AULA 7 - Escolha do traçado de rodovias

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<p>Escolha do traçado de rodovias</p><p>Apresentação</p><p>O produto rodoviário final, denominado de corpo estradal, deve atender às expectativas de</p><p>segurança e conforto dos usuários, além de se adequar aos aspectos ambientais e ao relevo da</p><p>região, em sua forma e composição espacial. Para tanto, a geometria da rodovia deve harmonizar</p><p>itens como velocidade, diretriz, veículos de projeto, distâncias de visibilidade, alinhamento</p><p>horizontal, alinhamento vertical e elementos da seção transversal. Somente a respeito da distância</p><p>de visibilidade, é necessário identificar distância de parada mínima, distância de parada desejável,</p><p>distância de tomada de decisão e de ultrapassagem, para evitar defeitos de traçado.</p><p>Nesta Unidade de Aprendizagem, será possível identificar como um estudo de traçado bem</p><p>realizado acarreta em economia de tempo e custo, além de minimizar problemas de projeto e</p><p>execução em diversas áreas, como geometria, terraplenagem, interseções, drenagem,</p><p>pavimentação, etc.</p><p>Bons estudos.</p><p>Bons estudos.</p><p>Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:</p><p>Expressar as etapas de trabalho a serem cumpridas para definição do traçado final.•</p><p>Relacionar os condicionantes geológicos, hidrológicos, ambientais e sociais.•</p><p>Identificar os condicionantes (geométricos e físicos) intrínsecos às classes de rodovias.•</p><p>Infográfico</p><p>Determinadas combinações geométricas reduzem a dirigibilidade e põem em risco a segurança dos</p><p>usurários. Os manuais dos órgãos responsáveis pelas estradas de rodagem listam uma série de</p><p>recomendações e apresentam os erros a serem evitados nos traçados da rodovia como dobra ótica,</p><p>tangente pequena entre curvas no mesmo sentido, abaulamentos (sensação de tobogã), mergulhos</p><p>profundos em tangente e em curva, salto e salto com deflexão, início de curva horizontal em área</p><p>convexa, ondulações em curva, início de curva horizontal em curva vertical convexa. Uma rodovia</p><p>deve ter seu traçado harmonizado nas projeções horizontal e vertical. Para isso, confira, no</p><p>Infográfico, o que se deve evitar!</p><p>Aponte a câmera para o</p><p>código e acesse o link do</p><p>conteúdo ou clique no</p><p>código para acessar.</p><p>https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/eb5c0bf0-1e0d-4144-ba48-850ad2fbc8d2/01ade582-6909-4301-8f82-a63e97f36817.jpg</p><p>Conteúdo do livro</p><p>No trecho do material disponível, o autor aborda as etapas de anteprojeto - avaliação dos traçados,</p><p>elaboração de plantas e perfis e levantamento de quantitativos e custos - para comparação e</p><p>escolha do traçado mais conveniente. Com a diretriz do traçado definida, ou seja, uma ampla faixa</p><p>de terreno ao longo e ao largo da qual se tenha o melhor custo x benefício para lançamento da</p><p>estrada, faz-se o projeto definitivo, a representação espacial da rodovia (planta e perfil) e de todos</p><p>os seus elementos. Acompanhe os tópicos no capítulo Escolha do traçado de rodovias.</p><p>Bons estudos!</p><p>Conteúdo:</p><p>ESTRADAS</p><p>André Luís Abitante</p><p>Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094</p><p>A148e Abitante, André Luís.</p><p>Estradas / André Luís Abitante. – Porto Alegre :</p><p>SAGAH, 2017.</p><p>245 p. : il. ; 22,5 cm.</p><p>ISBN 978-85-9502-094-8</p><p>1. Rodovias. 2. Vias urbanas. 3. Traçado de rodovias. I.</p><p>Título.</p><p>CDU 625.7</p><p>Revisão Técnica:</p><p>Shanna Trichês Lucchesi</p><p>Mestre em Engenharia de Produção (UFRGS).</p><p>Professora do curso de Engenharia Civil (FSG).</p><p>Iniciais_Estradas.indd 2 06/06/2017 11:17:14</p><p>Escolha do traçado</p><p>de rodovias</p><p>Objetivos de aprendizagem</p><p>Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:</p><p> Expressar as etapas de trabalho a serem cumpridas para de� nição</p><p>do traçado � nal.</p><p> Relacionar os condicionantes geológicos, hidrológicos, ambientais</p><p>e sociais.</p><p> Identi� car os condicionantes (geométricos e físicos) intrínsecos às</p><p>classes de rodovias.</p><p>Introdução</p><p>O produto rodoviário final, sua forma e composição espacial, denominado</p><p>corpo estradal, deve se adequar ao relevo da região além de atender as</p><p>expectativas ambientais, de segurança e conforto dos usuários. Para tanto,</p><p>a geometria da rodovia deve harmonizar itens como velocidade diretriz,</p><p>veículos de projeto, distâncias de visibilidade, alinhamento horizontal,</p><p>alinhamento vertical e elementos da seção transversal.</p><p>Somente a respeito da distância de visibilidade, é necessário identificar</p><p>distância de parada mínima, distância de parada desejável, distância de</p><p>tomada de decisão e de ultrapassagem, para evitar defeitos de traçado.