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dy dx
 x
L L
E
 
Manual de Drenagem de Rodovias 259 
MT/DNIT/DPP/IPR 
Este dimensionamento é conseguido com a igualdade de vazão da água infiltrada com a 
capacidade drenante dos tubos a serem usados. 
No cálculo, são utilizados os símbolos abaixo: 
E = espaçamento das linhas dos drenos (m); 
h = altura do lençol freático acima da linha dos drenos, após sua construção (m); 
K = condutividade hidráulica do solo (m/s); 
q = contribuição da infiltração por m2 de área sujeita à precipitação (m3/s/m2); 
I = gradiente hidráulico (m/m). 
a) Cálculo da água infiltrada 
- sendo x o comprimento da faixa de um metro de largura, têm-se: 
XIiA ×= (equação 5.01) 
e a descarga proveniente da infiltração, por sua vez, será: 
iAqQ ×= ou XqQ ×= (equação 5.02) 
Esta descarga deverá ser escoada, tratando-se de descarga num meio poroso, segundo 
a lei de Darcy 
IAKQ ××= (equação 5.03) 
onde: 
A = área total da seção do dreno, normal ao deslocamento do fluido. 
Num ponto P, de coordenadas x e y, ter-se-á para gradiente hidráulico: 
xd
ydI −= (equação 5.04) 
Porém, no caso, A = 1 x y, então: 
Como a água infiltrada deverá ser escoada pelo dreno, têm-se, igualando-se (5.02) e 
(5.04): 
xd
yd
yKxq −= ou 0ydyKxdxq =×+× 
Integrando-se, obtém-se: 
C2Ky2qx =+ 
Manual de Drenagem de Rodovias 260 
MT/DNIT/DPP/IPR 
Para determinação da constante, faz-se x = 0, resultando, y = h e C = Kh2 
Então, têm-se: 
2Kh2Ky2qx =+ 
ou, dividindo-se ambos os membros por q: 
2hq
K
q
2Kh2X =+ 
Dividindo-se, ambos os membros por Kh2/q resulta: 
12h
2Y
2hq
K
2X =+ (equação 5.05) 
Fazendo-se, agora, y = 0, x = L e têm-se: 
1
2hq
K
2L = ou 2hq
K2L = (equação 5.06) 
Substituindo-se (6) em (5), obtém-se: 
12h
2h
2L
2X =+ (equação 5.07) 
que é a equação de uma elipse cujos semi-eixos são a metade da distância entre os 
drenos e a altura igual à altura máxima do lençol freático, situada no meio da distância 
entre os drenos. 
Sendo 2
LE = , obtém-se: 
2hq
K
4
2E = 
e, finalmente 
q
K2hE = 
que é o espaçamento máximo permissível e dá ao projetista a possibilidade de verificar se 
no projeto há necessidade de serem usados duas, três ou mais linhas de drenos, 
guardando entre si distâncias inferiores a E. 
Manual de Drenagem de Rodovias 261 
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5.2 DRENOS EM ESPINHAS DE PEIXE 
5.2.1 OBJETIVO E CARACTERÍSTICAS 
São drenos destinados à drenagem de grandes áreas, pavimentadas ou não, 
normalmente usados em série, em sentido oblíquo em relação ao eixo longitudinal da 
rodovia ou área a drenar. 
Geralmente são de pequena profundidade e, por este motivo, sem tubos, embora possam 
eventualmente ser usados com tubos. 
Podem ser exigidos em cortes, quando os drenos longitudinais forem insuficientes para a 
drenagem da área. 
Podem ser projetados em terrenos que receberão aterros e nos quais o lençol freático 
estiver próximo da superfície. 
Podem também ser necessários nos aterros quando o solo natural for impermeável. 
Conforme as condições existentes podem desaguar livremente ou em drenos 
longitudinais, conforme se vê na Fig. 102. 
5.2.2 ELEMENTOS DE PROJETO 
Tratando-se de drenos a serem construídos à pequena profundidade, é conveniente que 
sejam adotados drenos do tipo cego ou com tubo dreno. Os materiais usados precisam 
atender às exigências do item , 5.1.3 (Materiais) deste Manual. 
Para o projeto há necessidade de ser calculada a descarga, de acordo com os métodos 
descritos no item 5.1.3 (Cálculo da Seção de Vazão), deste Manual. Os coeficientes de 
permeabilidade dos agregados adotados podem ser obtidos na tabela 32, do Apêndice C. 
