Tema 3 módulo 1 Equipamentos de terraplenagem

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…MÓDULO 1
 Reconhecer os aspectos referentes à terraplenagem e aos equipamentos de terraplenagem
EQUIPAMENTOS DE TERRAPLENAGEM
Projeto de terraplenagem de uma rodovia
06:12
Terraplenagem é a operação destinada a conformar o terreno existente aos gabaritos
de�nidos em projeto. Então, vamos estudar primeiro os equipamentos utilizados para
executar a terraplenagem. Em seguida, vamos aprender sobre as principais operações de
terraplenagem e as relações volumétricas que ocorrem em cada uma delas.
Os equipamentos utilizados em terraplenagem são encaixados dentro de funções especí�cas, classi�cadas a seguir:
Objeto com interação.
UNIDADES DE TRAÇÃO (TRATORES) 
Chama-se trator uma unidade autônoma que executa a tração ou empurra outras máquinas e
pode receber diversos implementos destinados a diferentes tarefas. Essa unidade básica pode ser
montada sobre esteiras ou sobre pneumáticos, recebendo as denominações genéricas de trator
de esteiras ou trator de rodas (ou de pneus), respectivamente.
 Trator de esteira com grade de discos.
UNIDADES ESCAVO-EMPURRADORAS 
UNIDADES ESCAVO-TRANSPORTADORAS 
UNIDADES ESCAVO-CARREGADORAS 
Você sabia?
Cada sistema tem sua aplicabilidade a tipos especí�cos de escavações. Distinguem-se, como principais, os seguintes
grupos de pás mecânicas:
Objeto com interação.
Objeto com interação.
UNIDADES APLAINADORAS 
UNIDADES TRANSPORTADORAS 
UNIDADES COMPACTADORAS 
Objetivam densi�car os solos distribuídos nos aterros, reduzindo os seus índices de vazios e
conferindo-lhes maior estabilidade. Existem diversos tipos de unidades compactadoras à
disposição no mercado, sendo de uso mais comum os rolos pneumáticos (para compactação de
solos e de misturas asfálticas), os rolos pé de carneiro (aplicáveis a solos �nos, siltosos ou
argilosos, consistem em um tambor equipado com saliências denominadas “patas”) e os rolos
lisos vibratórios (que se aplicam à compactação de solos não coesivos).
 Carregadeira de pneus shovel.
A pá frontal, ou shovel
 Rolos lisos vibratórios.
CLASSIFICAÇÃO QUANTO À DIFICULDADE EXTRATIVA
A maior ou menor resistência que um material pode oferecer, durante a sua extração de um corte, in�uencia de
maneira direta o custo dessa operação. É só pensarmos: é mais difícil escavarmos um solo ou uma rocha?
A especi�cação de serviço DNER-ES-T 03-70 de�ne 3 (três) categorias de materiais com relação à di�culdade
extrativa, são elas:
Materiais de 1ª Categoria: São constituídos por solos em geral, de origem residual ou sedimentar, seixos
rolados ou não. Para escavação, são usados os tratores de lâmina, os motoscrapers, as carregadeiras e os
caminhões. O acabamento dos taludes e da plataforma, para conformá-los às cotas e con�gurações de�nidas
no projeto, deve ser feito com motoniveladora.
Materiais de 2ª Categoria: Compreendem aqueles materiais com resistência ao desmonte mecânico inferior à
da rocha sã. Não podem ser escavados de forma normal e econômica pelos equipamentos usuais, sejam
tratores de lâmina, motoscrapers, escavadeiras ou carregadeiras, devendo ser utilizados os chamados
 Quadro: Classi�cação dos materiais quanto à sua di�culdade extrativa.
Extraído de DNIT, 2010, p. 175-176, adaptado por Giuseppe Miceli Junior.
escari�cadores, montados na parte posterior dos tratores de esteiras e de motoniveladoras.
Materiais de 3ª Categoria: Correspondem àqueles materiais com resistência ao desmonte mecânico
equivalente à da rocha sã, cuja extração e redução, a �m de possibilitar o carregamento, se processem
somente com o emprego contínuo de explosivos.
No quadro a seguir, podemos observar a relação entre a categoria e os materiais correspondentes.
CLASSIFICAÇÃO CARACTERÍSTICAS
1ª Categoria
Material incoerente (solos, em geral).
Seixos rolados ou não: max. < 15cm.
Qualquer teor de umidade.
2ª Categoria
Resistência à extração inferior à da rocha sã.
Uso contínuo de escari�cador pesado.
Uso eventual de explosivos ou processos manuais.
Blocos ou matacões: V < 2m³; 15cm < médio < 1m.