</p><p>Tecnicamente falando, um estudo de traçado bem realizado minimiza</p><p>problemas de projeto e execução em diversas áreas – geometria, terra-</p><p>plenagem, interseções, drenagem, pavimentação, etc. Acarretando em</p><p>economia de tempo e custo.</p><p>U2_C05_Estradas.indd 63 06/06/2017 16:17:25</p><p>O traçado final e suas respectivas etapas de</p><p>trabalho</p><p>Efetivamente, a confecção do projeto geométrico de uma via inicia-se por uma</p><p>das fases mais importantes: o estudo do traçado. Seu objetivo, segundo Lee</p><p>(2002), é a delimitação de faixas convenientes e adequadas, por onde atraves-</p><p>sará a futura rodovia, defi nidas a partir de dados geomorfológicos da região e</p><p>das características geométricas da superfície do terreno (relevo), permitindo</p><p>o desenvolvimento (e um comparativo) de duas ou mais opções de traçado.</p><p>Segundo o DNER (BRASIL, 1999), os traçados devem ser considerados</p><p>como entidades tridimensionais contínuas, de fluentes e gradativas mudanças</p><p>de direção. Para o dimensionamento e disposição das características geomé-</p><p>tricas espaciais do corpo estradal, as seguintes fases devem ser cumpridas</p><p>até o projeto definitivo (PEREIRA, 2001):</p><p> Reconhecimento – terrestre ou aerofotogramétrico;</p><p> Exploração – terrestre ou aerofotogramétrica;</p><p> Projeto da exploração;</p><p> Locação;</p><p> Projeto da locação.</p><p>A tecnologia é aliada da engenharia rodoviária, por isso as etapas de reco-</p><p>nhecimento e exploração, nos projetos atuais, são executadas em sua maioria</p><p>sobre trabalhos aerofotogramétricos, ou até mesmo com auxílio de sensoria-</p><p>mento remoto de fotos emitidas por satélites. A locação ainda é totalmente</p><p>feita por processos topográficos.</p><p>Reconhecimento</p><p>O objetivo de qualquer rodovia é a ligação de dois pontos extremos e, possi-</p><p>velmente, de alguns pontos intermediários. Defi nidos estes pontos, segundo</p><p>Pereira (2001), inicia-se a execução das operações que permitam o reconheci-</p><p>mento da área territorial de trabalho, por meio de levantamentos topográfi cos ou</p><p>aerofotogramétricos, acompanhados de informações geológicas e hidrológicas</p><p>(com relativa precisão), cobrindo duas ou mais faixas da região que tenham</p><p>condições de acomodar a referida estrada.</p><p>O menor caminho entre dois pontos é uma linha reta, o que na prática de</p><p>estradas (traçado de rodovia), geralmente é impossível. Os pontos extremos</p><p>– início e fim da futura via – são imposições do projeto, chamados de pontos</p><p>Estradas 64</p><p>U2_C05_Estradas.indd 64 06/06/2017 16:17:25</p><p>obrigatórios de condição. Os demais pontos, os intermediários pelos quais</p><p>a estrada deve passar, são impostos muitas vezes pelo contratante do projeto</p><p>ou por razões técnicas, e são chamados de pontos obrigatórios de passagem.</p><p>Na etapa de Reconhecimento, segundo Pereira (2001) geralmente as se-</p><p>guintes tarefas são executadas:</p><p> Levantamento planimétrico;</p><p> Levantamento altimétrico longitudinal;</p><p> Levantamento altimétrico transversal;</p><p> Desenho;</p><p> Anteprojeto.</p><p>Caso a área de interesse já tenha sido objeto de estudos, ou mesmo já se</p><p>encontre mapeada por cartas planialtimétricas geograficamente referenciadas,</p><p>toda essa etapa de reconhecimento pode ser suprimida, o que reduz muito os</p><p>serviços, economizando tempo e dinheiro.</p><p>Tendo em mãos os levantamentos planialtimétricos (plantas de reconheci-</p><p>mento), começa-se a elaboração do anteprojeto, um para cada perfil longitudinal</p><p>dos caminhamentos escolhidos, com objetivo de fazer um cálculo estimativo</p><p>dos serviços e quantidades de cada opção de estrada.</p><p>Segundo Pereira (2001), estas estimativas devem</p><p>contemplar os custos de</p><p>construção, de conservação e operação dos diversos traçados para, através</p><p>de uma análise comparativa, escolher a solução mais vantajosa. Prepara-se</p><p>então um Memorial Descritivo, apontando o traçado escolhido, um Memorial</p><p>Justificativo, apresentando os critérios de escolha e parâmetros adotados,</p><p>bem como o Orçamento. Portanto, o Anteprojeto do Reconhecimento deve</p><p>ser composto de:</p><p> Planta;</p><p> Perfil longitudinal;</p><p> Orçamento;</p><p> Memorial descritivo;</p><p> Memorial justificativo.</p><p>Condicionantes políticos e geográficos</p><p>A relação custo/benefício de uma estrada é função direta de alguns fatores</p><p>condicionantes que se refl etem em uma diretriz mais ou menos tortuosa.</p><p>65Escolha do traçado de rodovias</p><p>U2_C05_Estradas.indd 65 06/06/2017 16:17:25</p><p>Sem dúvida o fator predominante é a topografi a da região, mas temos outros</p><p>elementos que infl uenciam no lançamento do eixo:</p><p> Região – importância econômica e demanda de tráfego;</p><p> Classe da rodovia – função direta do VDM (volume médio diário);</p><p> Pontos obrigatórios – de condição e de passagem, como cidades inter-</p><p>mediárias, terrenos de baixo valor, etc.;</p><p> Topografia – o traçado deve minimizar movimentos de terra e a cons-</p><p>trução de obras de arte (pontes, viadutos, etc.);</p><p> Geotecnia – evitar obras adicionais para contenção de cortes e aterros;</p><p> Hidrologia – estimar as dimensões das obras de drenagem.