75
ASSUNTO Solos 6

Solos

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Solos, assunto de Geologia.

Citation preview

Page 1: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 2: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.1 Introdução

6.2 Definição

6.3 Formação do Solo

6.4 Fatores de Formação

6.5 Perfil do Solo

6.6 Caracterização e Propriedade dos Solos

6.7 Classificação dos Solos

ASSUNTO – Solos 6

ITEMIZAÇÃO

Page 3: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.1 INTRODUÇÃO

A abundância e a ampla ocorrência de solos fazem

com que estes materiais sejam considerados um

importante elemento na geologia de engenharia, tanto

para uso como materiais de construção, como também

para servir de suporte (fundação) para diferentes tipos

de obras de engenharia.

Page 4: Solos

ASSUNTO – Solos 6

ROCHA

SOLO

Page 5: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 6: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 7: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 8: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Agronomia:

É um corpo natural, de constituintes minerais e

orgânicos diferenciados em horizontes de profundidade

variável, que diferem do material subjacente em

morfologia, propriedades físicas e constituição,

propriedades químicas, composição e em características

biológicas.

Um solo verdadeiro não pode se formar sem que haja no

material, a presença e decomposição de matéria orgânica.

6.2 DEFINIÇÃO

Page 9: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Geologia:

“produto do intemperismo físico e químico de uma

rocha, seja ela ígnea, sedimentar ou metamórfica, situado

na parte superficial do manto de intemperismo.”

Geologia de Engenharia:

“todo material terroso encontrado na superfície da crosta

de origem inorgânica ou orgânica que é escavável por

meio de picareta, pá, escavadeira, etc., ou ainda que

perde sua resistência quando em contato

prolongado com a água.”

6.2 DEFINIÇÃO

Page 10: Solos

ASSUNTO – Solos 6

INTEMPERISMO

PROCESSOS

PEDOGENÉTICOS

(adição, remoção, transformação, remanejamentos mecânicos e transporte seletivo)

Rocha

Clima

Relevo

Organismos

Tempo

Físico

Químico

ROCHA

(MATERIAL DE ORIGEM)

SUBSTRATO PEDOGENÉTICO

Residual (eluvionar) ColuvionarAluvionar

TálusEólicos

DIFERENCIAÇÃO DE HORIZONTES

SOLO

O

A

B

C

R

6.3 FORMAÇÃO DO SOLO

Page 11: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 12: Solos

ASSUNTO – Solos 6

ROCHA MATRIZ

O tipo da rocha e, especialmente, sua composição

mineralógica e química, além do estado original de

fraturamento, exercem um papel fundamental nas

características dos solos que serão formados.

O conteúdo mineral da rocha determina uma série de

propriedades dos solos.

Condicionam também a formação de argilominerais,

que transmitem ao solo importantes propriedades

geotécnicas.

6.4 FATORES DE FORMAÇÃO

Page 13: Solos

ASSUNTO – Solos 6

CLIMA

O clima, por seus componentes: precipitação,

temperatura, vento, umidade e suas variações, constitui

o fator que desempenha maior atividade no processo de

formação dos solos.

6.4 FATORES DE FORMAÇÃO

Page 14: Solos

ASSUNTO – Solos 6

RELEVO

A topografia modifica o perfil do solo facilitando a

absorção e retenção de água (facilita o intemperismo) e

influenciando no grau de remoção de partículas do solo

( facilita a erosão).

O relevo é um fator que pode influenciar bastante a

profundidade dos solos. Assim, a sua profundidade

aumenta quando diminui a declividade.

6.4 FATORES DE FORMAÇÃO

Page 15: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 16: Solos

ASSUNTO – Solos 6

TEMPO

O tempo é o espaço necessário para que a rocha

decomposta passe a agir como solo. Supõe-se que

quanto maior o número de horizontes e quanto mais

desenvolvidos forem, mais maduro será o solo,

O tempo é uma variável dependente do clima, do

relevo, da atividade biológica e da natureza do material

primitivo, o que vem tornar difícil o estabelecimento de

um tempo médio necessário para a formação de um

solo amadurecido.

6.4 FATORES DE FORMAÇÃO

Page 17: Solos

ASSUNTO – Solos 6

BIOSFERA

A ação dos organismos se faz sentir no processo de

formação dos solos antes e, principalmente, após a

acumulação dos detritos minerais provenientes do

intemperismo da rocha.

