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Indaial – 2021 Práticas de estradas e Pavimentos Prof. Luís Urbano Durlo Tambara Júnior 1a Edição Copyright © UNIASSELVI 2021 Elaboração: Prof. Luís Urbano Durlo Tambara Júnior Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial. Impresso por: T154p Tambara Júnior, Luís Urbano Durlo Práticas de estradas e pavimentos. / Luís Urbano Durlo Tambara Júnior. – Indaial: UNIASSELVI, 2021. 208 p.; il. ISBN 978-65-5663-501-9 ISBN Digital 978-65-5663-502-6 1. Sistema viário. – Brasil. II. Centro Universitário Leonardo da Vinci. CDD 620 aPresentação Planejar adequadamente uma rede viária é uma necessidade para uma boa organização urbana. O sistema viário é definido como um conjunto de espaços públicos para a circulação de diferentes meios de transporte. O grupo de engenharia encarregado no desenvolvimento desses planejamentos deve levar em consideração a cultura do local onde haverá adaptações nos caminhos e meios de transporte, como exemplo, o grande tráfego de ciclistas em cidades como Amsterdã. Deve-se ter em mente que as redes de via estão sempre em constante evolução, por exemplo, no Brasil é comum encontrar cidades interioranas em que rodovias atravessam o meio da cidade. O eventual crescimento da cidade resultaria numa demanda da elaboração de uma rodovia que passe por fora da cidade para facilitar o deslocamento da população local, possibilitando um desafogamento das vias urbanas da cidade. É importante saber que para um avanço no desenvolvimento de rede viária são necessárias políticas de desenvolvimento do país para o financiamento da elaboração e execução dos projetos. O engenheiro deve pensar as apropriadas saídas para a realização de determinada rede viária de acordo com a densidade populacional da região, tipo de solo, intensidade de uso, formatos das configurações dos tecidos urbanos, custos e orçamentos limitados, escolha do tipo de pavimento, entre diversos outros aspectos para uma adequada implementação de rede. Este livro abordará as principais práticas e procedimentos para a execução de estradas e pavimentos: Na Unidade 1 estudaremos as redes viárias através de atividades práticas em projeto e gestão de obras de rede viária e os estudos geotécnicos necessários para obter um comportamento de solo satisfatório para a execução de obras viárias. A Unidade 2 apresentará os projetos geométricos de estradas, com as atividades práticas empregando as técnicas para desenvolver os projetos planialtimétricos e outros elementos de projetos como curvas, superelevação e superlargura. Também será visto atividades referentes à medição de volumes de corte e aterro por terraplenagem. Já na Unidade 3 serão abordados os temas referentes a solos e pavimentação. Serão executadas práticas de execução de pavimentos rígidos, flexíveis e com peças pré-moldadas de concreto. Nesta unidade também serão realizados estudos de tráfego, aplicação de métodos de dimensionamento de pavimentos asfálticos, patologias comumente encontradas nesses pavimentos e as manutenções necessárias para manter os pavimentos em serviço. Prof. Luís Urbano Durlo Tambara Júnior Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novidades em nosso material. Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo. Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilidade de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto em questão. Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade. Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos! NOTA Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela um novo conhecimento. Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complemen- tares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada! LEMBRETE sumário UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS ....................................................................................................... 1 TÓPICO 1 — PRÁTICA 1: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS ...................... 3 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3 2 CONCEITOS GERAIS ........................................................................................................................ 3 2.1 ACESSIBILIDADE E MOBILIDADE ........................................................................................... 7 2.2 ANTEPROJETO ............................................................................................................................. 12 2.3. PROJETOS ..................................................................................................................................... 13 3 EQUIPAMENTOS NECESSÁRIOS ............................................................................................... 15 4 ROTEIRO: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS ............................................. 18 RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 20 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 21 TÓPICO 2 — PRÁTICA 2: GESTÃO DA QUALIDADE EM OBRAS RODOVIÁRIAS ........ 23 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 23 2 DEFINIÇÕES ...................................................................................................................................... 23 2.1 PROCEDIMENTOS PARA GESTÃO EM OBRAS RODOVIÁRIAS ...................................... 24 2.1.1 Obtenção e administração dos dados ............................................................................... 25 3 ROTEIRO: GESTÃO DE QUALIDADE EM OBRAS RODOVIÁRIAS ................................. 26 RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 27 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 28 TÓPICO 3 — PRÁTICA 3: ESCOLHA DO TRAÇADO ................................................................ 31 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................31 2 TRAÇADO DA RODOVIA ............................................................................................................. 31 2.1 DEFEITOS DE TRAÇADO .......................................................................................................... 33 3 ROTEIRO: ESCOLHA DE UM TRAÇADO ................................................................................. 35 RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 39 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 40 TÓPICO 4 — PRÁTICA 4: ESTUDO GEOTÉCNICO PARA OBRAS VIÁRIAS ..................... 41 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 41 2 AGREGADOS .................................................................................................................................... 41 3 MÓDULO DE RESILIÊNCIA .......................................................................................................... 42 3.1 COMPACTAÇÃO CBR ................................................................................................................ 46 3.1.1 Compactação Proctor .......................................................................................................... 46 3.1.2 Ensaio de índice de Suporte Califórnia (CBR) ................................................................. 48 4 ROTEIRO: ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO DE UM SOLO ............................................. 51 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 53 RESUMO DO TÓPICO 4..................................................................................................................... 61 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 62 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 65 UNIDADE 2 — PROJETO GEOMÉTRICO DE ESTRADAS ....................................................... 67 TÓPICO 1 — PRÁTICA 5: PROJETO PLANIALTIMÉTRICO .................................................... 69 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 69 2 CROQUIS ............................................................................................................................................ 72 3 SEÇÃO TRANSVERSAL .................................................................................................................. 73 4 ROTEIRO: PROJETO PLANIALTIMÉTRICO ............................................................................. 79 RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 83 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 84 TÓPICO 2 — PRÁTICA 6: ELEMENTOS DE PROJETOS ........................................................... 87 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 87 2 ELEMENTOS DE PROJETOS ......................................................................................................... 87 2.1 PONTES .......................................................................................................................................... 91 2.2 SINALIZAÇÕES RODOVIÁRIAS .............................................................................................. 92 2.3 CERCAS, DEFENSAS E PROTEÇÕES ...................................................................................... 93 2.4 PAVIMENTOS ............................................................................................................................... 