ANÁLISE DE SOLOS PARA ESTRADAS Estabilidade do maciço característica do solo Obras em: * encostas sujeitas a erosão ou ao escorregamento; * fundações sujeitas a recalque ou ruptura; *muros de arrimo sujeitos ao tombamento. Necessitam de análise das características físicas dos solos envolvidos Amostras de solo ENSAIOS 1 AMOSTRAS DE SOLO Para quantificar ou classificar o solo é necessário coletar amostras representativas para que se desenvolvem ensaios laboratoriais específico Amostras indeformadas - mantém-se a estrutura e o teor de umidade naturais. Amostras deformadas -não se mantém a estrutura nem o teor de umidade naturais 2 TIPOS DE COLETAS DE AMOSTRA Simples escavação *com pá *A. deformada, usa-se trado para camadas mais profundas Tipo bloco *Retirada a pouca profundidade *Bloco cortado em forma retangular e deve ser impermeabilizado com parafina *Camadas mais profundas utiliza-se amostrados 3 LISTAGEM DE ENSAIOS FUNDAMENTAIS EM GEOTECNIA DE ESTRADAS Ensaio de granulometria (Ensaio de peneiramento e sedimentação) Ensaio de penetração Ensaio de Limite de Liquidez Ensaio de de limite de plasticidade Ensaio de de retração Ensaio de expansão Ensaio de compactação Ensaio de permeabilidade Ensaio de CBR Ensaio de equivalente de areia Ensaio de compressão triaxial Ensaio de adensamento Ensaio de palheta Ensaio de abrasão Los Angeles Ensaio de mini-CBr Ensaio de mini-MCV4 GRANULOMETRIA Estudo estatístico que correlaciona o tamanho dos grão com a massa da fase sólida de um maciço terroso A correlação apresenta, de forma gráfica, a percentagem de ocorrência de tamanhos de grãos com os seus diâmetros correspondentes Ensaios - peneiramento e sedimentação Densímetro Água solo deflo culante 5 ÍNDICES FÍSICOS Teor de Umidade limite de consistência ou limite de ATTERBERG peso específico TEOR DE UMIDADE Peso de água/peso do sólido Método de determinação -Estufa -Fogareiro -Picnômetro -Álcool -“Speedy” -Infra-vermelho preciso pouco preciso pouco preciso pouco preciso erro de 2% erro de 1% 24 h rápido rápido rápido rápido 6 Teor de umidade ótima (wotimo) Faixa de controle de teor de umidade Peso específico aparente seco ymáx Pode-se w Pode-se w Precisa w Curva de compactação Precisa w wotimo Teor de7 umidade LIMITE DE CONSISTÊNCIA OU LIMITES DE ATTERBERG Solos com comportamento plásticos - pode sofrer deformações sem sofrer ruptura Limite de Liquidez (LL) - é o estado em que solo apresenta teor de água que acima deste valor o solo comportase como líquido Limite de plasticidade (LP) - é o estado em que solo apresenta teor de água que abaixo deste valor o solo comporta-se como sólido Limite de contração (LC) - é o estado de menor teor de umidade quando os solos ainda se apresentam como semi-sólido (sofre retração volumétrica quando o teor de umidade diminui) 8 LIMITE DE CONSISTÊNCIA OU LIMITES DE ATTERBERG Índice de plasticidade (IP) - intervalo correspondente aos teores de umidade cujo solo se encontra com consistência plástica IP = LL-LP (é diretamente proporcional á quantidade de argila presente no solo) Subleitos com IP não apresentam comportamento geotécnico adequado 9 PESO ESPECÍFICO Massa medida em balança / volume do corpo de prova Peso específico natural - para estudo de estabilidade de taludes naturais Peso específico saturado - para controle de maciços em processo de compactação Peso específico aparente seco- peso do solo após a secagem/volume anterior à secagem 10 RETRAÇÃO Maciços argilosos podem apresentar retração de volume quando têm redução do teor de umidade Retração volumétrica ( Rv)(volume final - volume inicial)*100 água Vi Vf Retração linear (Rl) - (comprimento inicial-comprimento final)*100 Li Li EXPANSÃO A expansão volumétrica ocorre quando o teor de umidade de maciços terrosos aumenta 11 Expansão volumétricaEv=[(Vfinal-Vinicial)/Vinicial]100 Expansão linearEl=[(Lfinal-Linicial)/Linicial]100 Aplicações Base Base Rodoviária - Sub-base Sub-base Vi Vf Base Subleito Espessura da sobrecarga necessária para confinar ou reduzir a expansão da camada i (Hs) Hs=pi/n.ys Peso específico do material da sobrecarga Fator de segurança Pressão necessária para evitar qualquer expansão 12 ou limitar a uma expansão e COMPACTAÇÃO Técnica desenvolvida por PROCTOR com o objetivo de reduzir o índice de vazios do solo. Permite determinar wo(umidade ótima) para que se aproveite ao máximo a energia de compactação e o peso específico aparente seco máximo que se obtém para as condições de energia e umidade. Obtém Energia de compactação Normal 5kgf.cm/cm3 Intermediária Modificada Características associadas à curva granulométrica 15kgf.cm/cm3 25kgf.cm/cm3 Capacidade suporte peso específico nat. CBR equivalente de areia coef. de adensamento Peso específico apar. sec coesão ângulo de atrito 13 PERMEABILIDADE É a permissibilidade do solo à circulação de água intersticial o coeficiente de permeabilidade é determinado segundo fluxo laminar que ocorre apenas quando o gradiente hidráulico não é excessivo Lei de DARCY v=ki v=velocidade de descarga k=coeficiente de permeabilidade i=gradiente hidráulico= h/L (h perda de carga; L extensão) k é determinado segundo o fluxo laminar 14 Determinação de k no campo Q.2,33. log( X 2 / X 1 ) k .( y22 y12 ) Q= vazão na bomba cm3/s X1 e X2 = afastamentos da bomba (cm) y1 e y2 = profundidade Determinação de k no laboratório •Faz-se ensaios sobre amostras indeformadas, moldando o material sob condições representativas de camadas a serem incorporadas 15 Equivalente de areia É a relação entre a altura de areia e a altura total de amostra do solo destorroado e desagregado que, ao ser imerso na água tem sua partículas arenosas sedimentadas antes das partículas argilosas e siltosas Capacidade suporte do solo Corresponde à deformabilidade do meio estudado em relação a carga aplicada. Quanto menor a deformação maior a capacidade suporte do solo Índice para estimativa da capacidade suporte -CBR 16 Ensaios para determinar a Envoltória de resistência ao cisalhamento a envoltória de ruptura de solo pode ser determinada a partir de compressão triaxial, compressão simples ou de cisalhamento direto. No ensaio de compressão triaxial pode-se determinar, diretamente, as tensões principais menor, que a pressão de comfinamento e maior, que é a soma de tensão de confinamento e a tensão desvio, que é a tenção aplicada no pistão 17 Adensamento Deteminam-se as características de solos compreensíveis quanto à sua deformação devido a saída de água intersticial sob solicitação de cargas externas, em ensaios de adensamento. Os resultados permitem estimar o grau de deformação permanente sob ação de cargas com aterros ou fundações sobre solos compressíveis Vane Teste Ou ensaio da palheta é utilizado para se determinar a coesão do solo em campo 18