6.4 FATORES DE FORMAÇÃO

Page 18: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Engenharia Horizontes Pedológicos

1ªTRANSPORTADO

OU NÃO

SOLO ORGÂNICO

Horizonte Orgânico (O) – formado na parte superior dos solos minerais. É

dominado por matéria orgânica fresca ou parcialmente decomposta.

Contém mais de 30% de matéria orgânica quando a fração mineral possuir

mais de 50% de argila ou mais de 20% de matéria orgânica quando for

arenosa. Camada de acumulação de restos orgânicos.

Horizonte A – Apresenta alto teor de matéria orgânica profundamente

misturada com matéria mineral, usualmente de coloração escura. Perdeu

argila, ferro ou alumínio, dando como resultado concentrações de

quartzo e outros minerais resistentes. É um horizonte do solo de máxima

atividade biológica e que mais está sujeito às variações de temperatura e

umidade.

SOLO

RESIDUAL MADURO

(Laterítico)

Horizonte B – É caracterizado pelo acúmulo de argila, ferro ou alumínio,

com algo de matéria orgânica, é denominado de horizonte de acúmulo.

NÃO

TRANSPORTADO

SOLO

RESIDUAL

JOVEM (Solo Saprolítico)

Horizonte C – É a camada inconsolidada com pouca influência de

organismos e pouco afetada por processos pedogenéticos. Constitui o que

se denomina de material de origem dos solos, ou substrato

pedogenético. Geralmente, apresenta feições estruturais da rocha de

origem.

2ªTRANSIÇÃO

SOLO / ROCHA

(Saprolito)

Transição Solo/Rocha – É composto basicamente por blocos ou camadas

de rochas em vários estágios de alteração, com dimensões variáveis,

envolvidos por solo saprolítico.

3ª ROCHA SÃ

OU ALTERADA

Rocha - Camada de material consolidado, corresponde ao substrato

rochoso, constituído por rocha alterada ou sã.

6.5 PERFIL DE SOLO

Page 19: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.5 PERFIL DE SOLO

Page 20: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.5 PERFIL DE SOLO

Page 21: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.5 PERFIL DE SOLO

Page 22: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.5 PERFIL DE SOLO

Page 23: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.5 PERFIL DE SOLO

Page 24: Solos

ASSUNTO – Solos 6

1ª Categoria

Compreende o solo em geral e rochas em adiantado

estágio de decomposição, seixos com diâmetro máximo

de 15cm, qualquer que seja o teor de umidade,

compatíveis com a utilização de “scraper” rebocado ou

motorizado. Geralmente é limitado pela sondagem a

trado.

6.5 PERFIL DE SOLO

Page 25: Solos

ASSUNTO – Solos 6

2ª Categoria

Rocha com resistência à penetração mecânica inferior

ao granito, blocos de pedra de volume inferior a 1 m³,

matacões e pedras de diâmetro médio superior a 15cm,

cuja extração se processa com o emprego de explosivo

ou uso combinado de explosivos, máquinas de

terraplenagem e ferramentas manuais comuns.

6.5 PERFIL DE SOLO

Page 26: Solos

ASSUNTO – Solos 6

3ª Categoria

Rocha com resistência à penetração mecânica superior

ou igual a do granito e blocos de rocha de volume igual

ou superior a 1 m³, cuja extração ou redução, para

tornar possível o carregamento, se processam com o

emprego contínuo de explosivo.

6.5 PERFIL DE SOLO

Page 27: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOS

• Não se pode aplicar aos solos leis de uso

corrente em projetos que envolvem materiais mais

definidos (concreto e aço);

• Solos se apresentam na natureza em depósitos

heterogêneos;

• Solos são compostos por um conjunto de

partículas sólidas, com água e ar nos espaços

vazios;

• O comportamento do solo depende da

quantidade relativa de cada uma das três fases.

Page 28: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOS

mineralogia

tamanho das partículas

quantidade de água nos poros

MUITAS POSSIBILIDADES ...