94 2.5 CURVAS ......................................................................................................................................... 94 2.6 DISTÂNCIAS DE VISIBILIDADE .............................................................................................. 96 2.7 CONCORDÂNCIA ....................................................................................................................... 99 2.8 TAXAS E DISTRIBUIÇÃO DE SUPERELEVAÇÃO .............................................................. 101 2.9 SUPERLARGURA....................................................................................................................... 105 3 ROTEIRO: DIMENSIONAMENTO DE CURVA, SUPERELEVAÇÃO E SUPERLARGURA ........................................................................................................................ 106 RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 111 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 112 TÓPICO 3 — PRÁTICA 7: TERRAPLENAGEM .......................................................................... 115 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 115 2 SERVIÇOS PRELIMINARES ........................................................................................................ 115 3 ROTEIRO: MEDIÇÃO DE CORTE E ATERRO DE TERRAPLENAGEM ............................ 118 LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 123 RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 131 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 132 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 134 UNIDADE 3 — SOLOS E PAVIMENTAÇÃO ............................................................................... 135 TÓPICO 1 — PRÁTICA 8: PAVIMENTO RÍGIDO ..................................................................... 137 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 137 2 ESTRUTURAS DOS PAVIMENTOS ........................................................................................... 138 3 TRAÇO E MATERIAIS UTILIZADOS ........................................................................................ 139 3.1 SUBLEITO .................................................................................................................................... 140 3.2 REFORÇO DO SUBLEITO ......................................................................................................... 140 3.3 SUB-BASES .................................................................................................................................. 140 3.4 BASES ........................................................................................................................................... 140 3.5 REVESTIMENTO ........................................................................................................................ 141 4 ROTEIRO: DIMENSIONAMENTO DE ESPESSURAS DE UM PAVIMENTO RÍGIDO ................................................................................................................... 141 RESUMO DO TÓPICO 1...................................................................................................................147 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 148 TÓPICO 2 — PRÁTICA 9: PAVIMENTO FLEXÍVEL .................................................................. 149 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 149 2 TRAÇO E MATERIAIS UTILIZADOS ........................................................................................ 149 3 ROTEIRO: DIMENSIONAMENTO DAS ESPESSURAS DO PAVIMENTO FLEXÍVEL ...... 152 RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 162 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 163 TÓPICO 3 — PRÁTICA 10: PAVIMENTO COM PEÇAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO ......................................................................................................... 165 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 165 2 PAVIMENTO INTERTRAVADO .................................................................................................. 165 3 RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA À COMPRESSÃO ......................................................... 168 4 ABSORÇÃO DE ÁGUA .................................................................................................................. 168 5 RESISTÊNCIA À ABRASÃO ........................................................................................................ 169 6 ROTEIRO: DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS COM PEÇAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO ............................................................................................. 170 RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 173 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 174 TÓPICO 4 — PRÁTICA 11: DEMANDA DE TRÁFEGO ........................................................... 177 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 177 2 VOLUME DIÁRIO MÉDIO (VDM) ............................................................................................. 177 3 PESQUISA DE TRÁFEGO ............................................................................................................. 178 4 ROTEIRO: ELABORAÇÃO DE ESTUDOS DE TRÁFEGO .................................................... 180 RESUMO DO TÓPICO 4................................................................................................................... 181 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 182 TÓPICO 5 — PRÁTICA 12: MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO MECANÍSTICO-EMPÍRICO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS .................... 185 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 185 2 ROTEIRO: DIMENSIONAMENTO POR MEDINA ................................................................ 185 RESUMO DO TÓPICO 5................................................................................................................... 191 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 192 TÓPICO 6 — PRÁTICA 13: PATOLOGIA E MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS .................193 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 193 2 DEFORMAÇÕES E DEFEITOS DE SUPERFÍCIE ..................................................................... 193 2.1 AFUNDAMENTOS .................................................................................................................... 193 2.2 PANELA ....................................................................................................................................... 195 2.3 TRINCAS E FISSURAS .............................................................................................................. 195 3 RESTAURAÇÃO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS ............................................................... 196 4 ROTEIRO: SOLUÇÕES PARA PATOLOGIAS DE PAVIMENTOS ...................................... 197 RESUMO DO TÓPICO 6................................................................................................................... 198 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 199 TÓPICO 7 — PRÁTICA 14: MANUTENÇÃO E OPERAÇÃO .................................................. 201 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 201 2 ORÇAMENTO (CUSTO DIRETO E INDIRETO) ..................................................................... 201 3 CUSTOS DE CONSTRUÇÃO ....................................................................................................... 202 4 CUSTOS DE MANUTENÇÃO E OPERAÇÃO .......................................................................... 202 5 ROTEIRO: DETALHAMENTO DE ORÇAMENTO ................................................................ 203 RESUMO DO TÓPICO 7................................................................................................................... 207 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 208 1 UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir do estudo desta unidade, você será capaz de: • reconhecer e realizar estudos de projeto de redes viárias; • identificar melhores formas de gestão para a execução com qualidade de obras de rodovias; • escolher melhor traçado para aplicação em projetos de rodovias; • aplicar estudos de caracterização geotécnica de um solo para a execução de uma obra viária. Esta unidade está dividida em quatro tópicos. No decorrer da unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – PRÁTICA 1: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS TÓPICO 2 – PRÁTICA 2: GESTÃO DA QUALIDADE EM OBRAS RODOVIÁRIAS TÓPICO 3 – PRÁTICA 3: ESCOLHA DO TRAÇADO TÓPICO 4 – PRÁTICA 4: ESTUDO GEOTÉCNICO PARA OBRAS VIÁRIAS Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 2 3 TÓPICO 1 — UNIDADE 1 PRÁTICA 1: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS 1 INTRODUÇÃO As redes viárias, ou redes de transporte, são o conjunto de vias de comunicação (estradas, linhas aéreas, caminhos-de-ferro, linhas marítimas, entre outros) que ligam locais de origem a locais de destino, formando uma “teia” mais ou menos densa, de região para região. Os transportes desempenham um papel muito importante, pois facilitam a mobilidade das pessoas, o comércio de mercadorias, a troca de serviços e a circulação de informação. Para a realização das redes viárias, é necessário um conjunto de ações através de planejamento de tráfego, a organização do espaço em que a rede será aplicada e que o usuário tenha segurança e comodidade durante o trajeto a ser realizado. Neste primeiro tópico, estudaremos os conceitos gerais para as concepções de uma estrada, desde a utilização de anteprojetos e projetos até a utilização de maquinário ideal para realização das etapas da implementação deredes viárias. 