</p><p>Para escolha das melhores faixas do terreno, segundo Lee (2002), são</p><p>condicionantes os fatores geológicos (solos moles ou colapsíveis, materiais</p><p>inservíveis, encostas escorregadias, corte em rocha para utilização em ater-</p><p>ros, descarte e bota-foras, jazidas e empréstimos laterais, etc.), hidrológicos</p><p>(rios e cursos de água, cota de cheia máxima, bacias de contribuição, regiões</p><p>alagadiças, etc.), ambientais e sociais (reservas ecológicas, matas nativas</p><p>e áreas de preservação, reservas indígenas, quilombolas, assentamentos e</p><p>invasões, árvores nativas com restrição ao corte, áreas de expansão urbana,</p><p>áreas de atração, etc.).</p><p>Logicamente, quanto mais suave for a topografia da região, menor o custo</p><p>da construção da estrada. Quando a declividade de uma região for íngreme, de</p><p>modo que não seja possível lançar o eixo da estrada com declividade inferior</p><p>aos valores admissíveis, deve-se desenvolver o traçado. Quando o eixo da</p><p>estrada acompanha as curvas de nível, reduz-se o volume de material esca-</p><p>vado, porque, ao se acompanhar as curvas de nível, a plataforma da estrada</p><p>interceptará menos destas. Quando o eixo da estrada tiver que cruzar um</p><p>espigão, deve-se fazê-lo nos seus pontos mais baixos, ou seja, nas gargantas,</p><p>originando deste modo rampas com declividades menores, consequentemente,</p><p>diminuindo os movimentos de terra.</p><p>Exploração</p><p>A exploração é um novo levantamento, de média precisão (com maior deta-</p><p>lhamento), baseado na linha poligonal escolhida na fase de Reconhecimento,</p><p>buscando melhorar o traçado até então proposto (Pereira, 2001). A melhoria</p><p>consiste em defi nir uma diretriz tão próxima quanto possível imaginar o</p><p>Estradas 66</p><p>U2_C05_Estradas.indd 66 06/06/2017 16:17:25</p><p>eixo da futura estrada, resultando daí a Linha de Ensaio, Linha Base ou</p><p>Poligonal da Exploração.</p><p>Sendo semelhante ao reconhecimento, Pereira (2001) subdivide a explo-</p><p>ração nas etapas de levantamento planimétrico, levantamento altimétrico</p><p>longitudinal, levantamento altimétrico transversal e desenhos.</p><p>Medidas de distâncias</p><p>Na direção do caminhamento, utilizam-se equipamentos como distanciômetros,</p><p>estações totais, trenas de aço ou de lona plastifi cada. Para materialização dos</p><p>pontos de medidas, segundo Lee (2002), faz-se a cravação de piquetes e/ou</p><p>estacas, devidamente numeradas, p. ex.: o ponto inicial é identifi cado por 0=PP,</p><p>lido como “estaca zero PP”. Os demais pontos são marcados em intervalos</p><p>constantes, separados entre 20 m ou 50 m, denominados de “estacas inteiras”</p><p>ou simplesmente “estacas”, devidamente numerados, estabelecendo-se o</p><p>chamado estaqueamento.</p><p>Muitas vezes temos interesse em alguns pontos intermediários, situados</p><p>entre duas estacas inteiras consecutivas, chamados de “estacas intermediá-</p><p>rias”. Tais pontos, segundo Lee (2002), convencionalmente são identificados</p><p>pelo número da estaca imediatamente anterior, acrescido da distância (em</p><p>metros) desta estaca até o ponto (p. ex.: 255 + 15,65 m, lido como estaca 255</p><p>mais 15,65 m). Nos vértices da poligonal, ou seja, em cada mudança de dire-</p><p>ção, normalmente instalam-se os aparelhos de trabalho, sendo esses pontos</p><p>denominados “estacas de mudança”, e seu piquete deve receber um prego para</p><p>correto posicionamento do prumo do aparelho.</p><p>Medidas de ângulos</p><p>Os ângulos formados por vértices consecutivos da poligonal são medidos com</p><p>precisão topográfi ca, segundo Fonseca (1973), por Azimute/Rumo ou Defl exão:</p><p> Azimute – ângulo formado pela direção do norte verdadeiro ou mag-</p><p>nético até outra direção qualquer no sentido horário;</p><p> Rumo – ângulo medido a partir da direção norte ou sul até a direção</p><p>qualquer, identificado o correspondente quadrante;</p><p> Deflexão – ângulo formado pelo prolongamento de um segmento da</p><p>poligonal com o alinhamento seguinte, identificado o sentido à direita</p><p>ou esquerda de medida.</p><p>67Escolha do traçado de rodovias</p><p>U2_C05_Estradas.indd 67 06/06/2017 16:17:26</p><p>Desenhos</p><p>Em cima dos levantamentos executados faz-se a representação gráfi ca, uma</p><p>planta detalhada da área levantada, contendo as características do relevo do</p><p>terreno (as curvas de nível), base para o projeto da futura estrada.</p><p>Segundo Pereira (2001), importância especial deve ser dada a representação</p><p>dos ângulos, ou seja, jamais construí-los com o auxílio de transferidor. Para</p><p>execução de forma precisa é empregado o processo das coordenadas dos</p><p>vértices para a representação das deflexões.