Classificação dos Solos - Apostilas - Biologia e Geologia_Parte2, Notas de estudo de . Centro Universitario Nove de Julho (UNINOVE)
Jose92
Jose9214 de Março de 2013

Classificação dos Solos - Apostilas - Biologia e Geologia_Parte2, Notas de estudo de . Centro Universitario Nove de Julho (UNINOVE)

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Apostilas de Biologia e Geologia sobre o estudo da Classificação dos Solos, Classificação Visual dos Solos, Solos tropicais.
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Microsoft Word - 91_CLASSIFICACAO.doc

151

que a compressibilidade do solo cresce com o LL. Solos com LL superior a 50% são classificados como de alta compressibilidade (MH, CH). A linha U é um limite superior (empírico) para solos naturais: quando o LL e o IP situam o solo na região acima da Linha U, os resultados de ensaios devem ser verificados. Inicia vertical para LL = 16% até IP = 7% e a partir desse ponto é representada pela equação IP = 0,9 (LL - 6). A não consideração de LL < 16% foi devido a um trabalho do United States Bureau Reclamation, que ensaiando mais de mil amostras obteve apenas quatro com LL = 17%, uma com LL = 16% e nenhuma com valor menor (Howard, 1984). Obs.: O símbolo duplo CL-ML designa “argila siltosa”(com baixa compressibilidade). Esquematizando um pouco mais:

São classificações possíveis:

Exemplos: GW (pedregulho bem graduado), GW-GC (pedregulho bem graduado, com a pequena fração fina constituída por argila), GW-GM (pedregulho bem graduado, com a pequena fração fina constituída por silte), GP, GP-GC, GP-GM, SW, SW-SC, SW-SM, SP, SP-SC, SP-SM, ML, MH, OL, OH, CL, CH, Pt, CL com pedregulho (solo CL com pedregulho,15 a 30% em peso retido na #200) CL pedregulhoso (solo CL tendo pedregulhos, com mais de 30% retido na #200).

SOLOS GROSSOS <50 % passante

# 200

PEDREGULHOS

(G)

AREIAS

( S )

POUCO COMPRESSÍVEIS Ligante com LL< 50

Ligante = passa # 40 (L)

MUITO COMPRESSÍVEIS Ligante com LL > 50

Ligante = que passa # 40 (H)

SOLOS FINOS ≥ 50% passante

# 200

TURFAS ( Pt )

<10% passante # 200 (W)

<10% passante # 200

(P)

>10% passante # 200

e IP > 8

(C)

> 10 % passante # 200

e IP < 8 (M)

Siltes

Silte ou argilas

orgânicas (O)

Argilas inorgânicas

(C)

GW ou SW

GP ou SP

GC ou SC

GM ou SM

ML ou MH

CL ou CH

OL ou OH

Pt

152

Classificação Visual dos Solos (SUCS) (com ajuda da tabela III)

O exame da granulometria, no campo, exige paciência e método. Secar a amostra do solo, espalhando-a sobre um papel branco. Com auxílio de uma lupa (lente de aumento), separar e avaliar a quantidade de grãos individualmente visíveis. Se a maioria for visível, o solo é grosso, se não, fino. Separar então, dentre os visíveis, os grãos maiores que 2 mm(diâmetro). Se formarem mais da metade da fração de grãos visíveis, é um solo pedregulhoso, se não, arenoso.

Com a parte fina, fazer os exames de Dilatância (Dilação), Resistência a seco e

Rigidez.

OBS. O termo dilatância é mal empregado, embora subscrito pelo costume. O correto é DILAÇÃO, pois trata da rapidez ou demora (e nitidez) com que a água aparece na superfície ao ser sacudida horizontalmente a amostra, na mão. Quanto mais rápido e nítido for essa manifestação, maior possibilidade a amostra tem de conter alta proporção de silte e/ou areia fina. O ensaio de dilação é pouco utilizado, e pode ser substituído pela observação da maneira como a amostra se fragmenta quando amassada entre os dedos, com objetivo de secagem, ao passar do estado plástico para o estado semi-sólido: se ocorre uma “pulverização”, provavelmente terá muito silte ou areia fina, se fragmentar-se em pequenos torrões, argila. No exame de RIGIDEZ, no campo, proceder de forma semelhante ao ensaio de plasticidade. Umedecida a amostra, formar um cilindro como o do exame mencionado, até que este comece a se romper. Neste momento, redobra-se a atenção, verificando sua rigidez e aspereza. A aspereza indica presença de areia. Quanto mais rija a massa, maior a presença e atividade da fração argilosa.