2 CONCEITOS GERAIS O empreendimento de uma rede viária necessita abranger aspectos sociais, de menor custo e com redução nos efeitos agressivos ao meio ambiente. Quando paramos para pensar no início da exploração do Brasil, os primeiros sistemas de vias que foram utilizados foram os caminhos abertos pelos exploradores entre os rios que percorriam o país, sendo estes os primeiros elementos morfológicos direcionados ao desenvolvimento das cidades naquela época (SANTOS, 2008). Ao pensarmos que os espaços estão em constante evolução, sempre ocorrerá um aprimoramento dos sistemas viários para que haja uma melhor capacitação de qualidade e tráfego. A execução de implantação de uma estrada leva em consideração um ciclo de diversas fases de trabalhos desde registros gráficos através de desenhos e mapas, realização de cálculos altimétricos através de estudos topográficos, cálculos de segurança para a realização adequada de curvas decorrentes da velocidade em que o meio de transporte opera, descrição detalhada dos projetos para que a execução ocorra conforme todo o trabalho realizado no pré-projeto da obra, entre outros tópicos que treinaremos nesta unidade. UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS 4 É necessário levar em consideração que durante a execução de um projeto de engenharia é natural que ocorram certos desvios do planejamento inicial do projeto. Cabe ao engenheiro que esteja desenvolvendo a execução do projeto tomar as decisões mais adequadas para reduzir os danos de custo e entrega final da obra. Para isso é imprescindível que o engenheiro organiza e detalhe o decorrer de todas ações tomadas durante o processo de execução da obra. As etapas de implantação de rodovias englobam: o planejamento de acordo com o plano diretor da cidade que será executado, o projeto o qual deve discutir a integração da infraestrutura do sistema viário de acordo com o Plano Nacional de Viação, em que o sistema reúne a infraestrutura física e operacional dos vários modos de transporte: rodoviário, ferroviário, aéreo e aquaviário sob jurisdição de União, estados e municípios pela Lei nº 12.379/11 (BRASIL, 2011). Em seguida, é realizado o estudo de viabilidade, por meio do qual selecionam-se alternativas para a realização do traçado da rota da rede; neste estudo são levados em conta as características técnicas em função do tráfego e a avaliação econômica do projeto, ou seja, é essencial considerar o orçamento para a execução da obra. Por fim, na etapa de projeto são realizadas as planificações e instalações dos serviços, os estudos geotécnicos e específicos para a obra, os quantitativos para, por fim, apresentar o projeto final (BRASIL, 2010). ATIVIDADE Vocês, acadêmicos, dividam-se em grupos para discutir a importância da concepção do projeto de alternativas de traçado, apontando alternativas para a elaboração de um projeto de rede viária entre a cidade A e o povoado B visto na Figura 1, com distância aproximada de 250 km e com topografia constante. Entre as cidades, localiza-se um rio destacado em azul com altitude de -6 m comparado às cidades. Ao escolherem os traçados, os alunos devem indicar os prós e contras do determinado traçado e discutir quais são os fatores que afetariam na elaboração do projeto de rede viária. FIGURA 1 – CROQUI PARA IDENTIFICAR TRAÇADOS DE REDES VIÁRIAS ENTRE CIDADES FONTE: O autor (2020) UNI TÓPICO 1 — PRÁTICA 1: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS 5 As fases de planejamento e etapas de projeto de concepção de uma implementação é dividida nas seguintes fases: estudo de alternativas, processo de ordenação espacial, definição de linha, fase de aprovação (anteprojeto), verificações do projeto e aprovação, fase de definição, processo de definição dos projetos e por fim o projeto executivo. As documentações básicas e estudos de suportabilidade com o meio ambiente são etapas realizadas na fase de estudo de alternativas já as plantas dos projetos e o plano de acompanhamento ambiente são realizados na fase de anteprojeto. As aplicações referentes a cada etapa da concepção podem ser vistas de maneira mais detalhada na Tabela 1 (DCE-SC, 2000). TABELA 1 – APLICAÇÃO DAS DIRETRIZES E PUBLICAÇÕES POR ETAPAS DISTINTAS DA CONCEPÇÃO Estudo de alternativas projeto do traçado Fase de aprovação (anteprojeto) Fase de definição Projeto executivo Qualidade de trânsito Redes de estradas Dimensionamento de seção transversal Segurança Condução do traçado Seção transversal Interseções Detalhamentos finos Meio ambiente Impacto ambiente Plano executivo de proteção ambiental Plano de acompanhamento de proteção ambiental Emissões Economia Análise de custo/benefício FONTE: Adaptado de DCE-SC (2000) Objetivo da atividade: situar os alunos para a importância da escolha do traçado. Não existem escolhas erradas, mas sim escolhas que diferenciarão no custo e no impacto ambiental para cada tipo de traçado. Esta atividade tem como intuito elucidar a necessidade de um bom pré-projeto para a elaboração de uma rede viária. Solução: os alunos devem discutir as maneiras mais econômicas, sustentáveis e seguras para a realização do traçado. Deve-se levar em consideração a ligação entre as duas cidades, dados socioeconômicos, demanda de tráfego, impacto da iluminação dos faróis, evitar trechos retos longos para evitar cansar o condutor, o custo mais elevado de construir uma ponte acima dos rios ou ao realizar um desvio do rio para evitar esta construção e o impacto ambiental. Deve-se considerar que um bom traçado é aquele com o menor custo para execução. UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS 6 A etapa de qualidade de trânsito é realizada até a fase de definição da concepção. Já a segurança vem desde a condução do traçado aos detalhamentos finos, pensadas durante todas as etapas da concepção. Estudos ambientais sobre o impacto e emissões são realizados durante o estudo de alternativas do projeto do traçado; o plano de proteção ambiental, por sua vez, é realizado no projeto executivo. Análises de custo e benefício são realizadas no período do projeto de traçado e fase de aprovação, na qual são pensadas, por exemplo, a quantidade de pontes a serem realizadas durante o projeto, um projeto econômico visa reduzir estas estruturas onerosas. A realização de uma obra de estrada inicia-se com uma série de estudos que viabilizarão o empreendimento que agracie tecnicamente e economicamente sua execução. Majoritariamente este investimento se inicia através do órgão público administrador, que pode ser um município, o estado ou então a federação. Para distinguirmos quanto à jurisdição da rede viária, optou-se por definir nomenclaturas para identificar de maneira mais fácil qual o setor responsável, por exemplo, as estradas federais apresentam como sigla BR seguido de três números algarismos, sendo o primeiro número referente à categoria da rodovia e os outros dois o indicativo da posição da rodovia. Existem cinco critérios para a definição da categoria das rodovias, sendo eles (BRASIL, 1974a): 0 – Para rodovias radiais (rodovias que partem de Brasília ligando as capitais e principais cidades brasileiras). 1 – Para as rodovias longitudinais (rodovias com direção norte-sul, crescendo da direita para a esquerda). 2 – Para rodovias transversais (rodovias com direção de leste para oeste, iniciando do extremo norte até o extremo sul). 3 – Para as rodovias diagonais (rodovias do noroeste-sudoeste, apresentando valor final par e nordeste-sudeste com valores impares). De acordo com a Lei nº 9.503, de 23 de setembro de 1997 (Código de Trânsito Brasileiro), alterada pela Lei nº 14.071, de 13 de outubro de 2020, utilizam-se as seguintes definições para as rodovias: VIA RURAL – estrada e rodovias. ESTRADA – via rural não pavimentada. RODOVIA – via rural pavimentada. ATENCAO TÓPICO 1 — PRÁTICA 1: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS7 4 – Para rodovias de ligação (rodovias que, como o nome diz, ligam outras rodovias entre si). 