</p><p>O processo das coordenadas dos vértices consiste na organização de</p><p>uma planilha. Ainda segundo Pereira (2001), a partir do rumo inicial da po-</p><p>ligonal, seus alinhamentos e deflexões e, ainda, considerando um sistema de</p><p>coordenadas cartesianas, onde o eixo Y coincide com a direção Norte, pode-se</p><p>projetar tais alinhamentos nos eixos ortogonais somando-se tais projeções as</p><p>coordenadas do ponto anterior para obter-se as coordenadas do ponto seguinte.</p><p>No exemplo apresentado na Figura 1, temos um ponto de coordenadas</p><p>conhecidas (A), rumo inicial, extensão de um primeiro segmento, deflexão e</p><p>extensão de um segundo segmento de uma poligonal qualquer.</p><p>Figura 1. Processo das coordenadas dos vértices.</p><p>Fonte: Pereira (2001).</p><p>Estradas 68</p><p>U2_C05_Estradas.indd 68 06/06/2017 16:17:26</p><p>Sendo:</p><p>XA e YA = coordenadas conhecidas do ponto A;</p><p>ρAB = rumo do lado AB;</p><p>ΦBC = deflexão entre lado AB e BC;</p><p>DAB = distância entre A e B;</p><p>DBC = distância entre B e C.</p><p>O rumo ρBC é calculado por:</p><p>ρBC = ρAB – ΦBC.</p><p>Calculamos as projeções através das seguintes expressões genéricas, con-</p><p>siderando seus sinais algébricos:</p><p>x = D × sen ρ</p><p>y = D × cos ρ</p><p>Assim teremos as projeções:</p><p>xAB = DAB × sen ρAB yAB = DAB × cos ρAB</p><p>xBC = DBC × sen ρBC yBC = DBC × cos ρBC</p><p>As coordenadas dos pontos B e C serão:</p><p>XB = XA + xAB YB = YA + yAB</p><p>XC = XB + xBC YC = YB + yBC</p><p>Conhecidas as coordenadas dos pontos, a distância DAB é estabelecida</p><p>através da seguinte expressão:</p><p>DAB = (XB – XA)2 + (YB – YA)2 ou DAB = xAB</p><p>2 + yAB</p><p>2</p><p>Marcando e ligando graficamente as coordenadas, teremos os alinhamentos</p><p>e, consequentemente, seus ângulos, representados de forma bastante precisa.</p><p>Na fase de desenho confecciona-se ainda o perfil longitudinal e as seções</p><p>transversais, sendo por interpolação determinados os pontos de cota cheia,</p><p>que devem ser devidamente graficados em planta para estabelecimento das</p><p>69Escolha do traçado de rodovias</p><p>U2_C05_Estradas.indd 69 06/06/2017 16:17:27</p><p>curvas de nível. Concluindo o desenho, segundo Pereira (2001), alguns detalhes</p><p>de acabamento são adotados para melhor apresentação do produto final, por</p><p>exemplo:</p><p>a) Marcar as posições das estacas</p><p>inteiras e intermediárias, numerando</p><p>as múltiplas de 10 e indicando todas aquelas restantes múltiplas de</p><p>5, diferenciando uma das outras através da variação do tamanho dos</p><p>traços indicativos.</p><p>b) Representar detalhes planimétricos, tais como divisas legais, cercas,</p><p>construções, estradas, rios, etc.</p><p>c) Traçar as seções transversais ao alinhamento.</p><p>d) Representar adequadamente as curvas de nível, identificando as cotas</p><p>de referência.</p><p>Projeto da exploração</p><p>O resultado da exploração oferece um retrato detalhado de toda área/região</p><p>para se defi nir o melhor projeto à futura estrada. As condições do terreno</p><p>orientam os projetistas sobre as pretensas características da estrada, bem</p><p>como sobre estimativas de custo para comparações. Essas condições também</p><p>são expressas pelas características técnicas fi xadas para estrada através das</p><p>Instruções de Serviço emitidas pelo contratante do projeto.</p><p>Características técnicas</p><p>Entende-se como características técnicas um conjunto de parâmetros pré-</p><p>-estabelecidos para determinada classe de rodovia, que combinados norteiam</p><p>todo o projeto e são defi nidos em função da classe da rodovia ou via urbana.</p><p>Segundo Lee (2002), esses parâmetros baseiam-se na conformação do ter-</p><p>reno (plano, ondulado, montanhoso), no tráfego, na velocidade diretriz e nas</p><p>características geométricas.</p><p>Conforme o DNER (BRASIL, 1999), alguns dos principais elementos</p><p>geométricos intrínsecos à classe da via são:</p><p> Em planta:</p><p>■ Raio mínimo das curvas de concordância horizontal;</p><p>■ Comprimento das transições;</p><p>■ Tangente mínima entre curvas reversas.</p><p>Estradas 70</p><p>U2_C05_Estradas.indd 70 06/06/2017 16:17:27</p><p> Em perfil:</p><p>■ Raio mínimo das curvas de concordância vertical;</p><p>■ Taxa de declividade máxima;</p><p>■ Extensão máxima de rampa com declividade máxima;</p><p>■ Distâncias de visibilidade.</p><p> Em seção transversal:</p><p>■ Abaulamento;</p><p>■ Largura da pista, acostamentos, refúgios, estacionamentos e calçadas;</p><p>■ Superlargura e superelevação.</p><p>Com as características técnicas impostas pelas Instruções de Serviço e classe da rodovia,</p><p>mais a exploração concluída, é dado o “start” na execução do projeto final, ou seja, o</p><p>traçado (único) e definitivo, que indicará todos os demais elementos da via. É objetivo</p><p>deste estudo/curso o detalhamento e aplicação desta fase em diante, fundamental</p><p>para execução e eficiência da futura rodovia.