...DIVERSIDADE DE SOLOS

...DIVERSIDADE DE COMPORTAMENTOS NA ENGENHARIA

Page 29: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Caulinita Ilita

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSMineralogia

Quartzo

Page 30: Solos

ASSUNTO – Solos 6

V Vv Vg Pg P

Va Pa

Vs Ps

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSRelação entre as Fases

h (%) = Pa / Ps

γs (kN/m³) = Ps / V

n (%) = Vv / V

e = Vv / Vs

S (%) = Va / Vv

h – 10 a 40%

γs – 27 kN/m³

γn – 19 a 20 kN/m³

γn (kN/m³) = P / V

e – 0,5 a 1,5 (argilas orgânicas superiores a 3)

n – 30 a 70%

S – 0 a 100%

Peso específico – kN/m³Massa específica – g/cm³

X 9,81 m/s2Densidade - adimensional

Page 31: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas

• A primeira característica que diferencia os solos

é o tamanho das partículas (textura);

• A diversidade dos tamanhos é enorme;

• Para reconhecimento do tamanho dos grãos

utilizamos a análise granulométrica:

• peneiramento

• sedimentação

•A distribuição granulométrica é mais importante

para os solos granulares.

Page 32: Solos

ASSUNTO – Solos 6

• Aplicações na Engenharia

Auxilia a “sentir” a textura do solo (que solo é

esse) e também será empregada na classificação

de solos.

Pode ser usada para definir a faixa

granulométrica especificada para filtro de um

dreno (para evitar a colmatação do mesmo)

Pode ser um critério de seleção de materiais de

enchimento e aterros de barragens, materiais

para sub-base e base de pavimentos e agregados

para concreto de CP e misturas asfálticas.

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas

Page 33: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas

Peneiramento

Page 34: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas

Sedimentação

Page 35: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Bloco de rocha – Fragmentos de rocha transportados ou

não, com diâmetro superior a 1,0 m.

Matacão – fragmento de rocha transportado ou não,

comumente arredondado por intemperismo ou abrasão,

com uma dimensão compreendida entre 1,0 m e 25cm.

Pedra – fragmento de rocha transportado ou não, com

uma dimensão compreendida entre 25cm e 7,6cm.

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas

Page 36: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Pedregulho – solos formados por minerais ou partículas

de rocha, com diâmetro compreendido entre 7,6cm e

4,8mm. Quando arredondados ou semi-arredondados, são

denominados cascalhos ou seixos.

Areia – solo não coesivo e não plástico formado por

minerais ou partículas de rochas com diâmetros

compreendidos entre 4,8mm e 0,05mm. As areias de

acordo com o diâmetro classificam-se em: areia fina (0,05

mm a 0,42 mm), areia média (0,42 mm a 2,00 mm) e areia grossa

(2,0mm a 4,8mm).

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas

Page 37: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Silte – solo que apresenta baixo ou nenhuma

plasticidade, baixa resistência quando seco ao ar. É

formado por partículas com diâmetros compreendidos

entre 0,005 mm e 0,05 mm.

Argila – solo de graduação fina constituída por

partículas com dimensões menores que 0,005 mm.

Apresentam características marcantes de plasticidade;

quando suficientemente úmido, molda-se facilmente em

diferentes formas, quando seco, apresenta coesão

suficiente para construir torrões dificilmente

desagregáveis por pressão dos dedos.

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas

Page 38: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas

4,8mm 0,05mm 0,005mm76mm

SedimentaçãoPeneiramento

Page 39: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas

Page 40: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas

Page 41: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Exempo: Bem graduada

mmD

efetivotamanhommD

9

) (02.0

60

10

45002.0

9

10

60

D

DC

deuniformidanãodeeCoeficient

nu

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSTamanho das Partículas

CNU < 2 – Areias uniformes

Page 42: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 43: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência

• A presença de água nos solos finos pode afetar significativamente o

comportamento de engenharia, portanto, são necessários índices de

referência que evidenciem esses efeitos.

•Só a distribuição granulométrica não caracteriza bem o

comportamento dos solos para a engenharia. A fração fina tem grande

importância neste comportamento;

• Para uma mesma percentagem da fração argila, o solo pode ter um

comportamento muito diferente, dependendo das características dos

minerais presentes;

• Estudo de minerais de argila é complexo

->forma mais simples->comportamento do solo na presença de água

• Limites de consistência se baseiam na constatação de que um solo

argiloso apresenta aspectos distintos conforme o teor de umidade.

Page 44: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência

Limite de Liquidez, LL

Estado Líquido

Limite de Plasticidade, LP

Estado Plástico

Limite de Contração, LC

Estado Semi-sólido

Estado SólidoSolo seco

Mistura fluida

solo-água

Te

or

de u

mid

ad

ecre

sce

nte

Page 45: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Materiais

• Solo passando na peneira No.40 (0,425

mm).

