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UNIVERSIDADE POTIGUAR CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL TURMA 10 MA – MOSSORÓ, RN RELATÓRIO SOBRE SISTEMA DE DRENAGEM SUPERFICIAL BUEIRO DE GREIDE E CAIXA COLETORA ALUNOS: LANNA MONALLYZA SILVA CAETANO, 201954082; MÁRCIO JOSÉ LIMA DE OLIVEIRA, 201804522; WENDELL ABREU MEDEIROS JÚNIOR, 201805923. Mossoró, RN 2022.2 UNIVERSIDADE POTIGUAR CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL TURMA 10 MA – MOSSORÓ, RN RELATÓRIO SOBRE SISTEMA DE DRENAGEM SUPERFICIAL BUEIRO DE GREIDE E CAIXA COLETORA ALUNOS: LANNA MONALLYZA SILVA CAETANO, 201954082; MÁRCIO JOSÉ LIMA DE OLIVEIRA, 201804522; WENDELL ABREU MEDEIROS JÚNIOR, 201805923. Relatório sobre estudo de um sistema de drenagem superficial retratando de forma mais detalhada as especificações do bueiro de greide e da caixa coletora, apresentando a disciplina de Planejamento e Execução de Obras Viárias do curso de Engenharia civil 10º período, como requisito para obtenção de nota parcial no semestre letivo 2022.2. Docente: Eng.° Palloma Borges de Morais Mossoró, RN 2022.2 Sumário 1. OBJETIVOS ............................................................................................................................4 2. INTRODUÇÃO .......................................................................................................................4 3. METODOLOGIA ....................................................................................................................5 3.1 Apresentação do sistema de drenagem ...............................................................................5 3.2 Especificações de projeto para o sistema de drenagem .......................................................6 3.3 Processo executivo e/ou manutenção do sistema de drenagem...........................................8 4. ANÁLISE FINAL ..................................................................................................................10 5. REFERÊNCIAS .....................................................................................................................11 1. OBJETIVOS Apresentar o sistema de drenagem superficial, bem como as especificações do projeto e formas de manutenção, retratando técnicas, equipamentos e materiais utilizados. 2. INTRODUÇÃO Na contemporaneidade é visto um elevado avanço em relação ao desenvolvimento das cidades, por meio disso as ligações que fazem a conexão de um estabelecimento a outro necessitam de um meio com qualidade e capacidade que possa suportar as tensões provocadas pela passagem dos meios de transportes. Contudo, um pavimento bem executado também se passa pela análise de como a água proveniente da chuva poderá ser eliminada, a partir disso é verificado alguns fatores, como o índice pluviométrico da região, assim como a topografia do local. Por meio disso, existem duas formas de escoar essa água que venha a danificar o pavimento, através de uma drenagem superficial ou profunda, essa é aplicada para evitar um contato direto do lençol freático com o rodovia, já aquela é utilizada para transportar a água resultante da chuva para uma área de interesse que não venha comprometer a infraestrutura do pavimento rodoviário. A drenagem busca melhorar e prolongar a vida útil do pavimento, uma vez que além de evitar o acúmulo de água por um longo período, também ajuda a retardar as famosas “panelas” que aparecem nas rodovias, prorrogando assim por um tempo maior a utilização da via. Existem algumas formas de realizar esse processo de drenagem, através de sarjetas, bueiros, saídas de água, valas e dissipadores de energia, mas independentemente do método executado, deve ser realizado um estudo topográfico da região, sendo ele o ponto de partida para solucionar eventuais transtornos que possam aparecer no pavimento. 3. METODOLOGIA O método de pesquisa foi aplicado conforme o manual do DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes). Com isso foi elaborado toda a descrição dos métodos utilizados no desenvolvimento dos bueiros de greide e das caixas coletoras, bem como as especificações das normas, equipamentos e materiais envolvidos. 