</p><p>Locação</p><p>Com o projeto totalmente defi nido, volta-se ao campo para implantá-lo, ou</p><p>seja, locar os seus pontos verifi cando se o que foi previsto e projetado condiz</p><p>às expectativas. Todas as ocorrências são anotadas para novos estudos e</p><p>convenientes alterações, caso seja necessário.</p><p>Projeto da locação</p><p>Pereira (2001) relata que o projeto da locação é a materialização do resultado</p><p>dos estudos, incluindo possíveis alterações, originadas pelos problemas iden-</p><p>tifi cados na locação. Em resumo repete-se a fase de projeto da exploração,</p><p>reanalisando e, se necessário, refazendo alguns itens pontuais, concluindo</p><p>desta forma todas as fases do projeto geométrico.</p><p>71Escolha do traçado de rodovias</p><p>U2_C05_Estradas.indd 71 06/06/2017 16:17:27</p><p>Produto final – Diretriz da rodovia</p><p>Segundo Pereira (2001), a linha de ensaio da exploração é a base para orien-</p><p>tação da futura Diretriz. O grau de coincidência entre exploração e locação</p><p>demonstra a qualidade dos serviços executados até então. Esta linha pode</p><p>ser considerada como a diretriz numa primeira aproximação. A defi nição da</p><p>diretriz deve harmonizar as condições de planta com as de greide, da melhor</p><p>forma possível. O greide mais conveniente será aquele que acarretar o movi-</p><p>mento de terra (terraplenagem) adequado – geralmente são necessários 60%</p><p>do trecho em corte para que se tenha material sufi ciente para execução dos</p><p>40% restantes em aterro.</p><p>O eixo de uma futura estrada ou rodovia é denominado como diretriz,</p><p>sendo composto por uma Planta, um Perfil Longitudinal (Greide) e as Seções</p><p>Transversais (Plataforma).</p><p> Planta – Para Pereira (2001), tratando-se de estrada na sua projeção</p><p>horizontal (em planta), temos uma sequência de trechos retilíneos, com</p><p>deflexões definindo as mudanças de direções, porém, não se pode fazer</p><p>uma estrada só com alinhamentos retos, pois nos vértices da poligonal</p><p>os veículos trafegantes não teriam segurança nem conforto ao mudar</p><p>de direção. Por isso, os alinhamentos retos são concordados uns aos</p><p>outros, por meio de curvas de concordância. Segundo o DNER (BRA-</p><p>SIL, 1999), deve-se evitar trechos retilíneos longos concordados com</p><p>curvas de pequeno raio (apresentado na Figura 2); o processo correto</p><p>seria tomarem-se os dados da topografia para lançamento dos arcos</p><p>básicos de circunferência, com desenvolvimento tão longo quanto</p><p>possível, e conectá-los com pequenas tangentes, concordadas com</p><p>espirais de transição (apresentado na Figura 3). Os trechos retos são</p><p>chamados de Tangentes e os trechos em curva são chamados de Curvas</p><p>de Concordância Horizontal, que, por sua vez, podem ser diferenciadas</p><p>em Curva Circular e Curva de Transição. É recomendado ainda</p><p>não projetar trechos retilíneos excessivamente longos, nem curvas</p><p>consecutivas no mesmo sentido, caso este último não seja possível, as</p><p>curvas consecutivas devem manter uma relação de proporção entre si.</p><p>Estradas 72</p><p>U2_C05_Estradas.indd 72 06/06/2017 16:17:28</p><p>Figura 2. Tangentes longas concordadas com curvas de raio pequeno.</p><p>Fonte: DNER (BRASIL, 1999).</p><p>Figura 3. Curvas de raio longo concordadas com tangentes curtas.</p><p>Fonte: DNER (BRASIL, 1999).</p><p> Perfil – O eixo da futura rodovia, quando projetado em um plano vertical</p><p>e confrontado com o perfil do terreno (relevo), passa a ser denominado</p><p>perfil longitudinal da diretriz, ou comumente Greide. Exatamente como</p><p>em planta, em perfil os trechos retos projetados são concordados por</p><p>trechos em curvas, com objetivo de tornar as mudanças de inclinações</p><p>mais suaves e confortáveis, eliminando situações de perigo e danos</p><p>aos veículos e aos usuários da estrada. Segundo o DNER (BRASIL,</p><p>1999), os trechos retos do greide, em função das suas inclinações, são</p><p>denominados de patamares (trechos retos em nível), rampa ou aclive</p><p>(trechos retos em subida) e contra-rampa ou declive (trechos retos em</p><p>descida). Para rampas e contra-rampas, existem declividades mínimas</p><p>73Escolha do traçado de rodovias</p><p>U2_C05_Estradas.indd 73 06/06/2017 16:17:28</p><p>e máximas em função da classe da rodovia e do veículo de projeto. Os</p><p>trechos curvos que concordam dois trechos retos devem ser parábolas</p><p>de 2º grau, denominadas Curvas de Concordância Vertical, conforme</p><p>apresentado na Figura 4.</p><p>Figura 4. Curvas de concordância vertical.</p><p>Fonte: Pontes (1998).</p><p>Cotas</p><p>Curva</p><p>vertival</p><p>convexa</p><p>PIV1</p><p>i2 (-)</p><p>i1 (+)</p><p>Curva</p><p>vertical</p><p>côncava</p><p>PIV2</p><p>i3 (+)</p><p>Estacas</p><p> Seção transversal (plataforma) – é a representação gráfica e geomé-</p><p>trica, num plano vertical de projeção, de elementos dispostos transver-</p><p>salmente a um determinado ponto do eixo longitudinal (PEREIRA,</p><p>2001). A seção transversal, dependendo do relevo do terreno e greide</p><p>projetado, pode ser em corte, aterro (apresentado na Figura 5) ou mista.