Soil Classification

1. Classificação dos solos
Exploração do subsolo

2. Classificação dos solos
• Principais sistemas de classificação;
• Sistema Unificado de Classificação (S.U.C.);
• Sistema de classificação “Highway Research Board” (H.R.B.);
• Índice de Grupo.

3. Sistema Unificado de Classificação (S.U.C.)
Os solos são classificados em três grandes grupos:
a) Solos grossos: mais que 50% em peso, dos seus grãos, são
retidos na peneira # 200.
b) Solos finos: menos que 50% em peso, dos seus grãos, são
retidos na peneira # 200.
c) Turfas: solos altamente orgânicos, geralmente fibrilares e
extremamente compressíveis.
Classificação dos solos

4. a) Solos grossos
• Pedregulhos: mais de 50% retidos #4 → G (“gravel”)
• Areias: menos de 50% retidos #4 → S (“sand”)
Classificação dos solos
Cada grupo por sua vez é dividido em quatro subgrupos. São eles:
a) Material praticamente limpo de finos, bem graduado W (“well graded”): SW e GW;
b) Material praticamente limpo de finos, mal graduado P (“poor graded”): SP e GP;
c) Material com quantidades apreciáveis de finos não plásticos, M (palavra sueca
“mo”): GM e SM;
d) Material com quantidades apreciáveis de finos plásticos C (“clay”): GC ou SC.
Ex: SM = Solo arenoso com certa quantidade de finos não plásticos.

5. Classificação dos solos
Classificação dos solos grossos pelo SUCS.

6. b) Solos finos
A classificação dos solos finos é realizada tomando-se como base
apenas os Limites de Plasticidade e Liquidez do solo, plotados na
forma da carta de plasticidade de Casagrande.
• Siltosos: baixa compressibilidade (LL < 50)
• Argilosos: alta compressibilidade (LL > 50)
Classificação dos solos

7. A carta de plasticidade possui três divisores principais:
1) A linha A: IP = 0,73(LL - 20)
• acima - solos argilosos
• abaixo - solos siltosos
2) A linha B: LL = 50%
• direita - solos compressíveis e muito plásticos
• esquerda - solos de baixa compressibilidade e de baixa a média plasticidade
3) A linha U: IP = 0,9(LL - 8)
Carta de plasticidade de Casagrande
O de organic (orgânico)
L de low (baixa)
H de high (alta)
Ex: CL = Solo argiloso de baixa compressibilidade.

8. c) Turfa
São solos altamente orgânicos, geralmente fibrilares e extremamente
compressíveis.
Incorporam florestas soterradas em estágio avançado de
decomposição. Estes solos formam um grupo independente de
símbolo Pt (“peat”).
Classificação dos solos
300% < LL < 500% → permanecendo a sua posição na carta de
plasticidade notavelmente acima da linha A.
100 < IP < 200.

9. Sistema de Classificação do H.R.B (Highway Research Board) -
Sistema Rodoviário de Classificação
Empregado na engenharia rodoviária em todo o mundo, proposto
pelo Bureau of Public Roads. Normatizado pela AASHTO M145
(1973).
Os solos são classificados em grupos e subgrupos, em função da sua
granulometria e plasticidade.
• 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 como A-8.
Classificação dos solos

10. Sistema de classificação do H.R.B.

11. Classificação da AASHTO. Solos grossos.
Sistema de classificação do H.R.B.
Classificação dos solos

12. Classificação da AASHTO. Solos finos.
Sistema de classificação do H.R.B.
Classificação dos solos

13. Índice de Grupo: Empregado no sistema da H.R.B., corresponde a um
número inteiro que varia de 0 (solo ótimo quanto a capacidade de suporte) a
20 (solo péssimo quanto a capacidade de suporte).
Classificação dos solos
IG = (F - 35)[0,20 + 0,005(LL - 40)]+ 0,01(F - 15)(IP -10)
Onde: F = porcentagem de material que passa na peneira #200.

14. Calcular o IG de um solo A-6 em que 65% de material
passa na peneira 200, o LL = 40% e o IP = 12,5%.
Classificação dos solos
IG = (F - 35)[0,20 + 0,005(LL - 40)]+ 0,01(F - 15)(IP -10)
IG = (65 - 35)[0,20 + 0,005(40 - 40)]+ 0,01(65 - 15)(12,5 -10)
IG =30 * (0,2) + 0,01(50)*(2,5)
IG = 6 + 0,01*125
IG = 6 + 1,25
IG = 7,25 = 7
Normalmente, indica-se o valor do IG entre parênteses. Assim,
escreve-se A-6 (7).

15. Capítulo 14: Exploração do subsolo
• Métodos diretos de investigação do subsolo;
• Sondagem à percussão com circulação de água;
• Sondagem rotativa;
• Amostragem em solos e rocha.

16. Métodos diretos de investigação do subsolo
Os principais métodos empregados para a exploração do subsolo
podem ser classificados nos seguintes grupos:
a) Com retirada de amostra (deformadas e indeformadas):
b) Ensaios in loco
amostras deformadas → se destinam apenas à identificação e classificação
do solo;
amostras indeformadas → aquelas que há conservação da textura, estrutura
e umidade.

17. Métodos diretos de investigação do subsolo
Os principais métodos empregados para a exploração do subsolo
podem ser classificados nos seguintes grupos:
a) Com retirada de amostra (deformadas e indeformadas):
a.1) Abertura de poços de exploração;
a.2) Execução de sondagens.
Com relação à profundidade, locação e número de sondagens, não é
possível definir regras gerais, devendo-se, em cada caso, atender à
natureza do terreno e da obra.