• Água destilada

Método de Casagrande

(ASTM D4318-95a)

• O Professor Casagrande

normatizou o ensaio e desenvolveu

o aparelho para determinação do

limite de liquidez.

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência

LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)

O Limite de Liquidez é o teor de umidade para

o qual a ranhura de solo se fecha com 25

golpes, no aparelho de Casagrande.

Page 46: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência

LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)

Page 47: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência

LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)

Page 48: Solos

ASSUNTO – Solos 6

48

N

w

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência

LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)

Page 49: Solos

ASSUNTO – Solos 6

49

O limite de plasticidade, LP, é o teor de umidade no qual um cilindro de

solo com 3,2 mm de diâmetro começa a trincar quando moldado.

ASTM D4318-95a, BS1377: Part 2:1990:5.3

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência

LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)

Page 50: Solos

ASSUNTO – Solos 6

4.5 Típicos Valores dos Limites de Atterberg

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência

VALORES TÍPICOS

Page 51: Solos

ASSUNTO – Solos 6

(Skempton, 1953)

Argilas de atividade normal: 0,75 < A < 1,25

Argilas inativas: A < 0,75

Argilas ativas: A > 1.25

Elevada atividade:

• Expandem muito ao serem umedecidas

• Apresentam elevada contração quando secas

• Muito reativas (quimicamente)

mm0,002argila fração

(peso)argila fração%

IPA

6.6 CARACTERIZAÇÃO E PROPRIEDADES DOS SOLOSÍndices de Consistência

ATIVIDADE

Page 52: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.7 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS

• Estima o possível comportamento dos solos

com base em propriedades fáceis de determinar

em laboratório;

• Determina uma expressão que possa ser

entendida da mesma maneira por todos;

• Orienta o programa de investigações

geotécnicas;

• Primeira aproximação.

Page 53: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.7 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOSClassificação pela Origem

• Solos Residuais:

• Solo residual maduro;

• Solo residual jovem.

• Solos transportados:

• Solo coluvionar;

• Solo aluvionar;

• Solo eólico.

• Solos orgânicos (4 a 20% de matéria orgânica,

compressíveis e baixa capacidade de suporte)

• Solos lateríticos

Page 54: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.7 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOSClassificação Unificada

• Prof. Casagrande ... aeroportos ...barragens;

• Índices empregados:

• Composição granulométrica;

• Índices de Atterberg.

• Solos granulares (S – G):

• Curva granulométrica

• CNU

•Solos finos (C - M):

• Índices de Atterberg;

• Carta de plasticidade.

Page 55: Solos

ASSUNTO – Solos 6

MMAAIIOORREESS

DDIIVVIISSÕÕEESS SSÍÍMMBBOOLLOO

DDOO GGRRUUPPOO NNOOMMEE DDOO

GGRRUUPPOO

Cascalhos limpos GGWW Cascalho bem graduado

SSOOLLOOSS

Cascalhos mais de 50%

com menos de 5% de finos GGPP Cascalho mal graduado

GGRROOSSSSOOSS de fração grosseira retida na

Cascalhos com finos mais de

GGMM

Cascalho siltoso

(mais de 50% retido

peneira nº4 (1) 12% de finos GGCC Cascalho argiloso

na peneira nº200 (2))

Areias mais de 50% da

Areias limpas com

SSWW Areia bem graduada

fração grosseira passando na

menos de 5% de finos SSPP Areia mal graduada

peneira nº4 Areias com finos

SSMM Areia siltosa

mais que 12% de finos

SSCC Areia argilosa

Siltes e Argilas

MMLL Silte

SSOOLLOOSS

Limite de Liquidez 50% ou menor

CCLL Argila não plástica

FFIINNOOSS

OOLL Argila orgânica Silte orgânico

(50% ou mais passando

Siltes e Argilas

MMHH Silte plástico

na peneira nº200) Limite de liquidez maior que 50%

CCHH Argila plástica

OOHH Argila orgânica Silte orgânico

Solos altamente orgânicos PPTT Turfa

(1) - abertura de 4,75mm Fonte: ASTM, 1983 (adaptado da ASTM D2487-85). (2) - abertura de 0,074mm

