Construção de Estradas: Identificação de Solo, Traçado e Perfil, Resumos de Engenharia Civil

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INSTITUTO ITAPETININGANO DE ENSINO SUPERIOR

ITAPETININGA – SP

BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL

MÉTODOS DE CONSTRUÇÃO DE RODOVIAS

ANA CLAUDIA B. MARTINS

ITAPETININGA

INSTITUTO ITAPETININGANO DE ENSINO SUPERIOR

ITAPETININGA – SP

BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL

ANA CLAUDIA B. MARTINS

Trabalho apresentado ao Instituto Itapetiningano de Ensino Superior – IIES, como requisito básico para a aprovação na disciplina de Estradas e Aeroportos. Orientador: Professor Klauss Zoellner ITAPETININGA 2020

RESUMO

Este artigo tem como objetivo apresentar de modo simplificado apresentar as etapas para a construção de um sistema rodoviário , exemplicando por meio de croquis, fotos, gráficos e outros, os métodos utilizados para a construção de uma rodovia. Palavras-chave: rodovia. ABSTRACT This article aims to present in a simplified way the steps for the construction of a road system, exemplifying by means of sketches, photos, graphs and others, the methods used for the construction of a highway. Keywords: highway.

1. INTRODUÇÃO

No Brasil a partir de 1950, houve um enorme desenvolvimento nas técnicas de pavimentação em grande parte de seu território, isso se deu graças ao intercâmbio entre Estados Unidos e Brasil, que teve como consequência a necessidade de ampliar e uniformizar as rodovias brasileiras. Tendo como um dos principais responsáveis por tal feito o presidente Juscelino Kubistchek, através do seu Plano de Metas, impulsionou o consumo de derivados de petróleo, incentivando os investimentos na Petrobras e na abertura do país ao capital externo, com destaque para a indústria automobilística. Outros fatores interligados a este crescimento são; Rodoviarismo como policita de estado; Construção de grandes rodovias de integração nacional, destinadas a ligar as várias regiões do país ao Centro-Sul, principal polo industrial, Construção de Brasília, pressão do setor automobilismo para a expansão rodoviária, entre outros. A partir então, a concessão do setor rodoviário que foi subdividido em departamentos para que possa haver melhor administração.  Federal, Ministério dos Transportes, DNER – Departamento Nacional de Estradas e Rodagens;  Estadual, Secretaria de Estado, DER – Departamento de Estradas e Rodagens,  Municipal, Secretarias Municipais.

Figura 2- Sistema de Solo transportado Fonte: (Manual de pavimentação, 2006) 2.2 DESCRIÇÃO DOS SOLOS A terminologia de solos e rochas - TB-3 (de 1969), da ABNT, e a TER-268/94, do DNER, estabelecem que os solos serão identificados por sua textura (composição granulométrica), plasticidade, consistência ou compacidade, citando-se outras propriedades que auxiliam sua identificação, como: estrutura, forma dos grãos, cor, cheiro, friabilidade, presença de outros materiais (conchas, materiais vegetais, micas, ). Sob o ponto de vista de identificação, a textura, é uma das mais importantes propriedades dos solos, mesmo que não seja suficiente para definir e caracterizar o comportamento geral desses materiais. De fato, no caso de solos de granulação fina, a presença da água entre os grãos, em maior ou menor quantidade, confere ao solo um comportamento diverso sob ação de cargas, enquanto os solos de granulação grossa não são afetados, praticamente, pela presença de água. Para fins de terminologia é, ainda, uma tradição a divisão dos solos, sob o ponto de vista exclusivamente textural, em frações diversas, cujos limites convencionais superiores e inferiores das dimensões variam conforme o critério e as necessidades das organizações tecnológicas e normativas. O DNIT adota a seguinte escala granulométrica, considerando as seguintes frações de solo: a) Pedregulho: é a fração do solo que passa na peneira de 3 polegadas e é retida na peneira de 2 milímetros;

b) Areia: é a fração do solo que passa na peneira de 2 milímetros, e é retida na peneira de 0,075 milímetros; c) Silte: é a fração com tamanho de grãos entre a peneira de 0,075 milímetros e 0, milímetros; d) Argila: é a fração com tamanho de grãos abaixo de 0,005 milímetros (argila coloidal é a fração com tamanho de grãos abaixo de 0,001 milímetros). Em função de suas diferentes características granulométricas, os solos tendem a apresentar comportamento mecânico (resposta às cargas aplicadas) variado. Assim, os solos granulares teriam resistência à penetração elevada, devido ao atrito intergranular e ao entrosamento de partículas. Ao mesmo tempo, sua deformabilidade elástica tende a ser elevada, pois as partículas têm liberdade o suficiente para rolarem uma sobre as outras, devido à baixa coesão e pequena influência das forças de campo em relação aos pesos das partículas. Já nos solos finos coesivos, a resistência à penetração tende a ser baixa, pois as partículas são plaquetas com baixo grau de entrosamento, e sua deformidade elástica tende a ser baixa, devido aos campos eletromagnéticos que existem entre as partículas, os quais se opõem a seus deslocamentos relativos, tendo importância devido ao pequeno peso das partículas.