2.1 ACESSIBILIDADE E MOBILIDADE Um gestor de projetos públicos sempre precisa elaborar seu trabalho levando em consideração os princípios de acessibilidade em sua obra, uma vez que esta é uma garantia constitucional brasileira e da Declaração Universal dos Direitos Humanos. A inclusão social é um planejamento que garante que todo cidadão deve participar igualmente na sociedade. Conforme o art. 2º da Lei Brasileira de Inclusão, Lei nº 13.146, de 6 de julho de 2015, o conceito de acessibilidade é: Possibilidade e condição de alcance para utilização, com segurança e autonomia, de espaços, mobiliários, equipamentos urbanos, edificações, transportes, informação e comunicação, inclusive seus sistemas e tecnologias, bem como de outros serviços e instalações abertos ao público, de uso público ou privados de uso coletivo, tanto na zona urbana como na rural, por pessoas com deficiência ou com mobilidade reduzida (BRASIL, 2015, s.p.). Quando falamos de acessibilidade, abordamos diversos sistemas de vias de circulação, como os de navegação aquática (rios, mares e lagos), ferroviários e rodoviários que necessitam de aprimoração para transformar social e economicamente uma região (LAMAS, 2004). Portanto, sem acesso não há centros urbanos. De maneira a recapitular, conforme o Departamento Nacional de Estradas de Rodagem – DNER (BRASIL, 1999), existem três tipos de funções para as rodovias (ver detalhamento na Figura 2 e classificação indicativa na Tabela 2), sendo estas: Arteriais – geralmente rodovias que atendem ao tráfego de longa distância e altos volumes de tráfego. São, portanto, rodovias geralmente com qualidade técnica superior. Coletoras – atendem a uma área mais restrita que as arteriais, muitas vezes sendo alimentadoras do tráfego destas. Locais – rodovias que pretendem atender aos interesses de uma região bastante limitada, geralmente alimentando o tráfego das rodovias arteriais ou coletoras. UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS 8 FIGURA 2 – REPRESENTAÇÃO DO DESENVOLVIMENTO ESPACIAL DE UMA SEQUÊNCIA HIERÁRQUICA DE VIAS FONTE: CCDR-N (2008, p. 13) TABELA 2 – CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DAS ESTRADAS CONFORME DNER Arterial Principal Viagens internacionais e inter- regionais. Elevados níveis de Mobilidade. Formar sistema contínuo na região. Articulação com rodovias similares em regiões vizinhas. Conectar cidade com população superior a 150.000 hab. Extensão: 2 a 3,5% da rede. Serviço: 30 a 35% dos vpd Km. Ext. média de viagens: 120 Km. Veloc. Operação: 50 a 100 Km/h. Primário Viagens inter-regionais e interestaduais. Atender função essencial de mobilidade. Formar sistema contínuo na região. Conectar cidade com população maior que 50.000 hab. Extensão: 1,5 a 3.5 % da rede. Serviço: 15 a 20% dos vpd Km. Ext. média de viagens: 80 K m. Veloc. Operação: 50 a 100 Km/h. Secundário Viagens interestaduais e não servidas pelos sistemas superiores. Formar sistema contínuo com rodovias dos sistemas superiores. Atender função essencial de mobilidade. Conectar cidades com população > 10.000 hab. Extensão: 2,5 a 5 % da rede. Serviço: 10 a 20% dos vpd Km. Ext. média de viagens: 60 K m. Veloc. Operação: 40 a 80 Km/h. TÓPICO 1 — PRÁTICA 1: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS 9 Coletor Primário Viagens Intermunicipais. Acesso a geradores de tráfego (portos, mineração, parques turísticos, produção agrícola etc.). Conectar cidades com população menor que 5.000 hab. Extensão: 4 a 8 % da rede. Serviço: 8 a 10% dos vpd Km. Ext. média de viagens: 50 K m. Veloc. Operação: 30 a 70 Km/h Secundário Ligar áreas servidas com o sistema coletor primário ou com o sistema arterial. Acesso a grandes áreas de baixa densidade populacional. Conectar centros com pop. > 2 000 hab. e sedes municipais não servidas por sistemas superiores Extensão: 10 a 15 % da rede. Serviço: 7 a 10% dos vpd Km. Ext. média de viagens: 35 K m. Veloc. Operação: 30 a 60 Km/h Local Viagens intramunicipais. Acesso de pequenas localidades e áreas rurais as rodovias de sistemas superiores. Extensão: 65 a 80 % da rede. Serviço: 5 a 30% dos vpd Km. Ext. média de viagens: 20 K m. Veloc. Operação: 20 a 50 Km/h. FONTE: Adaptado de DNER (BRASIL, 1999) As condições técnicas da rodovia são classificadas em diferentes classes de projeto de acordo com os critérios de classificação técnicas apresentadas na Tabela 3. TABELA 3 – CLASSES DE PROJETO DE ACORDO COM CLASSIFICAÇÃO TÉCNICA DAS RODOVIAS Classe de projeto Características Critério de classificação técnica 0 Via expressaControle total de acesso Decisão administrativa I A Pista duplaControle parcial de acesso A previsão do volume de tráfego ocasiona níveis de serviço em rodovias de pista simples inferiores aos níveis C ou D B Pista simplesControle parcial de acesso II Pista simples VDM entre 700 e 1400 III Pista simples VDM entre 300 e 700 IV A Pista simples VDM entre 50 e 200 B Pista simples VDM < 50 VDM – Volume diário médio FONTE: DNER (BRASIL, 1973, s.p.) UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS 10 Com relação às faixas de domínio, o Art. 24 do DNER presente nas Normas para o Projeto das Estradas de Rodagem (BRASIL, 1973): nas zonas rurais a faixa de domínio terá uma largura mínima limitada pela distância de 10 m, contada a partir das cristas dos cortes ou dos pés dos aterros, para cada um dos lados, não sendo inferior aos seguintes limites apresentados na Tabela 4. Também constam nestas normas s Art. 27, que relata que os trechos urbanos, sempre que economicamente possível, ou que apresentem tendências de se tornar urbanos em futuro próximo, a faixa de domínio deverá ter largura que permita a construção de duas vias para atender ao tráfego local, uma de cada lado, fisicamente separadas do corpo da estrada; o Art. 28 diz que os cruzamentos, ou entroncamentos com outras estradas, devem ser incorporadas à faixa de domínio nas áreas para a construção das obras necessárias à eliminação das interferências de tráfego. TABELA 4 – DOMÍNIOS DE ACORDO COM A CLASSE DE PISTA Classe Regiões Planas (m) Onduladas (m) Montanhas (m) I 60 70 80 II 30 40 50 III 30 40 50 FONTE: DNER (BRASIL, 1973, s.p.) ATIVIDADE Vamos levar em consideração um exemplo do desenvolvimento de solução de reorganização de rede rodoviária em uma situação real aplicada para a região de Setúbal, em Portugal, conforme Manual de planeamento de acessibilidade e transportes (CCDR-N, 2008). Na Figura 3 vemos uma cidade que apresenta uma rede mista de redes viárias, com uma lógica radial centrada no seu centro histórico, que apresenta grande parte da função comercial da região com amplo acesso a todos, porém, com pouco acesso a estacionamentos. Também se observa deficiência de acessibilidade à zona ribeirinha, com poucas zonas com arruamentos e a zona residencial a oeste do centro, na encontra da colina, uma vez que as ruas presentes nessa região são de capacidade limitada, sendo acessada apenas pelo centro da cidade, sem conexão a nenhuma outra rua. Acadêmico, nesta atividade você deve construir alternativas de solução para melhorar as condições operacionais das vias para que se aprimore a acessibilidade da região ribeirinha e que afaste o tráfego pesado da zona residencial. UNI TÓPICO 1 — PRÁTICA 1: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS 11 FIGURA 3 – REDE VIÁRIA E URBANA ESTRUTURANTE EXISTENTE A CURTO PRAZO FONTE: Adaptado de CCDR-N (2008) Solução: Deve-se ter em conta que toda alteração capaz de suprir as demandas de acessibilidade estarão corretas, dependendo apenas do investimento de cada ação e da verba possível para execução. A solução aqui apresentada é a executada para o estudo na cidade. Inicialmente, modificou-se o eixo coletor,prolongando a via pontilhada ao norte e transformando em eixos distribuidores a curva ao norte. Essa intervenção evita que exista tráfego pesado na região de zona residencial e facilita a circulação de veículos nos eixos coletores. Com relação à parte da zona ribeirinha, foram realizados túneis em alternativa as ruas, transformando aquela região em um espaço aberto de lazer para pedestres. Na zona central situada ao norte da zona de pedestres foi realizada liberação das vias internas ao tráfego de automóveis. Esta solução resultou em uma reformulação do tráfego, dificultando que os veículos atravessassem o espaço central, porém que o acesso continuou garantido a eles, executando diversas áreas de estacionamento na área de acesso à cidade e à sua área central para estacionamentos de curta e média duração. Estes espaços também forneceriam acesso às áreas rodoviárias da cidade. Um novo arruamento foi realizado para dar acesso ao bairro localizado a oeste, realizando um acesso através do eixo coletor mais ao norte, próximo da entrada da cidade. UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS 12 FIGURA 4 – PROPOSTA GLOBAL PARA A SOLUÇÃO DE ACESSOS PARA A REDE VIÁRIA ESTUDADA FONTE: Adaptado de CCDR-N (2008) 2.2 ANTEPROJETO Conforme as diretrizes para concepção de estradas (DCE-C, 2000), o anteprojeto é elaborado de acordo com as “Instruções e Diretrizes Concernentes”, em escala 1:5.000 ou 1:1.000 ou nas seguintes especificações: horizontal: 1:10.000 – 1:5.000 e vertical 1:1.000 – 1:500. Nesta etapa do projeto, deve-se conter no mínimo os seguintes itens: 1. Projeto geométrico da estrada no plano horizontal e no vertical. 2. Plano de acompanhamento de tratamento paisagístico. 3. Estudos hidrológicos. 4. Estudos técnicos de emissões (ruídos, substâncias nocivas). 