Page 56: Solos

ASSUNTO – Solos 6

SSíímmbboolloo

ddoo

GGrruuppoo

PPeerrmmeeaabbiilliiddaaddee

qquuaannddoo

ccoommppaaccttaaddoo

RReessiissttêênncciiaa aaoo

cciissaallhhaammeennttoo

nnoo eessttaaddoo

ccoommppaaccttaaddoo ee

ssaattuurraaddoo

CCoommpprreessssiibbiillii--

ddaaddee nnoo

eessttaaddoo

ccoommppaaccttaaddoo ee

ssaattuurraaddoo

VVaalloorr

ccoommoo

FFuunnddaaççããoo

DDrreennaaggeemm

TTrraabbaallhhaabbiilliiddaaddee

GGWW

Permeável

Excelente

Desprezível

Boa a

excelente

Excelente

Excelente

GGPP

Muito permeável

Boa

Desprezível

Boa a

excelente

Excelente

Boa

GGMM

Semipermeável a Impermeável

Boa

Desprezível

Boa a

excelente

Regular a

Boa

GGCC

Impermeável

Boa a regular

Muito Baixa

Boa a

excelente

Boa

SSWW

Permeável

Excelente

Desprezível

Boa a

excelente

Excelente

Excelente

SSPP

Permeável

Boa

Muito baixa

Má a boa

Excelente

Regular

SSMM

Semipermeável a Impermeável

Boa

Baixa

Má a boa

Regular a

Regular

SSCC

Impermeável

Boa a Regular

Baixa

Má a boa

Boa

Propriedades em Obras de Engenharia

Page 57: Solos

ASSUNTO – Solos 6

SSíímmbboolloo

ddoo

GGrruuppoo

PPeerrmmeeaabbiilliiddaaddee

qquuaannddoo

ccoommppaaccttaaddoo

RReessiissttêênncciiaa aaoo

cciissaallhhaammeennttoo

nnoo eessttaaddoo

ccoommppaaccttaaddoo ee

ssaattuurraaddoo

CCoommpprreessssiibbiillii--

ddaaddee nnoo

eessttaaddoo

ccoommppaaccttaaddoo ee

ssaattuurraaddoo

VVaalloorr

ccoommoo

FFuunnddaaççããoo

DDrreennaaggeemm

TTrraabbaallhhaabbiilliiddaaddee

MMLL

Semipermeável a Impermeável

Regular

Média

Muito má

Regular a

Regular

CCLL

Impermeável

Regular

Média

Má a boa

Boa a regular

OOLL

Semipermeável a Impermeável

Deficiente

Média

Regular

MMHH

Semipermeável a Impermeável

Regular a deficiente

Elevada

Regular a

Deficiente

CCHH

Impermeável

Deficiente

Elevada

Regular a

Deficiente

OOHH

Impermeável

Deficiente

Elevada

Muito má

Deficiente

PPtt

-x-

-x-

-x-

-x-

-x-

-x-

Propriedades em Obras de Engenharia

Page 58: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 59: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.8 EXERCÍCIOClassificação Unificada

1 2 3 4 5 6

Profundidade (m) 0 – 1,8 0 – 1,0 0,1 – 6,0 0,4 – 5,0 0,6 – 4,0 0,2 – 0,6

Umidade (%) - 15,0 10,7 7,8 11,2 12,0

% que

passa

#4 100 100 100 100 99 98

#10 98 100 99 97 98 96

#20 93 99 97 94 97 92

#40 40 98 92 87 95 82

#60 28 97 85 80 94 74

#100 3 90 72 64 91 68

#200 2 89 66 48 80 56

Silte (%) 2 31 18 18 50 20

Argila (%) - 55 35 21 20 32

LL NL 60 35 29 35 32

LP NP 24 20 18 30 20

Classe

Atividade

CNU

Page 60: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.8 EXERCÍCIOClassificação Unificada

• Elaborar a curva granulométrica;

• Determinar o coeficiente de não uniformidade;

• Determinar a atividade da argila;

• Classificar o solo conforme o sistema Unificado

de Classificação de Solos (SUCS);

• Determinar com base no mapa geológico

possíveis riscos geotécnicos;

• Determinar as possíveis áreas de empréstimo.