3.1 Apresentação do sistema de drenagem Segundo o DNIT (2006), os bueiros de greide são equipamentos de drenagem superficial utilizados para levar a água das caixas coletora para um local com segurança. Eles podem ser executados longitudinalmente ou transversalmente a rodovia, assim como podem ser realizados de concreto ou partes metálicas. Em relação a sua geometria, suas seções podem tubulares, celulares ou em situações mais especiais poderá ser moldada para o caso específico analisado, vale salientar que eles podem ser dimensionados simples, duplo ou até triplo, sendo sua quantidade dimensionada levando-se em consideração a vazão e o custo de operação. A representação do bueiro de greide está contida na figura1. Figura 1: Bueiro de Greide situado longitudinalmente em relação à Rodovia (Rodovia BR040, 2013). Fonte: Rocha (2013). As caixas coletoras por sua vez, são responsáveis por receber as águas provenientes da superfície e repassarem para o bueiro de greide. Essa captação coleta águas oriundas das sarjetas e das descidas d’água de corte. Ademais, outra funcionalidade seria facilitar em caso de necessidade da inspeção dos condutos, já sendo um atributo crucial em caso de manutenção no bueiro. Sua representação está inserida na figura 2. Figura 2: Caixa coletora Fonte: lpeng 3.2 Especificações de projeto para o sistema de drenagem Para o desenvolvimento do projeto em si, o bueiro de greide é composto por caixas coletoras, corpo e boca. Por meio disso, as caixas coletoras podem ser executadas em ambos os lados do pavimento, sendo sua inserção dependente do terreno analisado, elas geralmente são contidas por uma tampa em forma de grelha. Por sua vez, o corpo é executado com tubos de concreto armado ou metálicos. Já a boca será realizada no nível do terreno ou no talude de aterro. O bueiro de greide deverá ter o diâmetro mínimo de 0,80 m para facilitar no processo de limpeza. De acordo com o DNIT (2006), o bueiro de greide deve ser preferencialmente dimensionado sem carga hidráulica a montante, embora em situações especiais possa ser executado com carga hidráulica a montante, é necessário observar sempre, com muito rigor, a cota máxima do nível d'água a montante, assim como a altura da caixa coletora e vistoriar a velocidade do fluxo a jusante. O dimensionamento dos bueiros de greide é realizado por meio da equação de manning (escoamento em superfícies livres, conforme equação 01) e da equação da continuidade (representa a velocidade de escoamento de um fluido, conforme equação 2). 𝐐 = 𝐒 ∗ 𝐑 𝟐 𝟑 ∗ 𝐈 𝟏 𝟐 ∗ 𝒏−𝟏 (Eq. 01) Onde: Q – Vazão em escoamento, em m³/s; R - Raio Hidráulico, em m; S – Área molhada, em m²; I - Declividade de fundo, em %; n - Coeficiente que não possui significado físico determinado e que também não é adimensional, mas que varia principalmente com o material do conduto (ou canal), adimensional. 𝐀𝟏 ∗ 𝐯𝟏 = 𝐀𝟐 ∗ 𝐯𝟐 (Eq. 02) Onde: A1 – Área maior, em m²; A2 – Área menor, em m²; V1 – Velocidade na área maior, em m/s; V2 – Velocidade na área menor, em m/s. Por sua vez, as caixas coletoras podem estar localizadas nos comprimentos críticos das sarjetas de corte, nos pontos de passagem de cortes para aterros ou nas extremidades das descidas d’água de corte. É interessante ressaltar que tanto a caixa coletora e o bueiro de greide são inseridos em função da declividade do terreno e dolocal em que será realizado a pavimentação da rodovia, é importante retratar que não existe uma padronização, uma vez que será necessária análise da topografia do terreno. A área transversal útil das caixas coletoras pode ser determinada pela fórmula dos orifícios (equação 3). 𝐴 = 0,226 ∗ 𝑄 𝐶 ∗ √𝐻 (Eq. 03) Onde: A - Área útil da caixa, em m²; Q - Vazão a captar, em m³/s; H - Altura do fluxo, em m; C - Coeficiente de vazão, a ser tomado igual a 0,60. Por sua vez, a profundidade delas poderá ser executada por meio das cotas de instalação dos condutos, sendo crucial verificar a cota que chega e parte da caixa. 3.3 Processo executivo e/ou manutenção do sistema de drenagem Por meio da DNIT (023/2006 – ES) a execução de um bueiro de greide com tubos de concreto deve realizada a partir da interrupção da sarjeta que possui acesso ao bueiro, para se executar o dispositivo de transferência (caixa coletora), após isso é realizada a escavação em profundidade suficiente que possa cobrir toda a canalização. Em posterior, é realizada a compactação do bueiro no intuito de buscar uma estabilidade maior da fundação, assim é executada a porção do berço, bem como a colocação, assentamento e rejuntamento dos tubos. Por fim, é realizada a complementação do tubo e depois o aterro do mesmo com recobrimento mínimo de 1,5 vezes o diâmetro do tubo. De acordo com a DNIT (026/2004 – ES) a caixa coletora moldada “in loco” é o tipo mais executado, sendo desenvolvida a escavação das valas para assentamento do dispositivo, bem como a regularização do fundo escavado. Após isso, é inserida as fôrmas laterais e realizada o lançamento de concreto magro, também é incrementada armadura (no caso de utilização de uma estrutura em concreto armado). As fôrmas e guias só podem ser retiradas após a cura do concreto, sendo realizada uma proteção do dispositivo para que não haja queda de materiais, após isso é feita a recomposição lateral das paredes fazendo-se a compactação do material (caso seja um solo com baixa resistência, poderá ser feita a substituição por pó de pedra ou areia). Para execução da caixa com alvenaria de