5. Detalhamentos especiais quando houver (interseções, obras especiais, entre outros). TÓPICO 1 — PRÁTICA 1: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS 13 No entanto, outros estudos complementares devem ser realizados para uma boa execução da obra, necessitando ter em mãos os estudos geotécnicos e topográficos para a elaboração dos projetos de obras de terra, terraplenagem, pavimentação, drenagem, desapropriação, de acessos e que caibam no plano de orçamento referente à obra. Portanto, o anteprojeto deve ser estruturado de forma organizada, constando cada etapa de preparação da execução da obra associado a cada técnico responsável. 2.3. PROJETOS Quando pensamos na execução do projeto de rede viária, devemos ter em mãos qual é a classificação da rede quanto aos aglomerados populacionais, finalidade, programas de impacto ambiental, nível de serviço e condições técnicas, quais serão os veículos de projeto e a velocidade da via. O principal limitante para a execução do projeto é o custo de sua execução. A Figura 5 apresenta a média de custo para cada etapa de obra. É recomendado procurar a DER local, que possui normalmente projetos padronizados para obras de diferentes portes para examinar o conteúdo e a possibilidade de emprego na preparação do seu projeto, contendo os desenhos e memoriais descritivos necessários (DER/SP, 1987). FIGURA 5 – PORCENTAGEM DE CUSTO POR ETAPA DA OBRA FONTE: Adaptado de Modler (2012) Considerando compreender melhor os âmbitos de uma cidade mais acessível, indica-se a leitura de um artigo anexado nas leituras complementares. Como prática você pode identificar os elementos presentes no artigo, seria possível elaborar um trabalho similar a este avaliando a situação da sua cidade ou região? ATENCAO UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS 14 Segundo as Diretrizes Básicas do DNIT (BRASIL, 2010), os projetos de engenharia rodoviária se desenvolvem ao longo das seguintes fases: • Fase Preliminar. • Fase de Projeto Básico. • Fase de Projeto Executivo. A Figura 6 apresenta detalhadamente, em ordem cronológica, os processos necessários de estudos e projetos englobados para a realização de um projeto de estradas (BRASIL, 1974b). FIGURA 6 – ETAPAS DO PROJETO DE ESTRADAS FONTE: Adaptado de Brasil (1974b) TÓPICO 1 — PRÁTICA 1: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS 15 Conforme as Diretrizes Básicas do DNIT (BRASIL, 2010), o primeiro item apresentado no projeto de estradas (levantamento de dados pré-existentes) corresponde à fase preliminar do projeto de engenharia rodoviária. A fase de projeto básico é desenvolvida através do estudo de traçado através do reconhecimento do terreno e o anteprojeto, nesta etapa são fornecidas plantas, os desenhos e outros elementos que adequem a identificação da obra. Já na fase de projeto executivo, é apresentada as plantas, desenhos e notas de serviço para a construção da rodovia. Além disso, devem ser fornecidos os seguintes elementos: a) Informações que possibilitem o estudo e a dedução de métodos construtivos, instalações provisórias e condições organizacionais para a obra. b) Subsídios para montagem do plano de licitação e gestão da obra. c) Orçamento detalhado do custo global da obra, fundamentado em quantitativos de serviços, fornecimentos dos materiais e transportes propriamente avaliados. d) Informações para a instrução dos processos desapropriatórios. ATENCAO 3 EQUIPAMENTOS NECESSÁRIOS Os serviços de terraplenagem e da elaboração de toda estrutura da estrada estão diretamente interligados à execução da obra de uma estrada e envolvem a utilização de conjuntos de equipamentos pesados que consomem a segunda maior parte do orçamento de um projeto de rede viária (em média 20% do gasto total). Parâmetros como: distanciamento das jazidas mais próximas para extração dos agregados a serem utilizados, haver definido o traçado e quantificado o volume de aterro e/ou corte a ser realizado durante a obra e saber em quais processos se poderá utilizar mais de uma vez o mesmo equipamento são determinantes para a produção e o orçamento final dos serviços e no cronograma da obra. A Tabela 5 apresenta de maneira separada cada equipamento necessário para todos os processos e serviços a serem realizados em um projeto de terraplenagem. UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS 16 TABELA 5 – EQUIPAMENTOS INDICADOS PARA SERVIÇOS DISCRIMINADOS DE TERRAPLENAGEM Itens – Serviços Equipamentos utilizados Escavação do solo Tratores de lâmina Moto-scrapers Escavadeiras Escavações de rochas Perfuratriz Compressor Trator de lâmina Escavadeiras Extração de areia Drag-lineRetroescavadeiras Extração de rocha PerfuratrizCompressor de ar Carga de materiais CarregadeirasEscavadeiras Produção de brita Instalação de britagem Transporte de materiais Caminhões fora da estrada Caminhões basculantes Caminhões carroceria fixa Espalhamento de materiais terrosos MotoniveladorasTratores de lâmina Mistura de solos (homogeneização de umidade na pista) Grade de disco Motoniveladora Compactação propriamente dita Trator compactador Rolo de pneu (pressão variável) Rolo liso vibratório Rolo pé de carneiro Serviços auxiliares Tratores de pneusRetroescavadeiras FONTE: Brasil (2010, s.p.) As etapas construtivas de uma rodovia podem ser procedidas da seguinte maneira (CATTERPILLAR, 1977): Quando já encontradas na obra as máquinas necessárias para começar a execução de uma rodovia, transportadas através de aberturas seguras de caminhos até o local da obra ou por caminhos rurais existentes, iniciam-se algumas etapas preliminares à terraplanagem, sendo primeiramente efetuada a locação do traçado da faixa de domínio e, logo em seguida, o desmatamento da área, utilizando tratores esteira e também motosserras, logo depois são retirados os tocos das árvores e efetuada a limpeza. TÓPICO 1 — PRÁTICA 1: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS 17 As próximas etapas são a construção das fundações do viaduto na estruturante, o estaqueamento da rodovia, a fabricação, transporte e colocação das obras d’arte corrente (bueiros) e terraplenagem dos bueiros. Após concluída a classificação do solo escavado,variando entre 1ª categoria até 3ª categoria, no caso de existir solo mole, o mesmo é removido e implantada a areia. A escavação, carga, transporte e espalhamento são feitas com moto-scrapers, ou então escavação com trator de esteira, carregamento com pá carregadeira, transporte com caminhão basculante e espalhamento com motonivelador. Para a estabilização da base é feita uma operação solo cal. Primeiramente espalham-se os sacos de cal uniformemente, logo após o destorroamento e início da mistura com grade de disco, a homogeneização é feita com motoniveladoras. A cal traz benefícios e modificações no comportamento do solo, tais como: redução na plasticidade, da expansão, da contração e da massa específica e o aumento da umidade ótima, da resistência mecânica, da rigidez e da durabilidade. Com o material argiloso, a compactação é feita com rolo pé de carneiro, sendo que é executada de baixo pra cima. Para o acabamento, utiliza-se o rolo liso com finalidade de tornar uniforme o solo, sem buracos. Por fim, executa-se a imprimação e em seguida é espalhada a massa asfáltica e compactada com vibro- acabadora e rolo liso. Fique atento a esta dica para uma boa realização de compactação dos solos operações (BARONI, 2011): a) Escolha da área de empréstimo: deve ser considerada as distâncias de transporte, propriedades geotécnicas do material de empréstimo e atenção especial da umidade natural do solo da área de empréstimo. b) Transporte e espalhamento do solo: a espessura de espalhamento depende do tipo de solo, geralmente de 22 a 23 cm de solo solto resultam numa camada de 15 cm de solo compactado. c) Umidade ótima: para garantir uma melhor compactação é realizada irrigação ou aeração, seguidas de revolvimento mecânico do solo de maneira a homogeneizar o mesmo. d) Compactação: os equipamentos devem ser escolhidos de acordo com o tipo de solo; para solos coesivos, há uma parcela preponderante de partículas finas a muito finas, nas quais as forças internas de coesão desempenham papel preponderante. Para solos não coesivos praticamente não existe coesão entre os grãos, havendo muito atrito entre eles. Para obter grau de compactação adequado em campo, é recomendado: 1. Espessuras de capadas compactas inferiores a 20 cm. 2. Umidade do solo próxima a umidade ótima. 3. Homogeneização das camadas. 