execução da coleta de dados sobre a região, por meio de análise de dados socioeconômicos, tráfego, estudos geológicos e hidrológicos, relatórios de impacto ambiental, dentre outros.  Nos estudos de tráfego é verificada a quantidade de carros que passarão pela estrada durante o período de sua construção.  Em estudos hidrológicos, consiste em coleta, processamento e analise de todos os dados hidrológicos nas fases do projeto.  Objetivos dos estudos topográficos, é em ter o total conhecimento de todos os aspectos do terreno e suas interferências.  Os impactos ambientais são de grande importância e não podem ser deixados de ser levados em consideração , pois a implantação de uma estrada em determinados locais podem vir a afetar o equilíbrio da fauna e flora, por isso a importância de tais relatórios para que se possa prever e procurar soluções para contornar os impactos causados. Nesta fase ainda se procura obter informações sobre estradas existentes ao redor da área a ser construída e também a existência de rios e índices pluviométricos. Depois de definido o local onde será projetada a estrada, verificando-se a os fatores citados acima sobre impacto ambiental, e demais fatores como também, a sua viabilidade econômica, para que se possa construir uma estrada com um custo mínimo e desejável. A topografia local é um fator importante a ser verificado e estudado para que não haja a necessidade de demasiada movimentação de terras. As condições geológicas e geotécnicas devem ser destacadas, para que não haja necessidade de custos adicionais em reposições em aterros ou locais onde se tem a topografia desfavorável. Outro fator que deve ser verificado é o estudo da hidrologia da região, pois em uma escolha mal planejada do local possa vir a acarretar em custos adicionais em obras de drenagem. É importante destacar alguns fatores essenciais para a definição dos traçados de um sistema rodoviário alguns pontos de passagem, sendo eles : gargantas, áreas e montantes de grotas acentuadas, seções estreita de rios, travessia adequada de ferrovias, eventual aproveitamento de obras existentes. A partir destas informações pode-se então , lançar o anteprojeto da estrada sobre as faixas topográficas escolhidas:  Escolha dos pontos de interseções de tangentes ( PIs ) em planta;

 Definições das coordenadas dos PIs;  Marcação das tangentes entre os pontos diversos PIs, com cálculo do comprimento das tangentes;  Escolha de raios convenientes para as curvas circulares.  Inserção de estacas em pontos notáveis da curva: Ponto de começo ( PC ), Ponto de Termino ( PT ) Desenvolvimento ( D ), e demais pontos que sejam determinados importantes destacar;  Cálculos dos estacas no traçado, a cada 20 metros;  Levantamento do perfil do terreno;  Pontos de interseções das rampas ( PIVs ) em perfil, com determinação das cotas e estacas;  Cálculo das rampas resultantes, inclinação e extensões:  Escolha da curvas verticais, cotas e estacas dos Pontos de Começo Vertical ( PCV ), e Pontos de Término Vertical ( PTV );  Cálculo da Movimentação de terra. 3.1.4 EXPLORAÇÃO E ainda na elaboração do projeto deve constar:  Estudos topográficos;  Estudos geológicos e geotécnicos;  Estudos hidrológicos (cursos d’água);  Projeto geométrico;  Projeto de terraplanagem;  Projeto de pavimentação;  Projeto de drenagem;  Projeto de obra de arte especial (pontes e viadutos);  9. Projeto de interseções, retornos e acessos;  Projeto de sinalização, cercas e defesas;  Projeto de paisagismo;  Projeto de desapropriações;

4. ELEMENTOS GEOMETRICOS DAS ESTRADAS

Uma estrada é definida pelo traçado do seu eixo em planta e pelos perfis longitudinal e transversal, comparando seria como se ela fosse uma poligonal aberta partindo dos pontos de uma extremidade até a outra. Figura 3 - Principais elementos geométricos de uma estrada Fonte: Pavimentos de Estradas (2010) 4.1 CÁLCULO DA POLIGONAL Depois de definidos os pontos em planta, indica-se a linha poligonal aberta no traçado do terreno, apontando seus vértices, para medir com precisão topográfica o comprimentos dos alinhamentos, azimutes, e ângulos de deflexões, de extrema importância a obtenção destes elementos para o cálculo dos raios mínimos e curvas horizontais, dois são os cálculos básicos para proceder quando ser calcula os elementos de uma poligonal ; Cálculo de azimutes e distância dos alinhamentos a partir das coordenadas de vértice ; Cálculo das coordenadas dos vértices através dos azimutes e distancias das linhas da poligonal aberta.

4.2 CURVAS DE CONCORDANCIA HORIZONTAL

De forma resumida, curvas horizontais são empregas quando há a necessidade de um desvio de um obstáculo que não possa ser vencido, mas sem ignorar o princípio de que uma estrada deve ter o trajeto mais curto possível em seu traçado, sendo as curvas também destinadas para que haja harmonia entre a arquitetura da estrada com a topografia do terreno. As curvas podem ser classificadas em:  Simples – quando se emprega apenas o arco de círculo;  Composta com transição – quando são empregadas a radióides na concordância dos elementos retos  Composta sem transição – quando são utilizados dois ou mais arcos de círculo de raios diferentes. 4.3 GREIDES Em um projeto á apresentado uma série de elementos que o constitui, alinhamentos retos (elementos altimétricos) concordados por curvas de concordância vertical. O perfil longitudinal do terreno é representado no plano vertical através das diferenças das curvas de nível, cotas ou altitudes, adquiridas por meio do nivelamento feito ao longo do eixo da estrada. Figura 4 – Classificação dos greides de uma estrada Fonte: Pavimentos de Estradas (2010)

Douglas

4.4 REFERÊNCIAS

DNER, DIRETRIZES BASICAS PARA ELABORAÇÃO DE ESTUDOS E PROJETOS

RODOVIÁRIOS (ESCOPOS BÁSICOS/INSTRUÇÕES DE SERVIÇOS). Rio de Janeiro , Rio de Janeiro 1999. PASTANA , Carlos E. F. PAVIMENTOS DE ESTRADAS I , 2010