Page 61: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 62: Solos

ASSUNTO – Solos 6

6.7 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOSClassificação Unificada – Carta de Plasticidade

Page 63: Solos

ASSUNTO – Solos 6

FFRRAAÇÇOOEESS

GGRROOSSSSAASS

BBLLOOCCOOSS Os blocos são elementos muito estáveis utilizados para terraplenagem e para estabilizar taludes (enrrocamentos). Devido ao seu tamanho e peso sua presença nos depósitos naturais do solo tendem a

melhorar a estabilidade em fundações. A angularidade

das partículas aumentam a estabilidade.

GG // SS O cascalho e a areia tem essencialmente as mesmas propriedades de engenharia ainda que em graus

diferentes.. São fáceis de compactar e pouco

afetadas pela umidade. Os cascalhos podem ser mais estáveis ao fluxo de água e mais resistentes a erosão e ao “piping” que as areias. As areis e cascalhos bem graduados são geralmente menos permeáveis e mais estáveis que aquelas mal graduadas (granulometria uniforme). A irregularidade das partículas faz aumentar

ligeiramente a estabilidade. A areia fina uniforme tem

características próxima ao silte, ou seja diminui sua permeabilidade e reduz a estabilidade com o aumento da umidade.

Componentes e Frações do Solo

Page 64: Solos

ASSUNTO – Solos 6

FFRRAAÇÇOOEESS

FFIINNAASS

MM O silte é instável por sua própria natureza, particularmente quando aumenta a umidade, com tendência a fluir quando está

saturado. É relativamente impermeável, difícil de compactar,

facilmente erodível, sujeito ao “piping” e ebulição.

CC A característica marcante da argila é a coesão, que aumenta ao diminuir a umidade. A permeabilidade da argila é muito baixa,

é difícil de compactar no estado úmido e impossível de drenar

por métodos ordinários; compactada é resistente a erosão e ao

“piping”. Está submetida a expansão e contração com as

variações da umidade. As propriedades não dependem

somente do tamanho e forma, mas também por sua

composição mineralógica (tipo de argilo-mineral) e o meio

químico (capacidade de troca de cátions). Em geral, o argilo-

mineral montmorilonita tem um maior efeito sobre as

propriedades, sendo este efeito mínimo no caso da ilita e caulinita.

MMAATTÉÉRRIIAA

OORRGGÂÂNNIICCAA

OO A presença de matéria orgânica inclusive em quantidades moderadas faz aumentar a compressibilidade e reduz a estabilidade das frações finas dos solos. Podem decompor-se criando vazios. Os solos orgânicos não são adequados para uso em engenharia..