4. Definir o número de passadas necessárias do equipamento sobre o solo. DICAS UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS 18 4 ROTEIRO: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS Para a realização deste roteiro, será abordado um estudo piloto de projeto de rede viária que levou em consideração dois traçados para sua execução, conforme representado através de supostos estaqueamentos apresentados no perfil topográfico apresentando na Figura 7. Entre as duas alternativas, você, acadêmico, deve apresentar uma justificativa de escolha de perfil ideal para execução, levando os ensinamentos vistos durante este tópico. Deve-se elaborar uma tabela para identificar as fases preliminares de serviços e indicar os equipamentos pesados mínimos necessário para os serviços de terraplenagem na execução da obra do perfil escolhido, que é observado na Figura 7. FIGURA 7 – ESTAQUEAMENTO DOS PERFIS PARA A EXECUÇÃO DE UMA RODOVIA FONTE: O autor (2020) FIGURA 8 – COTAS DO TERRENO PARA A REPRESENTAÇÃO DO PERFIL 1 E DO PERFIL 2 TÓPICO 1 — PRÁTICA 1: CONCEPÇÃO DO PROJETO DE REDES VIÁRIAS 19 FONTE: O autor (2020) Solução: O melhor perfil para elaborar a obra viária seria o perfil 1. Os motivos para tal decisão se dão, principalmente, pela identificação da quantidade de corte e aterro que teria em cada perfil; o perfil 1 se destacou como o mais econômico. Também deve-se levar em consideração a quantidade de obras de artes especiais (pontes), no qual o perfil 2 necessitaria de duas pontes relativamente altas, encarecendo o custo da obra, enquanto no perfil 1 escolhido teríamos apenas a execução de uma ponte. Tendo em vista o terreno do perfil 1 apresentado, serão utilizados os seguintes serviços apresentados na Tabela S1. Os equipamentos mínimos para utilização serão: escavadeira, retroescavadeira, caminhão basculante, motoniveladora e rolo pé de carneiro. TABELA S1 – Lista de equipamentos para os serviços de terraplenagem Serviços Equipamentos utilizados Escavação do solo Escavadeira Escavações de rochas Escavadeira Extração de areia Retroescavadeiras Carga de materiais Escavadeira Transporte de materiais Caminhões basculantes Espalhamento de materiais terrosos Motoniveladora Mistura de solos (homogeneização de umidade na pista) Motoniveladora Compactação propriamente dita Rolo pé de carneiro Serviços auxiliares Retroescavadeira 20 Neste tópico, você aprendeu que: • A capacidade de organizar um projeto de rede viária é indicado através das normativas. • A identificar todas as etapas de execução de um projeto de rede viária. • A realizar soluções para facilitar a mobilidade e acessibilidade de uma rede viária. • A selecionar os equipamentos necessários para a elaboração dos processos de terraplenagem da obra. RESUMO DO TÓPICO 1 21 1 A compactação do solo é um procedimento que aumenta a densidade do terreno onde será construída uma rede viária. A partir disso, é possível garantir mais resistência e estabilidade para todas as etapas posteriores do projeto. Qual o tipo de solo recomendado para a compactação com rolo pé de carneiro? 2 Um projeto de rede viária é um conjunto de ideias que apresente a melhor solução tendo em vista critérios econômicos, ambientais e de relevo. Pesquise sobre os estudos topográficos, hidrológicos e geotécnicos e descreva o processo desses projetos: 3 A execução de uma obra rodoviária envolve o desenvolvimento de diversos estudos e processos prévios ao início das primeiras movimentações de terra no local. Tendo em vista estas diferentes etapas, assinale a alternativa CORRETA que corresponde a um processo verdadeiro de execução de uma rede viária: a) ( ) A etapa de maior gasto na execução de uma obra está geralmente na terraplenagem. b) ( ) Os estudos hidrológicos só ocorrem na fase posterior ao anteprojeto. c) ( ) Moto-scrapers podem ser utilizados para a etapa de escavação na realização de uma rodovia. d) ( ) Os estudos topográficos indicam a ocorrência de áreas pantanosas e tipos de solo necessárias para a execução do projeto. 4 As redes viárias, ou redes de transporte, são o conjunto de vias de comunicação (estradas, linhas aéreas, caminhos-de-ferro, entre outros) que ligam locais de origem a locais de destino, formando uma “teia” mais ou menos densa, de região para região. Os transportes desempenham um papel muito importante, pois facilitam a mobilidade das pessoas, o comércio de mercadorias, a troca de serviços e a circulação de informação. Dentre estes conjuntos de vias de comunicação existem as vias arteriais, que são: a) ( ) Rodovias que atendem ao tráfego de longa distância e baixos volumes. b) ( ) Rodovias com áreas mais restritas com tráfego de baixo volume. c) ( ) Rodovias que atendem a regiões bastantes limitadas. d) ( ) Rodovias de altos volumes de tráfego com qualidade técnica elevada. 5 A melhoria das redes viárias só é possível através de vários fatores, tais como a construção de novas infraestruturas, as licenças e sinais de trânsito de acordo com a lei; a segurança, rapidez e comodidade de passageiros e mercadorias devem ser uma prioridade, a evolução dos meios de transporte e a reorganização do espaço (alargamento das áreas urbanas e ordenamento do território). Todas estas melhorias contribuem fortemente para aumentar a acessibilidade dos lugares. Para a implantação de rodovias NÃO é obrigatório: AUTOATIVIDADE 22 a) ( ) Projeto discutindo integração de infraestrutura do sistema com o Plano Nacional de Viação. b) () Planejamento de acordo com o plano diretor da cidade. c) ( ) Realização de licitação para execução do projeto. d) ( ) Capacitação de mão de obra especializada. 23 TÓPICO 2 — UNIDADE 1 PRÁTICA 2: GESTÃO DA QUALIDADE EM OBRAS RODOVIÁRIAS 1 INTRODUÇÃO O termo qualidade para obras rodoviárias está associado a dois momentos: durante a construção e durante o uso ((FERREIRA; PICADA-SANTOS, 2006). Durante a construção, existem certas exigências que devem ser cumpridas, a maior parte delas contempladas dentro do planejamento do projeto, porém, em certas ocasiões e pela realidade do nosso país, é necessário “ficar de olho” durante a execução dos projetos para ter certeza que o que foi planejado e aprovado é o que realmente está sendo executado. Posteriormente a esta aprovação, a qualidade tem que continuar sendo feita sobre o sistema, pois este satisfaz necessidades de uma sociedade que está em constante evolução. Assim, a rodovia, sendo uma plataforma de comunicação, pode gerar feedback sobre suas condições de manutenção (estado de conservação), de modo que são os usuários que avaliam o estado, a qualidade e as deficiências da rodovia. A forma de medir essa qualidade é mediante o uso de indicadores, fazendo comparação de “o que se tem” com “o quê deveria ser” e, dessa forma, tentar ajustar as necessidades prioritárias dos usuários, quando estas sejam, claramente, economicamente viáveis. 2 DEFINIÇÕES A qualidade sempre vem acompanhada de certos conceitos básicos para a compreensão de seu processo. Na Figura 9 são apresentados alguns indicadores importantes e necessário à medida que é feita a avaliação de qualidade. 24 UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS FIGURA 9 – INDICADORES DE QUALIDADE PARA A EXECUÇÃO DE UMA OBRA FONTE: Adaptado de Norma DNIT 011/2004 (BRASIL, 2004) 2.1 PROCEDIMENTOS PARA GESTÃO EM OBRAS RODOVIÁRIAS Baseados na norma DNIT 011/2004 (BRASIL, 2004), de forma resumida, os projetos de obras de rodovias passam por dois diferentes tipos de avaliação de controle de qualidade, sendo eles: o autocontrole e o controle externo da obra. O autocontrole deve ser realizado diretamente pela empresa que executa a obra rodoviária desde seu planejamento até o momento de entrega, sendo dividida em: controle da produção (verificar qualidade dos materiais utilizados, realização dos ensaios, coleta dos materiais, treinamento da mão de obra utilizada, estocagem do matéria, entre outros aspectos) e controle de qualidade (monitorar o controle de produção, registro de aprovação de materiais e serviços concluídos, manutenção dos procedimentos, armazenamento de todos dados obtidos através dos ensaios, controle do passivo ambiental, entre outros). Por outro lado, o controle externo da obra é mantido pelo contratante que deve fiscalizar e supervisionar a contratada para controlar e fiscalizar se todos os requisitos pedidos estão sendo realizados corretamente pela empresa contratada. Quando se tem uma série de eventos que influenciam no resultado final do produto a ser entregue, conforme visto na Figura 10, vemos que a raiz do problema são as não conformidades que os clientes apresentam em suas obras, composta pela qualidade dos materiais, tempo de atraso da obra, funcionamento dos recursos humanos, interpretações erradas das plantas e planos e o controle de insumos de entrada. O cumprimento do contrato significa que todas as condições estipuladas são fielmente realizadas (LOPEZ, 2014). TÓPICO 2 — PRÁTICA 2: GESTÃO DA QUALIDADE EM OBRAS RODOVIÁRIAS 25 FIGURA 10 - DIAGRAMA CAUSA-EFEITO PARA GESTÃO EM OBRAS RODOVIÁRIAS FONTE: Adaptado de Lopez (2014) 2.1.1 Obtenção e administração dos dados Para que ocorra uma boa gestão de qualidade em uma empresa, é necessário que ela seja responsável e esteja envolvida na construção de um processo que faça uso de diagnósticos da sua situação, que se esforce para estruturar toda documentação com base em normas vigentes da ISO 9001 (ABNT, 2008), que estabeleça um plano de desenvolvimento de qualidade da gestão e, além disso, que planeje em conjunto tudo o que for necessário para verificar o status do sistema de maneira transparente. Para isso, é necessário obter algumas estruturas mínimas, sendo elas (BRASIL, 2004): • Definição do empreendimento rodoviário, apresentando de maneira clara os objetivos da qualidade da empresa, organogramas gerais do canteiro de obras e da empresa. • Documentar e comunicar as atribuições e responsabilidades de todos os setores envolvidos na realização da obra, não somente da mão de obra, mas também através de controle interno e gerência de qualidade dos materiais utilizados. • Todos devem ser responsáveis por uma boa higiene e segurança no ambiente de trabalho. • Obter pessoas qualificadas designadas para a gestão e execução dos trabalhos, elaborar modelos de quadros-resumos de controles geométricos, tecnológicos e estatísticos com os parâmetros para execução da obra. • Estabelecer e manter procedimentos documentados dos cumprimentos da legislação ambiental aplicável e de outros instrumentos legais normativos, como órgãos públicos, códigos e práticas. 