18. Métodos diretos de investigação do subsolo
Os principais métodos empregados para a exploração do subsolo
podem ser classificados nos seguintes grupos:
a) Com retirada de amostra (deformadas e indeformadas):
a.1) Abertura de poços de exploração;
a.2) Execução de sondagens.
b) Ensaios in loco:
b.1) Auscultação;
b.2) Ensaios de bombeamento e de “tubo aberto”;
b.3) Ensaio de palheta;
b.4) Medida de pressão neutra;
b.5) Prova de carga;
b.6) Medida de recalque;
b.7) Ensaios geofísicos.

19. a.1) Abertura de poços de exploração
Técnica que melhor satisfaz aos fins de
prospecção, pois não só permite uma
observação in loco das diferentes camadas
como, também, a extração de boas amostras.
Seu emprego está limitado ao custo, o qual o
torna, às vezes, economicamente proibitivo,
exigindo onerosos trabalhos de proteção a
desmoronamentos e esgotamento d’água,
quando a prospecção precisa descer abaixo
do nível d’água.
Poço de exploração, escorado por cortinas que transmitem os empuxos do
terreno a quadros horizontais.

20. a.2) Execução de sondagens
Técnica mais comumente empregada, consiste, na abertura de um furo
no solo, furo este normalmente revestido por tubos metálicos.
A perfuração é feita por meio de ferramentas ou máquinas que vão
provocando a degradação parcial, ou total, do terreno, permitindo,
desse modo, a extração de amostras representativas das diferentes
camadas atravessadas.
Tipos de sondagem:
Os tipos de sondagens distinguem-se pela retirada da amostra:
- Sondagens com retirada de amostras deformadas → Sondagens de
reconhecimento;
- Sondagens com retirada de amostras indeformadas.

21. Sondagens de reconhecimento
Iniciam-se com a execução de um furo feito por um trado-cavadeira (Fig. 1),
até que o material comece a desmoronar e, daí por diante elas progridem já
com o furo revestido, seja por meio do trado-espiral (Fig. 2), da bomba de
areia (Fig. 3) ou do chamado método de percussão com circulação de água,
utilizando-se para isso o tipo de sonda indicado na figura 4.
Fig. 1 - Trado-cavadeira Fig. 2 - Trado-espiral Fig. 3 - Bomba de areia

22. Fig. 4 - Método de percussão com circulação de água.

23. Sondagens com retirada de amostras indeformadas
São executadas do mesmo modo que as sondagens de reconhecimento.
Toda diferença reside no maior cuidado com que devem ser feitas e nos
tipos de amostradores empregados.
Tipos de amostradores:
- Amostradores para solos coesivos;
- Amostradores para solos não-coesivos.
Amostragem de rochas
Havendo necessidade de reconhecer o material em profundidade, a
obtenção de amostras é feita por meio de sondas rotativas, empregando-se
geralmente, brocas de diamante.
Os diâmetros das amostras, em geral variam de 2 a 10 cm.

24. Apresentação dos resultados de um serviço de sondagem
Os resultados de um serviço de sondagem são sempre acompanhados de
relatório, dando as seguintes indicações:
• Planta de situação dos furos;
• Perfil de cada sondagem com as cotas de onde foram retiradas as
amostras;
• Classificação das diversas camadas e os ensaios que as permitiram
classificar;
• Níveis do terreno e dos diversos lençóis d’água, com a indicação das
respectivas pressões;
• Resistência a penetração do barrilete amostrador, indicando as condições
em que a mesma foi tomada.

25. Perfil individual de uma sondagem

26. b.1) Ensaio de auscultação
Também conhecido como ensaio de penetração, consiste em cravar
uma haste no solo e registrar a resistência dinâmica ou estática
oferecida à sua penetração.
b.2) Ensaio de bombeamento e de “tubo aberto”
Permitem a determinação da permeabilidade do solo sem retirada de
amostras.

27. b.3) Ensaio de palheta
Método utilizado para obter a resistência ao cisalhamento in loco.
Utiliza-se uma palheta de seção cruciforme, a qual é cravada no terreno e
submetida ao torque necessário para cisalhar o solo por rotação.

28. b.4) Medida de pressão neutra
É realizada cravando-se um tubo, com extremidade inferior porosa, até a
cota onde se deseja fazer a medida; a altura que a água atinge no tubo dá o
valor da pressão procurada.
b.5) Prova de carga
As características de compressibilidade de um solo podem também ser
obtidas através de provas de cargas diretas sobre o terreno.
Esses ensaios consistem em carregar progressivamente o terreno,
utilizando-se placas metálicas de dimensões determinadas, e medir os
recalques sucessivos. Os resultados obtidos são traduzidos em um gráfico
pressão-recalque.
Por intermédio de provas de carga determina-se o coef. de recalque k de um
solo, que é a razão entre a pressão p e o recalque y produzido:
K = p / y [kg/cm²/cm]

29. b.6) Medida de recalque
A determinação dos recalques de uma obra constitui um elemento de grande
importância para o seu controle, seja na fase da execução ou para um
eventual reforço.
Como se exige que tais medidas sejam rigorosas, é indispensavel que,
preliminarmente, se adote um marco de referencia.
Para a medida dos recalques de fundações usa-se um nível ótico de
precisão ou, então, o “nível de vasos comunicantes introduzidos por
Terzaghi”.

30. Esse nível é capaz de uma
precisão de 0,01mm.
Nível de vasos comunicantes de Terzaghi