ao exemplo 02... BIBLIOGRAFIA Sousa Pinto: Capitulo 3 Braja Das: Capitulo 5 Caputo: Capitulo 13 BIBLIOGRAFIA Braja Das Capítulo 05 • 5.1 Introdução • 5.2 Classificação textural • 5.3 Classificação pelo comportamento de solo • 5.4 Sistema de classificação AASHTO • 5.5 Sistema unificado de classificação de solo • 5.6 Comparação entre AASHTO e os sistemas unificados • 5.7 Resumo e considerações gerais BIBLIOGRAFIA Sousa Pinto Capítulo 03 • 3.1 A importância da classificação dos solos • 3.2 Classificação Unificada • 3.3 Sistema Rodoviário de Classificação • 3.4 Classificações regionais • 3.5 Classificação dos solos pela origem • 3.6 Solos orgânicos • 3.7 Solos lateríticos BIBLIOGRAFIA Caputo Capítulo 13 • 13.1 Principais sistemas de classificação • 13.2 O sistema unificado de classificação • 13.3 O sistema de classificação do HRB