26 UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS Para que isso realmente ocorra de maneira efetiva, existem certas maneiras de verificação da gestão de qualidade. São calculados valores de frequências relativas simples para verificar a evolução, geralmente mensal, de insumos, produção e da entrega do produto. Esta frequência é obtida através da relação entre o total de verificações realizados no controle dividida pelo total de verificações esperadas em projeto. Quanto mais próximo de 100% estiver o valor da frequência, melhor estará o desenvolvimento da gestão de um projeto. 3 ROTEIRO: GESTÃO DE QUALIDADE EM OBRAS RODOVIÁRIAS Este roteiro tem como intuito estimular os acadêmicos a visitarem a realização de uma obra de rede viária que esteja acontecendo próxima a sua cidade. Caso não ocorra nenhuma durante o período deste curso, poderá ser executada em alguma outra obra previamente informada ao tutor. Durante a visita, os alunos deverão fiscalizar e identificar os dados de efetividade da gestão de qualidade do empreendimento, identificando os cuidados de gestão dos itens anteriormente mencionados neste tópico (materiais, pessoas qualificadas executando o serviço, controle ambiental, segurança e higiene etc). Ao final, você, acadêmico, necessitará elaborar um relatório técnico como se fosse elaborado pelo supervisor da obra, levando em consideração tudo o que foi observado durante a visita. Boas práticas de gestão envolvem, acima de tudo, um comportamento íntegro entre as pessoas envolvidas no trabalho. Envolvem além de um bom projeto organizacional, uma boa conduta moral e ética. DICAS 27 RESUMO DO TÓPICO 2 Neste tópico, você aprendeu que: • O acadêmico deverá identificar dois pontos de avalição da qualidade, um ponto associado à construção de rodovia dentro ou fora da cidade, e outro sobre uma rodovia já finalizada e entregue para a comunidade. • É necessário identificar a extensão do projeto, argumentar quem está sendo beneficiado com a execução desse projeto e mostrar registros da visita técnica. • É preciso avaliar as condições de geometria viária, sinalização, estabilidade da infraestrutura, estado de conservação e segurança numa secção transversal do projeto, emitir um parecer sobre as condições visualizadas e argumentar sobre possíveis melhoras que deveriam ser feitas para atingir um produto de qualidade. 28 1 O processo de gestão, operação e manutenção rodoviária é formado por atividades complexas. Grande parte das tarefas é feita de forma manual. Para garantir que sejam realizadas com exatidão, é necessário contar com procedimentos de conferência que acabam atrasando a finalização das atividades. Indiquequais as melhores alternativas para aprimorar a funcionalidade da gestão de mão de obra da construção de uma rodovia: 2 As normas oferecem algumas vantagens importantes. Além de conduzirem as ações diretas de planejamento e gerenciamento de projetos, essas regulamentações possibilitam que procedimentos sejam realizados de acordo com níveis bastante elevados e internacionais de padrões de qualidade, o que gera agilidade e segurança. Além de seguir as normas de qualidade NBR ISSO 9001, pesquise outras normativas que podem contribuir para melhorara gestão de uma obra rodoviária: 3 Em todo projeto de engenharia, em particular nos projetos de estradas, pode-se, em geral, optar entre diversas soluções. É decisivo para a escolha da solução final o critério adotado pelo projetista, a sua experiência e o seu bom senso. Quanto aos projetos, analise as afirmativas a seguir: I- São empreendidos de forma temporária. II- Surgem para dar uma resposta estratégica a um desafio. III- Sequência de fases de um projeto: realizar, analisar, implementar e concluir. IV- A surpresa e a incerteza envolvem todo projeto. Assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) II e III apenas. b) ( ) I, III e IV apenas. c) ( ) II apenas. d) ( ) I, II, IV apenas. 4 O gerente de projetos de uma grande empresa começa a perceber que sua equipe não está trabalhando em conjunto. Assinale a alternativa que indica um indício de que isso está acontecendo: a) ( ) As reuniões são improdutivas. b) ( ) A equipe apresenta descontentamento com o andamento do projeto. c) ( ) Há comodismo da equipe. d) ( ) Há existência de conflitos com clima de competição dentro da equipe. 5 Conforme Paludo (2015), projetos são iniciativas únicas, com começo e fim definidos para atingir alguma meta ou objetivo. Sua finalidade é alcançar o resultado previamente estabelecido, portanto, o objetivo do projeto. Sobre a administração de projetos, assinale a alternativa CORRETA: AUTOATIVIDADE 29 a) ( ) O ciclo de vida refere-se ao tempo despendido para o desenho do processo de execução e planejamento do projeto. b) ( ) Os projetos são conjuntos de atividades rotineiras que produzem resultados similares de modo que não há uma previsão de término bem específico de cada uma de suas etapas. c) ( ) O ciclo de vida de um projeto inclui as fases de iniciação, planejamento, execução, monitoramento/controle e encerramento. d) ( ) Segundo o conceito moderno, projetos e processos apresentam objetivos e métodos semelhantes; a única diferença reside no fato de que o primeiro é utilizado em entidades públicas, já o segundo é utilizado em qualquer tipo de organização. 30 31 TÓPICO 3 — UNIDADE 1 PRÁTICA 3: ESCOLHA DO TRAÇADO 1 INTRODUÇÃO Neste tópico abordaremos a escolha de traçado para a realização de uma obra de rede viária. Veremos os principais fatores para a realização de um bom traçado, econômico e agradável aos usuários. O traçado de uma rodovia, como visto nos tópicos anteriores, deve levar em consideração os parâmetros geométricos, econômicos, técnicos, de demanda sociais e de tráfego. Um fator importante para o desenho do traçado é o usuário que irá trafegar pela rota, o traçado não pode apresentar trechos retilíneos muito extensos, pois isso pode provocar cansaço e sonolência ao condutor. A sinalização também deve ser bem realizada para que não impacte negativamente os condutores que viajam à noite. 2 TRAÇADO DA RODOVIA O que devemos levar em conta quando vamos elaborar o traçado? Três principais pontos devem ser pensados quando elaboramos um projeto (CATERPILLAR, 1977): Topografia: quando a obra vai ser realizada em ambientes com grandes diferenças de altitude, é imprescindível usar o terreno o favor para reduzir os gastos com movimentos de terra através de métodos de terraplenagem. Deve- se utilizar o terreno ao favor do traçado, muitas vezes aumentar o percurso do traçado para subir grandes declives sai mais em conta que realizar um elevado volume de corte ou aterro. Tenha isso em mente. Geologia: movimentos de terra são inevitáveis nessas obras, no entanto, devemos saber com que tipo de solo estaremos trabalhando durante a execução de obra. O acadêmico deve recordar de tópicos vistos em mecânica dos solos; solos muito moles podem apresentar certos recalques se não realizados pré- adensamentos, podendo levar a grandes patologias da estrada ao longo do tempo devido às cargas aplicadas sobre ela. Hidrologia: conhecer completamente o histórico de climatologia de chuvas da região em que a obra será construída a estrada é muito importante. Geralmente, o planejamento do traçado deve levar em consideração a pior 32 UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS situação registrada do local para que não ocorra formação de enchentes sobre o traçado realizado. Também deve-se realizar um projeto de drenagem adequado para dar vazão à água que circundará o traçado. Em resumo, vemos que é necessário reconhecer toda a região para levantar os dados de jazidas para execução da obra, topografia e geologia para um melhor aproveitamento dos níveis do solo já existentes e conhecer os perfis hidrológicos e suas diferentes extensões ao longo do ano para que não atinjam o trecho da obra. A determinação de alguns pontos obrigatórios a serem atingidos ou evitados são decorrentes de certas condições sociais, econômicas ou estratégicas, como a necessidade de acesso a algum vilarejo ou de passagem devido a razões técnicas como evitar atravessar o leito mais largo de um rio. Na Figura 11 vemos alguns exemplos de boas execuções de traçado que levam em consideração as condições e passagens necessárias para um projeto mais econômico e acessível. Como exemplo: Na Figura 11 a) vemos a melhor representação de desenvolvimento de traçado em um terreno com elevado declive, pelo qual é indicado um traçado mais longo, porém com menor movimentação de terra, em que os trechos retos do traçado acompanham as curvas de nível do declive. Na Figura 11 b) vemos o desenho de traçado cruzando a menor largura de um rio, evitando a execução de uma ponte mais larga e consequentemente com maior faturamento. Já no exemplo da Figura 11 c) vemos um traçado que acompanha as curvas de nível com pouco ou nenhuma movimentação de terra, no entanto para este último exemplo deve- se levar em consideração as condições de drenagem do terreno, uma vez que haverá maior acúmulo de água neste trecho. FIGURA 11 – ESCOLHAS DE TRAÇADOS NAS MELHORES SITUAÇÕES FONTE: O autor (2020) TÓPICO 3 — PRÁTICA 3: ESCOLHA DO TRAÇADO 33 Algumas outras recomendações também são importantes: - O greide da rodovia deve ser desenhado de maneira suave e uniforme, evitando as constantes quebras do alinhamento vertical e os pequenos comprimentos com rampas diferentes. - Nos trechos em corte ou em seção mista, deve-se projetar o greide com declividade igual ou superior a 1 %. - Rampas inferiores requerem cuidados especiais quanto à drenagem. - O mínimo permitido é de 0,35%, limitado a uma extensão de 30 m. - Nos trechos em corte, deve-se evitar concavidades com rampas de sinais contrários, para evitar problemas com a drenagem superficial. - Em regiões planas, o greide deve ser preferencialmente elevado. FIGURA 12 – ELEMENTOS DE GREIDE EM PLANTA, PERFIL E EM ELEMENTO ESPACIAL FONTE: Modler (2012, p. 55) 2.1 DEFEITOS DE TRAÇADO Algumas condições de realização de traçado nem sempre são possíveis de evitar, porém, podem gerar certo desconforto ou insegurança ao condutor e forçam a redução da velocidade do veículo. Neste tópico serão abordadas brevemente algumas condições a serem evitadas na hora de realização do traçado. Estes problemas são denominados defeitos de traçado. 