5.2.3 DIMENSIONAMENTO 
Tratando-se de drenos cegos, a fórmula a ser aplicada no dimensionamento é a de Darcy: 
IAKQ ××= 
Tratando-se de drenos com tubos verificar o item 4.1.3.1.3. 
Manual de Drenagem de Rodovias 262 
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Figura 102 - Drenos em espinha de peixe 
 
5.3 COLCHÃO DRENANTE 
5.3.1 OBJETIVO E CARACTERÍSTICAS 
O objetivo das camadas drenantes é drenar as águas, situadas a pequena profundidade 
do corpo estradal, em que o volume não possa ser drenado pelos dreno "espinha de 
peixe". 
São usadas: 
a) nos cortes em rocha; 
b) nos cortes em que o lençol freático estiver próximo do greide da terraplenagem; 
c) na base dos aterros onde houver água livre próximo ao terreno natural; 
d) nos aterros constituídos sobre terrenos impermeáveis. 
A remoção das águas coletadas pelos colchões drenantes deverá ser feita por drenos 
longitudinais. 
Manual de Drenagem de Rodovias 263 
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5.3.2 DIMENSIONAMENTO 
Para o dimensionamento do colchão drenante, como se trata, ainda, de meio poroso, há 
necessidade das seguintes determinações: 
a) Volume de água a escoar pela camada numa faixa de 1,0 metro de largura e 
comprimento, na direção do fluxo, até o limite da bacia de contribuição (Q); 
b) Gradiente hidráulico do fluxo que poderá ser substituído pela declividade da camada. 
Além dessas determinações há necessidade de pesquisa no campo para obtenção do 
material drenante e filtrante, cujas granulometrias deverão obedecer, conforme o 
caso, aos critérios de Terzaghi, do Bureau of Reclamation e Soil Conservation Service 
e do Comitê Francês de Geotêxteis e Geomembranas ou literatura técnica 
especializada, conforme Anexo a este Manual. 
Os coeficientes de permeabilidade das camadas deverão atender às necessidades da 
vazão. 
De posse destes elementos, o cálculo da espessura da camada não será difícil e vai 
depender do emprego da lei de Darcy: 
IAKQ ××= 
5.4 DRENOS SUB-HORIZONTAIS 
5.4.1 OBJETIVOS E CARACTERÍSTICAS 
Os drenos sub-horizontais são aplicados para a prevenção e correção de 
escorregamentos nos quais a causa determinante da instabilidade é a elevação do lençol 
freático ou do nível piezométrico de lençóis confinados. No caso de escorregamentos de 
grandes proporções, geralmente trata-se da única solução econômica a se recorrer. 
São constituídos por tubos providos de ranhuras ou orifícios na sua parte superior, 
introduzidos em perfurações executadas na parede do talude, com inclinação próxima à 
horizontal. As Figs. 103 e 104 mostram um dreno típico. Estes tubos drenam a água do 
lençol ou lençóis, aliviando a pressão nos poros. Considera -se mais importante que o 
alívio da pressão a mudança da direção do fluxo d'água, orientando-se assim a 
percolação para uma direção que contribui para o aumento da estabilidade. 
Em solos ou rochas permeáveis ou muito fraturadas a vazão pode ser grande, enquanto 
que em solos menos permeáveis a vazão pode ser pequena ou nula, embora o alívio de 
pressão esteja presente; neste caso as vazões podem ser tão pequenas que a água 
recolhida evapora ao longo de seu caminho no interior do tubo, sendo porém seu efeito 
positivo. Neste último caso, somente com a instalação de instrumentação adequada 
poderá este efeito ser aquilatado, como se verá no item 4.5.5. 
Manual de Drenagem de Rodovias 264 
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5.4.2 ELEMENTOS DE PROJETO 
Para se projetar uma bateria de drenos sub-horizontais é necessário, primeiramente, 
caracterizar-se geotecnicamente o maciço, por meio de sondagens adequadas, 
verificando-se em seguida em que caso se enquadra o material do talude. Para isso, 
distinguem-se três situações: 
a) rochas ou solos heterogêneos com relação à permeabilidade; 
b) materiais essencialmente homogêneos com relação à permeabilidade; 
c) escorregamentos relativamente "impermeáveis" cobrindo formações mais permeáveis 
e saturadas, com nível piezométrico elevado; 
No primeiro caso, a drenagem tem o objetivo de interceptar o maior número possível de 
veios permeáveis ou bolsões permeáveis. Torna-se