Aula 1 - Terraplenagem

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Aline Calheiros Espíndola
Fonte: Lima, 2004 – FURG / Pimenta & Oliveira, 2004.
 O terreno como se encontra na natureza não é adequado ao tráfego de veículos
por vários motivos:
a) É irregular, não permitindo velocidade aceitável;
b) Pode apresentar inclinação longitudinal excessiva para um bom desempenho
dos veículos que sobem e para a segurança dos que descem;
c) Pode apresentar curvatura que torne a visibilidade insuficiente;
d) Não apresenta condições de escoamento de águas pluviais sem danificar a
superfície de rolamento;
e) Falta de capacidade para suportar a carga do tráfego, etc.
 Para criar as condições necessárias ao bom funcionamento da estrada, a
superfície natural deve ser substituída por uma superfície projetada,
considerando a segurança, o conforto e o desempenho dos veículos.
 Ao conjunto de operações que realizam essa transformação damos o
nome de terraplenagem, que consta de:
a) Desmatamento e limpeza da faixa a ser usada pela estrada;
b) Raspagem da vegetação superficial;
c) Execução de estradas de serviço;
d) Escavação do solo que se encontra acima da cota de projeto;
e) Transporte do material escavado;
f) Aterro nos locais onde o terreno está abaixo do projeto;
g) Compactação dos aterros;
h) Conformação da plataforma e dos taludes;
i) Abertura de valas para serviços de drenagem;
j) Abertura de cavas para fundações de obras civis.
 Os itens que mais pesam no custo da terraplenagem são:
a) Escavação (m3);
b) Transporte (m3. km);
c) Compactação (m3 de aterro pronto).
 O custo de terraplenagem frequentemente é significativo em relação ao custo
total da estrada, principalmente em terrenos ondulados ou montanhosos. É
conveniente racionalizar sua execução no sentido de diminuir, o máximo
possível, o custo sem prejuízo das condições técnicas.
 Assim, deve-se procurar, sempre que possível:
a) Aproveitar o material escavado nos cortes para a construção dos aterros,
evitando duplicidade de escavação;
b) Organizar a distribuição entre os cortes e os aterros de forma a conseguir o
menor transporte total.
No processo de construção de uma rodovia, a superfície natural deve ser
substituída por uma superfície projetada, considerando a segurança, o
conforto e o desempenho dos veículos.
A infraestrutura de uma estrada é constituída via de regra de cortes e aterros. Em
situações específicas os cortes são substituídos por túneis e os aterros por
viadutos.
 Depois de definido o traçado de uma estrada e o perfil longitudinal do terreno,
são levantadas as seções transversais do terreno;
 Após o projeto do greide, temos a definição da plataforma da estrada.
Plataforma, terreno e taludes formam o polígono chamado de seção transversal,
conforme figura abaixo. Em cada estaca temos uma seção transversal, cujo
conjunto definirá os volumes dos cortes e dos aterros.
Seção Transversal = Plataforma + Terreno Natural + Saias de aterros + Rampas de cortes
 As seções podem ser de três tipos:
 Com vistas a reduzir os custos de escavação, deve-se, sempre que possível,
aproveitar o material dos cortes para construção dos aterros. Esta atividade é
chamada de compensação de volumes.
 Poderemos ter:
 A escavação de um dado volume geométrico de solo, medido em seu
estado natural, resultará num volume maior de material, no estado solto.
A este aumento do volume geométrico se denomina, genericamente,
empolamento do solo.
 Recomenda-se, nos estudos de compensações de volumes de
terraplenagem, que seja efetuada a correção dos volumes de aterros,
visando a obtenção do denominado volume empolado de aterro, que
representa o volume de escavação necessário à obtenção de dado volume
de aterro compactado.
EMPOLAMENTO é definido como o aumento de volume sofrido por um material,
ao ser removido do seu estado natural.
 Material escavado em corte precisa ser compactado nos aterros, para
atingir a densidade necessária a estabilidade do solo.
 Densidade do solo compactado X densidade do solo natural;
 Compactação diminui o volume do solo;
 O coeficiente de redução:
 Depende do tipo e densidade natural do material e do grau de
compactação;
 Obtido através de ensaios de campo e/ou laboratório.
 Adotado o valor médio – Tipo e classificação do solo;
 Valores comuns – 5 a 20%
Aline Calheiros Espíndola
Fonte: Lima, 2004 - FURG
 O procedimento de cálculo convencionalmente utilizado, na prática rodoviária, para a
determinação dos volumes de terraplenagem, pressupõe a necessidade de se dispor das
configurações geométricas das seções transversais do terreno e das seções
transversais da rodovia ao longo das estacas do projeto, referenciadas ao eixo da
rodovia.
 Dispondo-se das seções transversais desenhadas em escala, pode-se obter as medidas das
áreas de corte e/ou de aterro em cada seção transversal de interesse.
 COTA VERMELHA: É a distância vertical entre o eixo da estrada e o nível do terreno.
 SEÇÃO DE CORTE: quando toda a plataforma da estrada resulta abaixo do terreno
natural.
 SEÇÃO DE ATERRO: quando toda a plataforma da estrada resulta acima do terreno
natural.
 SEÇÃO MISTA: ocorre quando, na mesma seção, a plataforma da estrada resulta de um
lado, abaixo do terreno natural, e do outro, acima do terreno natural.
Lançamento da 
Plataforma em 
situação que 
estabeleça uma seção 
plena de corte →
Seção plena de corte →
c = inclinação do talude de corte
Lançamento da Plataforma 
em situação que estabeleça 
uma seção plena de aterro 
→
Seção plena de aterro →
a = inclinação do talude de aterro
Lançamento da 
Plataforma em 
situação que 
estabeleça uma 
Seção Mista →
Seção Mista →
c = inclinação do talude de corte
a = inclinação do talude de aterro
1. Método Geométrico;
2. Método Mecânico;
3. Método Analítico;
4. Método Analítico Simplificado.
5. Método Computacional
 Consiste em dividir a seção transversal em figuras geométricas conhecidas e
calcular suas áreas.
Método Geométrico 
 Consiste no emprego de planímetros, que são equipamentos que permitem a
medição de áreas de quaisquer figuras planas, delimitadas por linhas
fechadas, desenhadas em diferentes escalas gráficas.
 Planímetros
 O processo analítico de cálculo da área de uma seção transversal do projeto de
uma estrada consiste em calcular a área dessa seção sem desenhá-la. Para isso,
são feitas algumas hipóteses simplificadoras e calcula-se a área da seção
transversal (S) em função de:
 pa = semiplataforma de aterro (m);
 pc = semiplataforma de corte (m);
 H = Cota Vermelha (m);
 i = declividade transversal do terreno natural (m/m);
 αa = talude da saia do aterro (m/m);
 α c = talude da rampa do corte (m/m);
 S = área da seção transversal (m2).
a) FÓRMULA PARA A SEÇÃO PLENA (EM CORTE OU ATERRO): 
Não se considera, nesta fórmula, a SUPERLARGURA e a SUPERELEVAÇÃO. Além
disso, a declividade do terreno (i) é considerada constante.
A equação anterior é valida para:
Seções transversais de aterro.
Seções transversais de corte.
Quando essas condições não se
verificarem, estar-se-á tratando
de uma seção transversal mista.
b) FÓRMULA PARA SEÇÃO MISTA
)(.2
2
),(
ici
ca
Hi
c
pc
cS