</p><p>Estas seções, portanto, são perpendiculares ao eixo nas estacas inteiras,</p><p>e indicam a linha do terreno natural e a seção projetada, as cotas de</p><p>terraplenagem, a inclinação dos taludes, os limites das categorias de</p><p>terreno, a faixa de domínio (no caso de rodovias), o acabamento lateral da</p><p>seção para sua adaptação ao terreno adjacente, a largura da plataforma,</p><p>dos acostamentos, dos estacionamentos, calçadas e o alinhamento</p><p>predial (no caso de vias urbanas). Segundo o DNER (BRASIL, 1999),</p><p>nas rodovias, a inclinação transversal mínima aconselhável de um</p><p>pavimento asfáltico é 2% e, no caso de pavimentos de concreto bem</p><p>executados, 1,5%, podendo essa inclinação chegar a 5%, no caso de</p><p>rodovias com solo estabilizado. Comumente são projetadas pistas com</p><p>inclinação transversal constante em cada faixa de rolamento e simétricas</p><p>em relação ao eixo da via.</p><p>Estradas 74</p><p>U2_C05_Estradas.indd</p><p>74 06/06/2017 16:17:29</p><p>Fi</p><p>gu</p><p>ra</p><p>5</p><p>. S</p><p>eç</p><p>ão</p><p>tí</p><p>pi</p><p>ca</p><p>e</p><p>m</p><p>a</p><p>te</p><p>rr</p><p>o.</p><p>Fo</p><p>nt</p><p>e:</p><p>D</p><p>N</p><p>IT</p><p>, R</p><p>el</p><p>at</p><p>ór</p><p>io</p><p>d</p><p>e</p><p>au</p><p>di</p><p>ên</p><p>ci</p><p>a</p><p>pú</p><p>bl</p><p>ic</p><p>a</p><p>so</p><p>br</p><p>e</p><p>a</p><p>du</p><p>pl</p><p>ic</p><p>aç</p><p>ão</p><p>d</p><p>a</p><p>BR</p><p>4</p><p>08</p><p>/P</p><p>E,</p><p>2</p><p>00</p><p>7.</p><p>PI</p><p>ST</p><p>A</p><p>EX</p><p>IS</p><p>TE</p><p>N</p><p>TE</p><p>3,</p><p>50</p><p>PI</p><p>ST</p><p>A</p><p>D</p><p>E</p><p>RO</p><p>LA</p><p>M</p><p>EN</p><p>TO</p><p>3,</p><p>50</p><p>EIXO DA PISTA EXISTENTE7,</p><p>00</p><p>2,</p><p>50</p><p>0,30 AC</p><p>O</p><p>ST</p><p>AM</p><p>EN</p><p>TO</p><p>EIXO LOCADO</p><p>CB</p><p>U</p><p>Q</p><p>1,</p><p>00</p><p>e</p><p>=</p><p>1</p><p>2,</p><p>5c</p><p>m</p><p>3%</p><p>CB</p><p>U</p><p>Q</p><p>e</p><p>=</p><p>1</p><p>2,</p><p>5c</p><p>m</p><p>3%</p><p>1,</p><p>00 FAIXA DE</p><p>SEGURANÇA</p><p>CA</p><p>N</p><p>TE</p><p>IR</p><p>O</p><p>VA</p><p>RI</p><p>ÁV</p><p>EL</p><p>1,</p><p>00 FAIXA DE</p><p>SEGURANÇA</p><p>3,</p><p>60</p><p>7,</p><p>20</p><p>PI</p><p>ST</p><p>A</p><p>D</p><p>E</p><p>RO</p><p>LA</p><p>M</p><p>EN</p><p>TO</p><p>3,</p><p>60</p><p>EIXO DA PISTA PROJETADA</p><p>3,</p><p>00</p><p>ACOSTAMENTO</p><p>SA</p><p>RJ</p><p>ET</p><p>A</p><p>RE</p><p>VE</p><p>ST</p><p>ID</p><p>A</p><p>D</p><p>E</p><p>CO</p><p>N</p><p>CR</p><p>ET</p><p>O</p><p>0,</p><p>50</p><p>0,</p><p>50</p><p>0,</p><p>25</p><p>0,</p><p>25</p><p>SU</p><p>B-</p><p>BA</p><p>SE</p><p>E</p><p>ST</p><p>AB</p><p>IL</p><p>IZ</p><p>AD</p><p>A</p><p>G</p><p>RA</p><p>N</p><p>U</p><p>LO</p><p>M</p><p>ET</p><p>RI</p><p>CA</p><p>M</p><p>EN</p><p>TE</p><p>SE</p><p>M</p><p>M</p><p>IS</p><p>TU</p><p>RA</p><p>e</p><p>=</p><p>2</p><p>0,</p><p>0c</p><p>m</p><p>BA</p><p>SE</p><p>D</p><p>E</p><p>SO</p><p>LO</p><p>-B</p><p>RI</p><p>TA</p><p>CO</p><p>M</p><p>7</p><p>0%</p><p>D</p><p>E</p><p>BR</p><p>IT</p><p>A</p><p>+</p><p>30</p><p>%</p><p>D</p><p>E</p><p>SO</p><p>LO</p><p>e</p><p>=</p><p>2</p><p>0,</p><p>0c</p><p>m</p><p>2</p><p>3</p><p>2</p><p>3</p><p>RE</p><p>CI</p><p>CL</p><p>AR</p><p>B</p><p>AS</p><p>E</p><p>IN</p><p>CO</p><p>RP</p><p>O</p><p>RA</p><p>N</p><p>D</p><p>O</p><p>O</p><p>R</p><p>EV</p><p>ES</p><p>TI</p><p>M</p><p>EN</p><p>TO</p><p>E</p><p>XI</p><p>ST</p><p>EN</p><p>TE</p><p>+</p><p>5%</p><p>D</p><p>E</p><p>PÓ</p><p>D</p><p>E</p><p>PE</p><p>D</p><p>RA</p><p>E</p><p>3</p><p>%</p><p>D</p><p>E</p><p>CI</p><p>M</p><p>EN</p><p>TO</p><p>E</p><p>M</p><p>P</p><p>ES</p><p>O</p><p>CB</p><p>U</p><p>Q</p><p>e</p><p>=</p><p>1</p><p>2,</p><p>5c</p><p>m</p><p>3%</p><p>CB</p><p>U</p><p>Q</p><p>e</p><p>=</p><p>1</p><p>2,</p><p>5c</p><p>m</p><p>3%</p><p>3%</p><p>3%</p><p>3%</p><p>CB</p><p>U</p><p>Q</p><p>e</p><p>=</p><p>1</p><p>2,</p><p>5c</p><p>m</p><p>CB</p><p>U</p><p>Q</p><p>e</p><p>=</p><p>1</p><p>2,</p><p>5c</p><p>m</p><p>PI</p><p>ST</p><p>A</p><p>PR</p><p>O</p><p>JE</p><p>TA</p><p>D</p><p>A</p><p>75Escolha do traçado de rodovias</p><p>U2_C05_Estradas.indd 75 06/06/2017 16:17:29</p><p>Defeitos de traçado</p><p>Segundo Lee (2001), a combinação inadequada (ou descoordenada) dos ele-</p><p>mentos geométricos em planta e em perfi l pode resultar no projeto de uma</p><p>rodovia com trechos que não ofereçam condições satisfatórias de segurança e</p><p>de conforto para os usuários, prejudicando a fl uidez desejada para o trânsito</p><p>veicular.</p><p>Existem combinações, defeitos na geometria, que comprometem profun-</p><p>damente a qualidade do projeto (entenda segurança dos futuros motoristas),</p><p>sendo expressamente apontadas pelos diversos Departamentos de Estradas</p><p>e Rodagem, para que os profissionais da Engenharia Rodoviária evitem ao</p><p>máximo. Conforme Lee (2001), estes defeitos foram catalogados inicialmente</p><p>pelas normas alemãs de projeto geométrico de rodovias, e adotadas plenamente</p><p>no Brasil.