3ª Categoria
Resistência à extração equivalente à da rocha sã.
Blocos de rocha: V < 2m³; médio > 1m.
Uso contínuo de explosivos.
Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
PRINCIPAIS OPERAÇÕES DE TERRAPLENAGEM
De maneira geral, a terraplenagem engloba os serviços de corte (escavação de materiais) e
de aterro (deposição e compactação de materiais escavados).
A conjugação desses dois serviços tem por �nalidade proporcionar condições geométricas compatíveis com o
volume e tipo dos veículos que irão utilizar a rodovia. Vamos conhecer agora os serviços relacionados à
terraplenagem de uma via de transporte:
Clique nos itens abaixo.
Serviços Preliminares de Terraplenagem
Antes de dar início às operações básicas, é necessária a retirada de todos os elementos, naturais ou
arti�ciais, que não participarão diretamente ou que possam interferir nestas duas operações: corte e
aterro. Os naturais são constituídos por árvores, arbustos, tocos e raízes; e os arti�ciais por
construções, cercas, postes, entulhos etc.
FATORES DE CONVERSÃO DE VOLUMES
É de grande importância para as operações de terraplenagem que se conheça como o volume
do solo pode variar de acordo com a movimentação dos materiais envolvidos.
Um material a ser terraplenado possuidor de massa m ocupa no corte de origem um volume Vcorte. Ao ser escavado,
esse material sofre um desarranjo em suas partículas, de forma que a mesma massa passa a ocupar um volume
Vsolto. Finalmente, após ser descarregado e submetido a um processo mecânico de compactação, o material
ocupará um terceiro volume, Vcomp.
Para os solos, materiais mais frequentemente envolvidos nas operações de terraplenagem, prevalece entre esses
volumes a seguinte relação:
Vcomp < Vcorte < Vsolto
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Em se tratando de uma mesma massa m a ser terraplenada, é fácil concluir que as variações nas densidades (ou
massas especí�cas aparentes) do material obedecerão às desigualdades abaixo:
Dcomp > Dcorte > Dsolta
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
Desse modo, conceitua-se alguns fatores, chamados de fatores de conversão, que permitem a transformação
imediata entre os volumes nestas três etapas. São eles:
Clique nos itens abaixo.
Fator de Homogeneização:
F
h
=
V
corte
V
comp
=
1
F
c
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
TEORIA NA PRÁTICA
Para realizar um aterro com 50m³, vamos calcular a quantidade de material que será necessário cortar, bem como
o material solto correspondente que será transportado. Sabe-se que 1m³ de solo medido no corte após a
compactação contrai para 0,9m³.
Objeto com interação.
A contração ocorre quando o volume �nal é inferior ao que havia no corte. Se 1m³ de solo (medido no
corte) contrai para 0,9m³ no aterro após compactação, a redução volumétrica é de 10%.
Para saber quanto de terra será necessário cortar para fazer um aterro com 50m³, e considerando
redução volumétrica de 10%, vamos utilizar a seguinte fórmula:
Fatores de correção de solos
04:44
Em que:
 = Volume de terra medido no corte
 = Volume compactado no aterro
 = Contração (se a redução volumétrica é de 10%, a contração é de 90%.)
Aplicando a fórmula, lembre-se de mudar a porcentagem. Assim: 90% = 0,90. Portanto:
Também podemos saber o volume de terra solta a ser transportada usando a mesma taxa de
empolamento de 25%. Basta utilizar, novamente, a fórmula:
Volume de terra solta = 69,4m³
Concluímos, portanto, que para fazer um aterro com volume �nal de 50m³ é necessário escavar
55,55m³e transportar 69,4m³ de terra.
V
corte
=
V
comp
F
c
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
V
corte
V
comp
F
c
V
corte
=
50
0,90
V
corte
= 55, 55m
3
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
V
solto
= V
corte(1 + E)
V
solto
= V
corte
(1 + E)
V
solto
= 55, 55m
3
(1 + 0, 25)
V
solto
= 55, 55m
3
x1, 25
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
MÃO NA MASSA
1. Imagine que você vai escavar 50m³ de terra, medido pelo serviço de topogra�a. Se a
taxa de empolamento é de 20%, então o volume a ser transportado solto é de:
40m³A)
50m³B)
60m³C)
75m³D)
80m³E)
Comentário
A alternativa correta é "C".
A partir da fórmula do empolamento, calculemos o volume a ser transportado solto previsto
no projeto.
E(%) = (
V
solto
−V
corte
V
corte
)x100
0,20 = (
50−V
corte
V
corte
)
V
corte
= 60m
3
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
2. Em uma obra de terraplenagem, foi necessário cortar parte do solo de terreno para se
obter o nivelamento de projeto. Foram realizadas 200 viagens de caminhões, com
capacidade de transporte de solo de 6m³ cada. Se o empolamento do solo escavado é
25%, o volume de corte que foi previsto no projeto foi de:
Comentário
A alternativa correta é "B".