Completa-se a classificação visual do solo com a observação de seu estado indeformado, ao natural. Aos solos grossos acrescenta-se o julgamento de sua COMPACIDADE (densa ou fofa). Para os solos finos, interessa a CONSISTÊNCIA. Se uma amostra indeformada de solo fino pode ser amassada com os dedos, tem consistência mole. Se não, rija ou dura.

Os estados de compacidade e consistência podem ser avaliados por correlação com o índice de resistência à penetração, obtido com o Standard Penetration Test (SPT) por exemplo. Areias e siltes arenosos são classificados por sua compacidade, argilas e siltes argilosos pela consistência, conforme a tabela seguinte.

Tabela – Classificação dos solos conforme a resistência a penetração

Solo Índice de resistência à penetração Designação

Areia e silte arenoso

≤ 4 5 a 8

9 a 18 19 a 40

> 40

Fofa Pouco compacta (o)

Medianamente compacta Compacta (o)

Muito compacta (o)

Argila e silte argiloso

≤ 2 3 a 5

6 a 10 11 a 19

> 19

Muito mole Mole

Média (o) Rija (o) Dura (o)

153

A SENSIBILIDADE de um solo argiloso pode ser avaliada depois de ser amolgada a amostra. Argilas sensíveis são rijas ao natural, e ficam moles e pegajosas após serem amassadas com os dedos.

A COR do solo (avaliada logo após a coleta) deve ser descrita por códigos

numéricos quando se dispõe de tabela de cores (por exemplo, tabela de Munsell). Apesar do caráter subjetivo, podem ser usadas as designações: branco, cinza, preto, marrom, amarelo, vermelho, rosa, azul e verde, complementadas por claro e escuro. Podem ser usadas até duas designações de cores. Havendo mais de duas cores, deve ser utilizado o termo “variegado” no lugar do relacionamento de cores.

Finalmente, deve-se observar a ORIGEM GEOLÓGICA do solo, isto é, se

porventura se trata de solo residual, coluvial, etc. Também deve ser observada a macroestrutura, sua proveniência, se teve evolução pedogênica (comum em solos porosos), e a existência de furos de raízes, formigueiros e fissuras. Todos estes fatores têm influência e importância na previsão das propriedades estruturais de um solo, sob o ponto de vista geotécnico. Para adquirir experiência: Faça classificações expeditas (anote suas avaliações) e compare-as com resultados obtidos após ensaios. A experiência adquirida pela atenção constante aliada a comparações permite que a freqüência de erros se torne cada vez menor, e as inseguranças de um recém - formado tornem-se as certezas de um engenheiro sênior.

154

CLASSIFICAÇÃO PARA OS SOLOS TROPICAIS (MCT) O Sistema Unificado de Classificação dos Solos não se mostra satisfatório para solos tropicais em face do seu comportamento diferenciado. Uma classificação mais apropriada aos solos tropicais, com ênfase em projetos de estradas, foi proposta por (Nogami e Vollibor,1961), separando-se os solos em dois grupos: um de comportamento laterítico e outro não laterítico. O sistema de classificação MCT (Mini- Compacto-Tropical) procura determinar as características dos solos por meio de ensaios realizados com corpos de prova de dimensões reduzidas, compactados dinamicamente e considerando também a granulometria e propriedades pedológicas. A classificação MCT nasceu da percepção de que solos tropicais, por estarem sujeitos a chuvas abundantes e freqüentes, costumam comportar-se de modo diferente dos solos originalmente estudados no hemisfério norte. Tem como parâmetros principais os resultados do ensaio mini-CBR: esforço de penetração, absorção, expansão e contração, mais permeabilidade, perda de massa por imersão, granulometria entre 2,00 e 0,075 mm.

O ábaco de classificação MCT é subdividido em sete regiões, onde os solos de comportamento não laterítico ocupam a parte superior e os de comportamento laterítico estão situados na parte inferior do gráfico.