Page 65: Solos

ASSUNTO – Solos 6

SSíímmbboolloo

ddoo

GGrruuppoo

PPeerrmmeeaabbiilliiddaaddee

qquuaannddoo

ccoommppaaccttaaddoo

RReessiissttêênncciiaa aaoo

cciissaallhhaammeennttoo

nnoo eessttaaddoo

ccoommppaaccttaaddoo ee

ssaattuurraaddoo

CCoommpprreessssiibbiillii--

ddaaddee nnoo

eessttaaddoo

ccoommppaaccttaaddoo ee

ssaattuurraaddoo

VVaalloorr

ccoommoo

FFuunnddaaççããoo

DDrreennaaggeemm

TTrraabbaallhhaabbiilliiddaaddee

GGWW

Permeável

Excelente

Desprezível

Boa a

excelente

Excelente

Excelente

GGPP

Muito permeável

Boa

Desprezível

Boa a

excelente

Excelente

Boa

GGMM

Semipermeável a Impermeável

Boa

Desprezível

Boa a

excelente

Regular a

Boa

GGCC

Impermeável

Boa a regular

Muito Baixa

Boa a

excelente

Boa

SSWW

Permeável

Excelente

Desprezível

Boa a

excelente

Excelente

Excelente

SSPP

Permeável

Boa

Muito baixa

Má a boa

Excelente

Regular

SSMM

Semipermeável a Impermeável

Boa

Baixa

Má a boa

Regular a

Regular

SSCC

Impermeável

Boa a Regular

Baixa

Má a boa

Boa

Propriedades em Obras de Engenharia

Page 66: Solos

ASSUNTO – Solos 6

SSíímmbboolloo

ddoo

GGrruuppoo

PPeerrmmeeaabbiilliiddaaddee

qquuaannddoo

ccoommppaaccttaaddoo

RReessiissttêênncciiaa aaoo

cciissaallhhaammeennttoo

nnoo eessttaaddoo

ccoommppaaccttaaddoo ee

ssaattuurraaddoo

CCoommpprreessssiibbiillii--

ddaaddee nnoo

eessttaaddoo

ccoommppaaccttaaddoo ee

ssaattuurraaddoo

VVaalloorr

ccoommoo

FFuunnddaaççããoo

DDrreennaaggeemm

TTrraabbaallhhaabbiilliiddaaddee

MMLL

Semipermeável a Impermeável

Regular

Média

Muito má

Regular a

Regular

CCLL

Impermeável

Regular

Média

Má a boa

Boa a regular

OOLL

Semipermeável a Impermeável

Deficiente

Média

Regular

MMHH

Semipermeável a Impermeável

Regular a deficiente

Elevada

Regular a

Deficiente

CCHH

Impermeável

Deficiente

Elevada

Regular a

Deficiente

OOHH

Impermeável

Deficiente

Elevada

Muito má

Deficiente

PPtt

-x-

-x-

-x-

-x-

-x-

-x-

Propriedades em Obras de Engenharia

Page 67: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 68: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 69: Solos

ASSUNTO – Solos 6

Page 70: Solos

ASSUNTO – Solos 6

4.4 Limite de Contração - LC

Definição do LC:

Teor de umidade abaixo do qual o solo não mais muda de

volume ao variar seu teor de umidade

SL

Page 71: Solos

ASSUNTO – Solos 6

71

4.4 Limite de Contração - LC (Cont.)

(Das,

1998)

Volume de solo:

Vi

Massa de solo:

M1

Volume de Solo:

Vf

Massa do solo:

M2

)100)(()100(

(%)(%)

22

21w

fi

i

M

VV

M

MM

wwLC

Page 72: Solos

ASSUNTO – Solos 6

72

4.4 Limite de Contração - LC (Cont.)• “Embora o limite de contração fosse bastante usado durante os anos 1920s, é

atualmente considerado como sujeito a elevada incerteza e portanto sua

determinação não é mais comum.”

• “Um dos maiores problemas do ensaio de limite de contração é que a magnitude

da contração depende não apenas do tamanho do grão mas também da estrutura

inicial do solo. O procedimento padrão consiste em iniciar o ensaio com um

teor de umidade próximo (mas inferior) ao LL. Entretanto, especialmente nas

argilas siltosas e arenosas, isto resulta em valores de LC superiores ao LP, o que

não tem sentido. Casagrande sugere que o teor inicial de umidade seja

ligeiramente maior do que o LP, se possível, mas reconhece-se que nesta

condição é difícil evitar a aprisionamento de bolhas de ar no solo moldados.”

(Holtz and Kovacs, 1981)

Page 73: Solos

ASSUNTO – Solos 6

73

4.6 Índices•Indice de Plasticidade IP

Para descrever o intervalo de

teor de umidade em que um solo

é plástico

IP = LL – LPL

•Índice de Consistência IC

LC <0 (A), fratura frágil se cisalhado

0<LC<1 (B), sólido plástico se cisalhado

LC >1 (C), líquido viscoso se cisalhado

LL

Estado

Líquido

LP

Estado

Plástico

LC

Estado Semi-

sólido

Estado

Sólido

PI

A

B

C

umidade de teor o éw

LPLL

LPw

IP

LPwLC

Page 74: Solos

ASSUNTO – Solos 6

1.2 Características(Holtz and Kovacs, 1981)

Page 75: Solos

ASSUNTO – Solos 61 2 3 4 5 6

Profundidade (m) 0 – 1,8 0 – 1,0 0,1 – 6,0 0,4 – 5,0 0,6 – 4,0 0,2 – 0,6

Umidade (%) - 15,0 10,7 7,8 11,2 12,0

% que

passa

#4 100 100 100 100 99 98

#10 98 100 99 97 98 96

#20 93 99 97 94 97 92

#40 40 98 92 87 95 82

#60 28 97 85 80 94 74

#100 3 90 72 64 91 68

#200 2 89 66 48 80 56

Silte (%) 2 31 18 18 50 20

Argila (%) - 55 35 21 20 32

LL NL 60 35 29 35 32

LP NP 24 20 18 30 20

Símbolo da classe

Nome da classe

Atividade da argila

CNU