</p><p>Os principais defeitos óticos espaciais que resultam da combinação (su-</p><p>perposição) dos elementos em planta e em perfil são os seguintes:</p><p>a) Dobras e defeitos óticos – curvas de pequeno desenvolvimento entre</p><p>tangentes devem ser evitadas, pois causam aparência de quebra de</p><p>continuidade. Tangentes intermediárias curtas entre curvas de mesmo</p><p>sentido também devem ser evitadas, pois causam aparência de quebra</p><p>de continuidade.</p><p>b) Mergulho em tangente e curva – abaulamentos bruscos devem ser evita-</p><p>dos, o ideal é sempre ter o greide (perfil), mesmo em rampas, alinhado.</p><p>c) Mergulhos rasos e profundos;</p><p>d) Abaulamentos – evitar o efeito “tobogã” na estrada.</p><p>e) Ondulações em curva.</p><p>f) Salto e salto com deflexão.</p><p>g) Início de curva horizontal em área convexa do greide – a falta de visi-</p><p>bilidade pode fazer o motorista perder o traçado.</p><p>Estradas 76</p><p>U2_C05_Estradas.indd 76 06/06/2017 16:17:29</p><p>BRASIL. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Manual de projeto geomé-</p><p>trico de rodovias rurais. Rio de Janeiro: DNER, 1999. Disponível em: < https://goo.gl/</p><p>QSDhAp>. Acesso em: 20 mar. 2017.</p><p>LEE, S. H. Introdução ao projeto geométrico de rodovias. Florianópolis: Ed. da UFSC, 2002.</p><p>PEREIRA, D. M. et al. Projeto geométrico de rodovias: perfil. Curitiba: Diretório Acadêmico</p><p>de Engenharia Civil, Universidade Federal do Paraná, 2001.</p><p>PEREIRA, D. M. et al. Projeto geométrico de rodovias: planta. Curitiba: Diretório Acadêmico</p><p>de Engenharia Civil, Universidade Federal do Paraná, 2001.</p><p>Leituras recomendadas</p><p>AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. A</p><p>policy on geometric design of highways and streets. Washington, DC: AASHTD, 2001.</p><p>FONSECA, R. S. Elementos de desenho topográfico. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1973.</p><p>KUSTER FILHO, W. Projeto geométrico. Curitiba: Diretório Acadêmico de Engenharia</p><p>Civil, Universidade Federal do Paraná, 1993.</p><p>PONTES FILHO, G. Estradas de rodagem: projeto geométrico. São Carlos, SP: Univer-</p><p>sidade de São Paulo, 1998.</p><p>77Escolha do traçado de rodovias</p><p>U2_C05_Estradas.indd 79 06/06/2017 16:17:31</p><p>Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para</p><p>esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual</p><p>da Instituição, você encontra a obra na íntegra.</p><p>Dica do professor</p><p>O projeto estabelece as classes funcional e técnica de uma rodovia, sempre prezando pela</p><p>segurança e conforto, com base na importância socioeconômica da região e em estudos de tráfego.</p><p>A partir dessas premissas, é iniciada a análise sobre a natureza do terreno, passando pelas etapas</p><p>de reconhecimento, exploração e locação, que objetivam delimitar duas ou mais faixas</p><p>convenientes e adequadas por onde passará a futura rodovia.</p><p>Assista ao vídeo para compreender melhor os condicionantes e etapas que levam ao melhor</p><p>traçado!</p><p>Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.</p><p>https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/ddd1eceb2008e16432902df95f3f209e</p><p>Exercícios</p><p>1)</p><p>As características técnicas das vias ou os parâmetros pré-estabelecidos para determinada</p><p>classe de rodovia são determinantes no estudo do traçado e no projeto definitivo. Entre</p><p>vários elementos geométricos, pode-se apontar como intrínsecos à classe da via:</p><p>A) Raio mínimo de curvas horizontais, declividade máxima e abaulamento.</p><p>B) Comprimento das transições, raio máximo em curvas verticais e superlargura.</p><p>C) Tangente mínima entre curvas reversas, distâncias de visibilidade e comprimento do</p><p>acostamento.</p><p>D) Número mínimo de curvas horizontais, raio mínimo de curvas verticais e superelevação.</p><p>E) Raio mínimo de curvas horizontais, extensão máxima de rampa e largura da pista.</p><p>2)</p><p>Para o dimensionamento e disposição das características geométricas espaciais do corpo</p><p>estradal, algumas fases devem ser cumpridas até o projeto definitivo. Sobre essas fases, é</p><p>correto afirmar:</p><p>A) O reconhecimento da área territorial de trabalho, quando executado por meio de</p><p>levantamentos topográficos ou aerofotogramétricos, acompanhados de informações</p><p>geológicas e hidrológicas precisas, pode cobrir apenas uma faixa da região que tenha</p><p>condições de acomodar a referida estrada.</p><p>B) É praticamente impossível obter-se coincidência de dados levantados nas fases de exploração</p><p>e locação, por isso, a linha denominada diretriz é uma aproximação da realidade, tendo-se que</p><p>fazer inúmeros ajustes na fase de execução.</p><p>C) A locação deve ser feita antes do projeto de exploração totalmente definido, ou seja, deve-se</p><p>locar os seus pontos justamente para verificar se o que está sendo previsto e projetado é</p><p>adequado às expectativas.