0,5 0,5 0,7 1,0 1,5 1,7 2,0 2,5

1,0

1,2

1,4

1,75

2,0

2,2 NA

NA’ NG’

LA LA’ LG’

NS’

1,7 0,45 0,27

ÍN D

IC E

e ’

COEFICIENTE c’

Solos argilosos não lateríticos

Siltes (mica e caulim) Solos siltosos não lateríticos

Solos arenosos não lateríticos

Areias lateríticas

Areias, Areias siltosas, Areias argilosas (Quartzo)

Solos arenosos lateríticos

Solos argilosos lateríticos

Ábaco para classificação MCT (Nogami et all, 1993)

155

A cada uma das regiões foram associadas duas letras: a primeira letra N ou L indica o comportamento não laterítico ou laterítico e a segunda (A,A',S',G') complementa a classificação, indicando a fração granulométrica dominante. Neste gráfico os solos coesivos estão localizados à direita e os não coesivos à esquerda. O gráfico é definido com base nos resultados do ensaio de Mini-MCV (Mini-Moisture Condition Value) (Soria e Fabbri, 1960). A primeira variável usada como abscissa e simbolizada por c' representa a inclinação do trecho reto da curva Mini-MCV para 10 golpes e em ordenadas estão colocados os valores e' calculados pela equação empírica

e’=(20/d +Pi/100)1/3 onde

d' é a inclinação do ramo seco da curva de compactação para uma energia correspondente a 12 golpes (aproximadamente igual à do Proctor Normal, 560 kJ/m3) e Pi é a percentagem de perda de material por imersão.

156

CLASSIFICAÇÃO QUANTO À PEDOLOGIA Pedologia é o estudo do desenvolvimento do solo próximo à superfície. O perfil do solo geralmente mostra uma seqüência de camadas (chamadas de horizontes) que se estende de 1,5 m a 3,0 m abaixo da superfície. As propriedades destes horizontes refletem nos materiais que lhe deram origem e afeta fatores ambientais tais como clima, inclinação do talude, e a vegetação sobre o processo de formação. Este sistema classifica os solos de acordo com as características dos horizontes sucessivos. As características usadas para classificação incluem cor, textura, espessura dos horizontes, etc. Aos solos são designados nomes especiais, freqüentemente os nomes da localidade onde tais perfis do solo foram primeiramente identificados. Perfis semelhantes encontrados subseqüentemente em outros locais são designados pelo mesmo nome. Pedologia é designação de um sistema de classificação dos solos e que os considera como parte natural da paisagem e tem seu interesse maior no estudo da origem e de sua evolução ao longo do tempo. Após a intemperização da rocha o solo começa a sofrer transformações e a se organizar em horizontes, de aspectos e condições diferentes e aproximadamente paralelos à superfície do terreno. O perfil de um solo bem desenvolvido possui quatro horizontes, que poderão ser subdivididos e convencionalmente identificados pelas letras O, A, B, C, e R Principais características: Horizonte O: • Matéria vegetal cobrindo a parte superficial do solo mineral; • Pequena espessura; • Presente apenas em locais com muita vegetação; • Sem valor para a engenharia, quer como material de construção ou de suporte; • Deve sempre ser removido mesmo em obras de pequeno porte. Horizonte A: • Solo mineral mais próximo da superfície; • Principal característica, matéria orgânica em decomposição; • Fonte de sólidos carreados pela água para os horizontes inferiores; • Muito poroso; • Alta compressibilidade; • Não deve ser aproveitado como material de construção nem como elemento de

suporte, mesmo de pequenas obras.

157

Horizonte B: • É o receptor dos sólidos carreados de A; • Apresenta um desenvolvimento máximo de cor e estrutura; • Pode ser utilizado como fundação de pequenas estruturas e como material de construção. Horizontes C e D: • Zona de transição para a rocha; • Não afetado pelos agentes de alteração (Biológicos, Físicos e Químicos) dos horizontes superiores; • Mantém características próximas da sua origem geológica; • Usado tanto como empréstimo ou fundação. Abaixo do horizonte C: • Rocha, algumas vezes indicada pela letra R. Os horizontes O, A, e B podem ser subdivididos para indicar diferentes graus de alteração e a passagem de um horizonte para subseqüente é gradual tanto na cor quanto na quantidade de matéria orgânica. O pedólogo considera como solo o conjunto dos horizontes O, A, e B, enquanto que para o engenheiro civil solo é o conjunto dos horizontes B e C. Existem diferentes sistemas de classificação pedológica dos solos. No Brasil, o sistema usado é uma adaptação às condições brasileiras distribuindo os solos em três ordens: zonais, azonais e intrazonais. Características que refletem a influência do clima e dos organismos vegetais na sua formação: Solos zonais: • São bem desenvolvidos (maduros), pois houve tempo suficiente para que o estado de

equilíbrio final com a natureza fosse alcançado; • Profundos, com os horizontes A, B e C bem diferenciados e cujas características são

bem mais desenvolvidas em regiões altas com taludes suaves e boa drenagem. Solos intrazonais: • Podem ser formados em locais de topografia suave com clima úmido e nível de água

próximo a superfície; • Em regiões áridas ou próximas do mar resultando uma concentração de sais solúveis

multo grande; • Alguns solos do grupo apresentam um alto teor de montmorilonita, com

comportamento não desejado na engenharia geotécnica. Solos azonais: • Características pouco desenvolvidas, devido a formação recente. A natureza do relevo

e do material original impede o desenvolvimento de características típicas do clima onde ocorrem.