34 UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS Conformevisto na Figura 13, estes defeitos devem ser evitados, pois dificultam o trajeto do usuário da pista. As dobras em óptica geram curvas de pequeno desenvolvimento entre tangentes, pois causa aparência de quebra de continuidade. Os mergulhos são quebras de fluidez de altitude, que além de causar desconforto ao usuário, podem danificar o veículo caso esteja em alta velocidade. FIGURA 13 – TÍPICOS DEFEITOS DE TRAÇADO Defeito Em planta e perfil Elemento espacial Dobra em óptica Mergulho em tangente Mergulho em curva Mergulho em tangente Abaulamento TÓPICO 3 — PRÁTICA 3: ESCOLHA DO TRAÇADO 35 Ondulação na curva Início de curva em área convexa FONTE: Adaptado de Modler (2012, p. 56-58). 3 ROTEIRO: ESCOLHA DE UM TRAÇADO Para a execução deste roteiro, deve-se realizar uma atividade prática visando revisar a utilização em campo de um nível e calcular o volume de aterro para a elaboração de uma estrada, utilizando uma situação imaginária na qual se mede a situação de um terreno, sendo presente um rio entre determinadas estacas e, por fim, apresentar a planta, perfil longitudinal e cálculos do aterro. Escolher uma via com extensão mínima de 150 metros, de preferência com certo declive para obtenção de diferentes cotas do terreno. Os materiais necessários para a realização do roteiro são: nível; tripé; trena; mira; Autocad ou outro software de desenho; e Excel ou outra ferramenta para elaboração de tabelas. Uma rodovia segura é aquela que evita ao máximo a presença de defeitos de traçado e que faça uso de todos os estudos prévios realizados no local de execução de obra (topografia, geologia, hidrologia, etc). DICAS 36 UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS Metodologia: Na extensão de 150 metros em uma estrada a ser escolhida, realizar dez medições com o nível, distanciadas entre 15 metros para calcular as cotas do terreno. O rio imaginário deve estar situado entre as estacas 5 e 6. Cota final: C1 + 1,5 m Largura da Plataforma: 6 m Bueiro: Estaca 9 Da posse dos dados foi elaborada a planta, perfil longitudinal e aterro: Resultado esperado: Planta: Bordo da plataforma de terraplanagem. Eixo de projeto. Limite da faixa de domínio. Off-set. Curso d’água. Ponte. Bueiro. Perfil Longitudinal: Abcissas (estacas) e ordenadas (cotas – mm). Linha do terreno natural. Greide de terraplanagem. Bueiro. Ponte. Furos de Sondagem. Aterro: Volume (m³). Custo. Nº de cargas. Qual o erro médio da metodologia de cálculo. Realização da planta conforme modelo visto na Figura 14, e do perfil longitudinal conforme visto na Figura 15. TÓPICO 3 — PRÁTICA 3: ESCOLHA DO TRAÇADO 37 FIGURA 14 – REPRESENTAÇÃO EM PLANTA PARA O TRAÇADO REALIZADO FONTE: O autor (2020) FIGURA 15 – GRÁFICO PARA APRESENTAR AS COTAS OBTIDAS ATRAVÉS DAS MEDIÇÕES FONTE: O autor (2020) Solução provável: 38 UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS TABELA 6 – TABELA PARA CÁLCULO DE VOLUMES DE CORTE OU ATERRO ESTACA CT (mm) CF - CT (mm) A (m²) V (m³) Dados obtidos com nível 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 CF: cota final CT : cota do terreno A: área da seção transversal V: volume do solo entre duas estacas consecutivas Solução provável: ESTACA CT (mm) CF - CT (mm) A (m²) V (m³) Dados obtidos com nível 1 -140 1465 10,93623 168,0889 1465 2 -200 1525 11,47563 179,2051 1525 3 -303 1628 12,41838 198,0781 1628 4 -470 1795 13,99203 217,3682 1795 5 -573 1898 14,9904 235,0622 1898 6 -710 2035 16,35123 261,0662 2035 7 -915 2240 18,4576 293,7008 2240 8 -1125 2450 20,7025 330,5895 2450 9 -1365 2690 23,3761 364,4895 2690 10 -1525 2850 25,2225 - 2850 39 RESUMO DO TÓPICO 3 Neste tópico, você aprendeu que: • O traçado de uma estrada é o principal aspecto que acarretará no custo final do projeto de obra rodoviária. • Devem ser considerados diferentes condições para sua elaboração: técnica, social, econômica e ambiental. • A topografia deve ser utilizada ao seu favor na hora de executar um traçado. • Deve-se avaliar o traçado para evitar ao máximo a presença de defeitos que dificultam a experiência do usuário da rodovia. 40 1 O levantamento topográfico consiste na representação planimétrica ou altimétrica, em carta ou em planta, dos pontos notáveis, assim como dos acidentes geográficos e outros pormenores de relevo de uma porção de terreno. Nos estudos topográficos, qual a importância do reconhecimento da região e os principais objetivos? 2 Os serviços de campo executados nos estudos topográficos têm por objetivo avaliar as condições atuais dos terrenos em que a obra será realizada. Que dados e levantamentos podem ser obtidos para o reconhecimento da região? 3 As redes viárias desempenham um papel muito importante pois ligam locais de origem a locais de destino, facilitando a mobilidade de pessoas, mercadorias e serviços. Quais os estudos de campo realizados para o projeto geométrico de uma rodovia? Comente sobre cada um deles. 4 O traçado em planta de uma rodovia permite que o movimento sobre o plano horizontal seja estabelecido, sendo compatíveis as devidas condições de segurança e velocidade. A topografia e locais obrigados de passagem também impõem condições no traçado. Para um elevado declive, como é indicado realizar o traçado? 5 De acordo com o DNIT, a finalidade deste Estudo de Traçado é garantir melhoria física e operacional ao segmento de travessia urbana com disciplinamento do tráfego por meio de adequação geométrica, proporcionando melhor fluidez, segurança e conforto ao usuário, tanto do tráfego de passagem quanto do tráfego local. Para o estudo de traçado referente à implantação de uma rodovia nova podemos afirmar que: a) ( ) O estudo de traçado para projetos rodoviários é a primeira etapa da fase de estudos. Trata-se de uma análise superficial do melhor caminho para o desenvolvimento da rodovia, um maior detalhamento do referido estudo será feito na fase de projeto geométrico. b) ( ) O estudo de traçado é uma fase essencial para o desenvolvimento dos projetos, não se pode tratar o estudo de traçado isoladamente sem considerar as demais disciplinas que compõem o projeto de engenharia rodoviária. c) ( ) Os estudos para elaboração de projetos rodoviários devem ser realizados simultaneamente por uma equipe multidisciplinar, considerando aspectos topográficos, geológicos, hidrológicos, ambientais, sociais, técnicos (geometria, drenagem, OAC, OAE etc.), financeiros etc. d) ( ) O estudo de traçado apesar de importante poderá ser realizado na fase de projeto básico, tendo em vista que ajustes nos projetos devem ser realizados na referida fase. AUTOATIVIDADE 41 TÓPICO 4 — UNIDADE 1 PRÁTICA 4: ESTUDO GEOTÉCNICO PARA OBRAS VIÁRIAS 1 INTRODUÇÃO Nesta unidade recordaremos os tópicos dos materiais e ensaios geotécnicos necessários para a execução de uma obra viária. A Figura 16 apresenta a estrutura típica. Para a realização de uma estrada. As principais camadas para a realização de uma rodovia, são compostas por um subleito e sua regularização e reforço, sub- base, base e revestimento. Para cada camada diferentes capacidades são exigidas para que a estrada sempre permaneça em serviço. FIGURA 16 – REPRESENTAÇÃO TÍPICA DE UMA ESTRUTURA RODOVIÁRIA FONTE: Modler (2012, p. 10). 2 AGREGADOS Quando pensamos na elaboração de uma estrada, um aspecto muito importante é o tipo de agregado (material granular e inerte) utilizado para cada camada de sua composição. Neste tópico iremos discutir quais são as principais fontes de agregados para aplicação nas redes viárias. Os engenheiros rodoviários tem grande interesse em explorar pedreiras próximas a construção da rede devido ao grande volume para a obra de pavimentação e diversificada granulometria para as inúmeras aplicações ao longo da obra (BRASIL, 2010). 42 UNIDADE 1 — REDES VIÁRIAS
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