</p><p>D) O resultado da exploração é chamado projeto da exploração e oferece um retrato detalhado</p><p>de toda área / região para se definir o melhor projeto à futura estrada. As condições do</p><p>terreno orientam os projetistas sobre as pretensas características da estrada, bem como sobre</p><p>estimativas de custo para comparações.</p><p>E) A exploração não possui nenhuma ligação com a fase de reconhecimento; trata-se da coleta</p><p>de amostras de solo para identificação de materiais servíveis à obra.</p><p>3)</p><p>Os pontos extremos de uma rodovia são imposições de projeto e denominam-se,</p><p>tecnicamente, pontos obrigatórios de condição. O menor caminho entre esses dois pontos</p><p>seria uma reta, porém, em engenharia rodoviária isso quase nunca é possível. A rodovia</p><p>geralmente deve passar por pontos de interesse intermediários, ou por pontos obrigatórios</p><p>de passagem. Em relação aos pontos intermediários, podemos afirmar:</p><p>A) São denominados também de pontos transitórios passageiros.</p><p>B) Regiões muito acidentadas (morros ou depressões) são pontos obrigatórios de passagem.</p><p>C) Cidades e vilarejos ao longo do percurso não caracterizam pontos obrigatórios de passagem.</p><p>D) Regiões com curvas de níveis muito próximas são consideradas</p><p>pontos obrigatórios de</p><p>passagem.</p><p>E) No caso da rodovia atravessar o leito de um grande rio, o local onde o rio é mais estreito</p><p>considera-se um ponto obrigatório de passagem.</p><p>4)</p><p>Em relação ao traçado de uma rodovia, especificamente seu perfil longitudinal, também</p><p>chamado de greide, o que podemos afirmar sobre as obras de terraplenagem necessárias?</p><p>A) Por questões de drenagem, a maior parte da futura rodovia deve ser construída sobre aterro.</p><p>B) Devido à alta demanda de materiais (solo e rochas), a grande maioria da futura rodovia deve</p><p>ser construída em corte.</p><p>C) O ideal é que a rodovia se desenvolva numa proporção aproximada de 50% em corte e 50%</p><p>em aterro.</p><p>D) Deve-se dar preferência sempre aos tuneis a ter que executar grandes trechos de desvios em</p><p>regiões montanhosas.</p><p>E) O ideal é que a rodovia se desenvolva numa proporção maior em corte do que em aterro.</p><p>5)</p><p>Sobre o traçado em planta de uma rodovia, assinale a alternativa correta:</p><p>A) Regiões topograficamente favoráveis acarretam grandes movimentos de terra e,</p><p>consequentemente, altos custos para a execução da infraestrutura da estrada.</p><p>B) Obras em regiões de solos coesos acarretam na necessidade de obras adicionais de</p><p>estabilização de cortes e aterros, o que representa custos adicionais.</p><p>C) Uma análise hidrológica mal feita resulta na escolha de um traçado ruim, acarretando a</p><p>necessidade de obras de arte e obras de drenagem a um custo elevado.</p><p>D) A existência de benfeitorias não é problema, já que os custos de desapropriação são</p><p>insignificantes se comparados ao custo de projeto e execução da rodovia.</p><p>E) Muitas vezes, determinados traçados não valorizam a região nem os imóveis atravessados.</p><p>Na prática</p><p>Lembre-se destas boas práticas da engenharia para harmonizar condicionantes, especialmente em</p><p>regiões montanhosas:</p><p>1) Em trechos muito íngremes deve-se optar pelo traçado em zigue-zague, para obedecer as</p><p>rampas máximas, com as tangentes na mesma direção das curvas de nível.</p><p>2) Qualquer traçado acompanhando as curvas de nível reduz o volume escavado e movimento de</p><p>terra, já que a plataforma cruzará por menos com as curvas de nível.</p><p>3) Quando o traçado cruzar um espigão ou vale, procura-se pelos pontos mais baixos (gargantas),</p><p>propiciando rampas com declividades menores.</p><p>4) Evitar curvas verticais côncavas em trechos em corte, pois dificultam a drenagem.</p><p>Aponte a câmera para o</p><p>código e acesse o link do</p><p>conteúdo ou clique no</p><p>código para acessar.</p><p>https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/2f49e8e5-ed4f-4be3-9261-ecb9044947e3/358cf816-f92d-40f7-b7c8-53698b059fb1.jpg</p><p>Saiba +</p><p>Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor:</p><p>Otimização do traçado geométrico de estradas</p><p>Metodologia para otimizar o traçado geométrico de estradas utilizando a metaheurística simulated</p><p>annealing e desenvolvida na linguagem de programação Python.</p><p>Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.</p><p>Estudo de traçado para a travessia urbana do município de</p><p>Figueirópolis/TO</p><p>A finalidade deste Estudo de Traçado é garantir melhoria física e operacional ao segmento de</p><p>travessia urbana com disciplinamento do tráfego por meio de adequação geométrica.</p><p>Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.</p><p>https://www.youtube.com/embed/ZHSkIceWRMk</p><p>http://www1.dnit.gov.br/anexo/Projetos/Projetos_edital0373_11-23_2.pdf</p>