• Não possuem o horizonte B e os horizontes constituintes são pouco espessos e apoiados sobre o horizonte C ou sobre a rocha.

158

Este sistema de classificação pedológica é muito usado em agronomia, sendo pouco usado na engenharia civil, embora possa ser de muita valia na fase de reconhecimento para uma obra de grande porte.

ORDENS E SUB-ORDENS DO SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO PEDOLÓGICA

ORDEM SUB-ORDEM

Zonal

Latossolos Podzólicos

Podsol Brunizem (Solo de Pradana)

Bruno não cálcico Desértico Tundra

Intrazonal

Salino (Haomórfico) Hidromórfico Grumossolo

Azonal

Litossolo Regussolo

Aluvial Cambissolo

CONVENÇÕES PARA A REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE SOLOS

159

CLASSIFICAÇÃO QUANTO À MOVIMENTAÇÃO DOS SEDIMENTOS Assim que a ação do intemperismo se faz manifestar sobre uma rocha, gerando os sedimentos, poderão estes permanecer em seu local de origem ou serem movimentados para outros locais por agentes da natureza. Se os sedimentos permanecem no local de origem, com o processo de alteração que se seguirá, resultará um solo com textura bem graduada, denominado de solo residual. Embora para os geólogos não seja esta a melhor denominação, está consagrada para os engenheiros de solos e deverá permanecer.

Nos depósitos de solos residuais, as dimensões das partículas são muito variadas por causa da diferença das resistências à ação do intemperismo dos minerais constituintes da rocha matriz. Com isso estes depósitos poderão ter blocos de grandes dimensões denominados matacões. A sua existência pode impedir a penetração das ferramentas utilizadas na investigação do subsolo e podendo induzir o técnico responsável pelo serviço a uma interpretação errada do perfil ao supor ter encontrado o manto rochoso. Os sedimentos formados pela intemperização da rocha poderão ser movimentados para outros locais originando os solos de sedimentos transportados. Durante o transporte os sedimentos poderão sofrer alteração na forma e dimensões iniciais, além de sedimentos de origens diversas serem incorporados na massa em movimentação. Os agentes de transporte mais comuns são a gravidade, água, geleira e vento, cada um deles originando a formação de solos com características próprias. Os sedimentos transportados por gravidade, devido a diferença de nível entre dois pontos, se localizam na base de uma elevação, originando os solos coluvionares (talus). São solos bem graduados com ampla variação das dimensões partículas e com a fração grossa mantendo a forma original em face da pequena distância de transporte. Quando os sedimentos são transportados pela água há uma seleção natural dos mesmos, com os maiores sendo depositados a uma distância menor e os menores a uma distância maior do local de início do transporte. Esta seleção dependerá da velocidade da água. Os solos assim originados são denominados aluvionares. Estes solos apresentam partículas com dimensões que variam em um intervalo menor do que os solos coluvionares. O transporte dos sedimentos pela água permite que mesmo aqueles com dimensões maiores sejam rolados a uma distância que provoque alterações na sua forma e dimensões iniciais. Os sedimentos transportados por geleiras darão origem a solos glaciários com textura bem graduada, podendo conter desde matacões até partículas de dimensão argila. Em face do grande volume de uma geleira, os sedimentos transportados preservam a forma e dimensões iniciais, enquanto aqueles que se encontram no plano de deslizamento têm face polida. Quando a geleira termina a sua movimentação e inicia o processo de degelo, deixará no local os sedimentos transportados para geração de depósitos de solos denominados glaciários. Os sedimentos transportados pelo vento dão origens aos solos eólicos, que são mal graduados, porosos, pouco densos e estruturalmente instáveis. Durante o transporte de sedimentos ocorrerá sempre a possibilidade de serem agregados elementos de fontes diferentes que poderão dificultar a identificação da fonte principal de origem dos sedimentos. As dunas são o principal exemplo deste tipo de solo.

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