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PROJECTO GEOMÉTRICO DE UMA ESTRADA. ELEMENTOS BÁSICOS DO PROJECTO GEOMÉTRICO O Projeto Geométrico ou Geometria de uma estrada, é composto por um conjunto de levantamentos, estudos, definições das melhores soluções técnicas, cálculos e muitos outros elementos que, harmonicamente, integrarão uma das fases dos serviços de engenharia visando garantir a viabilidade técnica, econômica e social do produto final. Com o objetivo de identificar os processos de dimensionamento e disposição das características geométricas espaciais (conformação tridimensional) do corpo estradal, a seguinte classificação, por fase, para a elaboração de um projeto pode ser considerada: RECONHECIMENTO - terrestre ou aerofotogramétrico (estudo geral de uma faixa de terreno, 2 a 3 km de largura, entre os pontos extremos do trecho da estrada a ser projetada, possibilitando a análise de todas as alternativas do traçado) EXPLORAÇÃO - terrestre ou aerofotogramétrica [se constitui de um levantamento bastante detalhado, obtendo-se elementos mais precisos sobre uma faixa de terreno mais estreita que é selecionada da faixa de reconhecimento. (100 a 200 m de faixa)]. PROJETO DA EXPLORAÇÃO (Consiste no traçado da diretriz da estrada sobre a faixa explorada que terá as características técnicas de conformidade com as normas). IMPLANTAÇÃO/ PROJETO DE IMPLANTAÇÃO. RECONHECIMENTO (i) a delimitação dos locais convenientes para a passagem da rodovia, a partir da obtenção de informações básicas a respeito da geomorfologia (topografia, hidrologia, geologia e geotecnia) e das condições sócio econômicas da região; e, (ii) a caracterização geométrica desses locais de forma a permitir o desenvolvimento do projeto pretendido. O Reconhecimento é a etapa dos estudos de traçado que tem por objetivo a escolha da diretriz que permita o lançamento do melhor traçado, que resulte em um traçado viável, técnica e economicamente. A Diretriz Geral é definida como sendo (a reta) que liga os pontos extremos do traçado, que são pré-escolhidos e definidos pelo planejamento que define a necessidade de construção. RECONHECIMENTO – TAREFAS 1. Coleta de dados sobre a região (mapas, cartas, fotos aéreas, topografia, dados sócio-econômicos, tráfego, estudos geológicos e hidrológicos existentes, etc); 2. Observação do terreno dentro do qual se situam os pontos obrigatórios de passagem de condição (no campo, em cartas ou em fotografias aéreas); 3. A determinação das diretrizes geral e parciais, considerando-se apenas os pontos obrigatórios de condição; 4. Determinação dos pontos obrigatórios de passagem de circunstância; 5. Determinação das diversas diretrizes parciais possíveis; 6. Seleção das diretrizes parciais que forneçam o traçado mais próximo da diretriz geral; 7. Levantamento de quantitativos e custos preliminares das alternativas; 8. Avaliação dos traçados. Fig.01-Reconhecimento TIPOS DE RECONHECIMENTOS Terrestre ou Directo; Cartas e Fotos; Aerofotogramétricos. EXPLORAÇÃO Tomando como base a diretriz escolhida na etapa de reconhecimento, nesta etapa, é realizado um levantamento mais preciso, mais detalhado, que busca melhorar o traçado inicialmente proposto. A exploração obedece seguintes fases: • Levantamento Planimétrico (distâncias e ângulos); • Medidas de distâncias (estacas); • Medidas de ângulos (azimutes, rumos e deflexões); • Levantamento Altimétrico Longitudinal – determina a cota de todas as estacas e pontos de interesse; • Levantamento Altimétrico Transversal – altura dos pontos de interesse localizados lateralmente a linha da poligonal; Fig 02. Levantamento Alt. Longitudinal e Tranversal Exploração – Planimetria •Escolha dos pontos de interseção das tangentes (PIs); •Cálculo das coordenadas dos PIs e extensão das tangentes; •Determinação dos Azimutes dos alinhamentos e ângulos de deflexão entre as tangentes; •Escolha preliminar dos raios da curvas horizontais através de gabaritos ou com auxílio de programas de CAD (Computer Aided Design); •Dimensionamento (cálculo de todos os elementos) das curvas horizontais; •Estaqueamento do traçado de 20 em 20 metros; Representação: Escalas: Planta 1:2.000 Fig. 03-Elementos planimétricos Exploração-Altimétrico •Desenho do perfil do terreno a partir do levantamento altimérico; •Escolha das rampas e dos pontos de interseção vertical (PIVs); •Determinação das cotas e das estacas dos PIVs; •Cálculo das inclinações longitudinais (declividades das rampas); •Projeto preliminar das curvas verticais; Representação: Escalas: Perfil H 1:2.000 e Perfil V 1:200 Fig. 04-Elementos planimétricos~ A poligonal a ser levantada nesta fase deve aproximar-se o máximo da linha definitiva do projeto, servindo esta linha de base a todo o levantamento topográfico; • Na poligonal de exploração deve-se evitar: • Deflexões muito grandes, não deve exceder 90° e ter valores quebrados. Recomenda-se valores inteiros para facilitar os cálculos. • O número de deflexões não deve ser excessivamente grande, para proporcionar maior conforto a via, entretanto, evita-se longas extensões retas (tangentes), por causa da monotonia (≤ 4 km) PROJECTO Memória de cálculo; Justificativa de soluções e processos adotados; Quantificação dos serviços e orçamento; Especificações dos materiais; Processos executivos dos serviços. O Projecto divide-se em duas partes: 1. Projecto em Planta Eixo da estrada, com estaqueamento e curvas de nível a cada metro; Bordas da pista, pontos notáveis e elementos das curvas; Localização de obras de arte corretes e especiais; Offsets de terraplenagem; Limites da faixa de domínio; Propriedades, culturas e acessos; Benfeitorias existentes. Fig.05- Projecto em planta 2. Projecto em perfil Perfil Longitudinal O perfil do terreno; A linha de greide(inclinação vertical da estrada); As estacas e as cotas dos pontos notáveis; O comprimento das curvas de concordância; As rampas; As cotas do greide em estacas inteiras e em seções especiais; Localização das obras de arte. Fig. 06.-Perfil Longitudinal Perfil Transversal Definição da plataforma (acostamento, faixas de tráfego, etc); Taludes de corte e/ou aterro; Obras de Arte, dispositivos de drenagem e obras de proteção; Áreas de corte e/ou aterro; Off-sets(linhas de encontro dos taludes com o terreno natural) de terraplenagem e faixa de domínio; Informações complementares Fig.07-Perfil Transversal Fig.08-Perfil Transversal DESENVOLVIMENTO DE TRAÇADOS No lançamento de traçados para as estradas, estes devem ser considerados como entidades tridimensionais contínuas, com mudanças de direção fluentes e gradativas. Assim, é sempre necessário buscar a continuidade espacial dos traçados, mediante intencional e criteriosa coordenação dos seus elementos geométricos constituintes, em especial dos elementos planimétricos e altimétricos, visando ao adequado controle das condições de fluência ótica e das condições de dinâmica de movimento que o traçado imporá aos usuários. Fig.09-Representação esquemática Fig.10-Pistas Sem e com curva óptica Fig.11-Traçados com ``defeitos´´ Fig.11-Traçados com ``defeitos´´