cimento deverá ser executada com juntas desencontradas para garantir uma maior resistência e estabilidade dos painéis, caso seja executada uma grelha ou tampa, ela deve passar por um tratamento antioxidante, e instalada após a limpeza geral do dispositivo. Os equipamentos necessários para execução dos dispositivos serão dependentes da topografia da região executora, sendo os mais utilizados inseridos na tabela 1. Tabela 1: Equipamentos para execução do bueiro de greide e caixa coletora Caminhão basculante Caminhão com grua Pá carregadeira Serra elétrica para fôrmas Retroescavadeira Compactadores manuais Rolo compactador Motoniveladora Vibradores de placa Caminhão de carroceria fixa Fonte: Autor, 2022. Os materiais utilizados no bueiro de greide se passam por tubos de concreto, onde deverão seguir todas as especificações fornecidas em projeto, tubos de pvc (situações excepcionais), tubos metálicos, e deve constar também o material de rejuntamento buscando garantir a estanqueidade sendo envolvida ao redor da tubulação. Para a caixa coletora, os materiais envolvidos se passam pelo método de execução, podendo ser com concreto de cimento, concreto armado, concreto ciclópico ou alvenaria, todas elas obedecendo as normalizações fornecidas pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). O controle geométrico da execução das obras é realizado através da análise topográfica da região, sendo ela demarcada por meio de gabaritos que norteiam as canalizações e acessórios. No enquanto, as dimensões das seções não devem diferir das apresentadas no projeto na ordem de mais 1% em pontos isolados. Figura 3: Bueiro de greide associado a dissipador de energia e caixa coletora Fonte: Monteiro Sales Engenharia (2017) Vale salientar que durante o processo de construção deve-se tomar um cuidado com o meio ambiente, sendo todo o material excedente da escavação removido para um local adequado, assim como a proteção dos pontos de deságues para evitar a erosão das vertentes. Para aumentar a vida útil da estrutura, deve ser executado os dispositivos de drenagem superficial com a técnica construtiva correta, seguindo as características e especificações fornecidas em projeto. Além disso, é recomendado que seja realizado um levantamento planialtimétrico de toda área construída, no intuito de facilitar na execução, assim como minimizar possíveis patologias no pavimento em consequência de uma má realização do item. 4. ANÁLISE FINAL Este relatório tratou em analisar e discutir alguns dispositivos presentes na drenagem superficial de uma rodovia, desde a sua definição até o processo executivo, apresentando os principais equipamentos e materiais utilizados na efetuação da obra. É interessante ressaltar que não consiste somente em inserir um elemento de drenagem e pronto, vai muito além disso, se refere a todo um estudo topográfico, estudo hidrológico e geotécnico para se mensurar a melhor forma de inserir determinando elemento. Além disso, existem órgãos como o DNIT, que norteiam o procedimento de execução, se aprofundando no seu dimensionamento e apresentando técnicas construtivas corretas que venham a facilitar na instalação do dispositivo de drenagem. 5. REFERÊNCIAS DNIT (org.). Drenagem – Bueiros tubulares de concreto - Especificação de serviço. 2006. Disponível em: https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e- pesquisa/ipr/coletanea-de-normas/coletanea-de-normas/especificacao-de-servico- es/dnit_023_2006_es.pdf. Acesso em: 03 out. 2022. DNIT (org.). MANUAL DE DRENAGEM DE RODOVIAS. 2. ed. Rio de Janeiro: Ipr, 2006. 337 p. DNIT. Drenagem – Caixas coletoras - Especificação de serviço. 2004. Disponível em: https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de- normas/coletanea-de-normas/especificacao-de-servico-es/dnit_026_2004_es.pdf. Acesso em: 03 out. 2022. JúNIOR, Joab Silas da Silva. "Equação da continuidade"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/equacao-continuidade.htm. Acesso em 03 de outubro de 2022. LPENG (org.). BUEIROS DE GREIDE. Disponível em: http://lpeng.br.tripod.com/artigos/bueiros_greide.htm. Acesso em: 02 out. 2022. MARINHO, Filipe. Fórmula de Manning: condutos retangulares. 2019. Disponível em: https://www.guiadaengenharia.com/formula-manning-conceitos-retangular/. Acesso em: 03 out. 2022. ROCHA, Diego Daibert. AVALIAÇÃO DO PROJETO DE DRENAGEM DE TRANSPOSIÇÃO DE TALVEGUES DA RODOVIA MUNICIPAL QUE INTERLIGA A RODOVIA MG-457 AO MUNICÍPIO DE PASSA VINTE/MINAS GERAIS. 2013. 83 f. SALES, Monteiro. Projeto de drenagem de rodovias. 2017. Disponível em: https://www.engjpma.com.br/2017/07/projeto-de-drenagem-de-rodovias.html. Acesso em: 03 out. 2022. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Civil, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2013.
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