A partir da fórmula do empolamento, calculemos o volume de corte previsto no projeto.
880m³A)
960m³B)
1060m³C)
1110m³D)
1160m³E)
E(%) = (
V
solto
−V
corte
V
corte
)x100
0,25 = (
1200−V
corte
V
corte
)
V
corte
= 960m
3
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
3. Deseja-se calcular o volume de terra em m³ medido no corte a ser escavado para a
execução de 10m³ de aterro e o volume em m³ que deverá ser transportado na execução.
Se a redução volumétrica no aterro é de 10% e o fator de empolamento é de 0,80, esses
volumes, em metros cúbicos, são, respectivamente:
Comentário
A alternativa correta é "E".
Temos os seguintes dados:
Volume compactado no aterro: 
Fator de empolamento: 
Coe�ciente de redução volumétrica: 
Como o enunciado cita que o volume de terra escavado será transportado e depois
compactado, para o cálculo de volume de corte , aplicamos:
V
comp
= 10m
3
c
1
= 0,8
c
2
= 0,9
(V
c
)
10,00; 10,00A)
10,00; 12,50B)
11,11; 10,00C)
11,10; 12,50D)
11,11; 13,89E)
Para calcularmos o volume solto , basta aplicarmos:
c
2
=
V
comp
 
V
c
V
c
=
V
comp
c
2
=
10
0,9
= 11,11m
3
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
(V
s
)
c
1
=
V
c
V
s
V
s
=
V
c
c
1
=
11,11
0,8
= 13,89m
3
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
4. Um terreno de dimensões 40 x 18m e com superfície regularizada necessita ter sua
cota rebaixada em 5cm. Considerando que haverá um empolamento de 30% e que serão
utilizados caminhões com capacidade de 12m³, para transportar a terra excedente, a
quantidade de viagens necessárias será:
Comentário
A alternativa correta é "D".
Temos os seguintes dados:
1A)
2B)
3C)
4D)
5E)
• Volume no corte: Vcorte = 40m x 18m x 0,05 m = 36 m³
• Empolamento: E = 30%
Como o enunciado prevê que esse material solto vai ser transportado por caminhões de
12m³, então devemos dividir o material solto pela capacidade de cada caminhão.
Assim, temos: caminhões
E(%) = (
V
solto
−V
corte
V
corte
)x100
30 = (
V
solto
−36
36
)x100
V
solto
= 46,8m
3
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
46,8
12
= 3, 9 = 4
5. O volume de um buraco criado após a retirada de 300m³ de solo (empolamento de
20%), medido depois a escavação é de:
Comentário
A alternativa "C" está correta.
E(%) = (
V
solto
−V
corte
V
corte
)x100
300m³A)
275m³B)
250m³C)
225m³D)
200m³E)
20 = (
300−V
corte
V
corte
)x100
V
corte
= 250m
3
 
Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
6. Em uma obra de terraplenagem, o volume de escavação na região de corte é 1.252m³
de solo, sendo que no projeto há necessidade de apenas 592m³ de aterro compactado,
devendo o excedente ser direcionado para o bota-fora. Considerando-se que a
densidade do solo in natura é igual a 1.200kg/m³, a densidade do solo no estado solto é
900kg/m³ e que a densidade do solo compactado é igual a 1.900 kg/m³, a quantidade
mínima de viagens de um caminhão basculante com 12m³ de capacidade para
transportar o solo excedente será de:
Comentário
A alternativa correta é "E".
90 viagensA)
80 viagensB)
60 viagensC)
45 viagensD)
35 viagensE)
Cálculo de volumes de terraplenagem
05:27
 VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Assinale a opção que demonstra um exemplo de uma unidade aplainadora:
Comentário
Parabéns! A alternativa "A" está correta.
Um dos exemplos de unidades aplainadoras é a motoniveladora. Os equipamentos
apresentados nas demais opções têm funções diversas, mas não executam a operação de
aplainar.
2. Qual das opções abaixo não é uma operação de terraplenagem?
MotoniveladoraA)
Caminhão basculanteB)
Trator de esteiraC)
Carregadeira de pneusD)
EscavadeiraE)
Corte de terrenoA)
Bota-foraB)
Caminho de serviçoC)
Comentário
Parabéns! A alternativa "D" está correta.
Todas as opções são operações de terraplenagem, com exceção do asfaltamento, que é uma
operação de pavimentação.
AsfaltamentoD)
AterroE)