 



)(.2
2
),(
.
iai
ca
Hi
a
p
a
Sa






 



Nas fórmulas anteriores as cotas vermelhas devem ser consideradas algebricamente.
Tais fórmulas são válidas para:
Seções transversais com cota vermelha de aterro.
Seções transversais com cota vermelha de corte.
 Neste método, considera-se a declividade do terreno como sendo igual a
"zero", conforme ilustrado abaixo:
 Neste método, é usado um programa que calcula a área de polígonos
quaisquer. Deve-se fornecer as coordenadas “x” e “y” de todos os vértices da
figura.
 Essas coordenadas devem ser digitadas em ordem de ocorrência sucessiva dos
vértices.
            
2
... 1132322121 yyxxyyxxyyxxS nn


S = Área calculada;
n = número de vértices considerados.
Exemplo de uso de um 
ProgramaComputacional
            
2
... 1132322121 yyxxyyxxyyxxS nn


S = 40,5 m2
../Programas/AREA1.EXE
1. Considere uma seção transversal cuja cota vermelha (de corte) é 2,00m e a
inclinação transversal do terreno é 20%. São empregados no projeto da rodovia
taludes de 1:2 (aterro) e 1:1 (corte), semiplataforma de aterro de 9,10m e
semiplataforma de corte de 8,10m.
Pergunta-se:
a) Trata-se de uma seção plena de corte ou de uma seção mista?
b) Qual a área (ou áreas) da seção transversal?
a)
b)
2. E se fosse uma seção transversal com cota vermelha (de aterro) de 1,00m e
uma inclinação transversal do terreno de 35%?
Pergunta-se:
a) Trata-se de uma seção plena de aterro ou de uma seção mista?
b) Qual a área (ou áreas) da seção transversal?
a)
b)
 
 
240,7
35,0135,02
2135,010,81
)(.2
2
),(
m
ici
ca
Hi
c
pc
cS 









 



 
 
240,83
35,05,035,02
2)1(35,010,95,0
)(.2
2
),(
.
m
iai
ca
Hi
a
p
a
Sa 








 


