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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CAMPUS DE CRATEÚS CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL PROJETO GEOMÉTRICO TERRAPLENAGEM PROFESSOR: JORGE LUIS SANTOS FERREIRA DISCENTES: ANTONIO LUCAS COUTINHO MACHADO - 511826 HANIEL MENDES LIMA - 516343 JOSÉ WILIAN PEREIRA SALES - 516347 LEIDIANE SOUZA CAMELO- 476571 CRATEÚS MARÇO DE 2025 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO À TERRAPLENAGEM........................................................................... 3 1.1 Considerações Iniciais e Operações................................................................................4 1.2 Escavação e Movimentação de Terra..............................................................................4 1.3 Conformação e Acabamento:..........................................................................................4 2. OBJETIVO DO TRABALHO............................................................................................ 4 2.1 Etapas do projeto.............................................................................................................5 3. CONSIDERAÇÕES PARA O PROJETO DE TERRAPLENAGEM............................. 5 4. MEMÓRIA DE CÁLCULO................................................................................................ 6 4.1 Quadro de Cubação.........................................................................................................6 4.2 Corte e Aterro a partir do Diagrama de Bruckner...........................................................7 4.3 Movimentação de Terra e Pontos de Materiais............................................................... 9 4.4 Movimentação de terra....................................................................................................9 5. CONCLUSÃO..................................................................................................................... 12 6. REFERÊNCIAS:.................................................................................................................13 1. INTRODUÇÃO À TERRAPLENAGEM A terraplenagem em si é uma etapa fundamental em projetos de construção civil, infraestrutura e engenharia geotécnica, consistindo na movimentação e acomodação de solos e rochas para conformar o terreno de acordo com as necessidades do projeto. Essa atividade envolve operações como escavação, transporte, compactação e nivelamento do solo, garantindo uma base estável e segura para edificações, rodovias, barragens e outras estruturas. A execução eficiente da terraplenagem depende de uma análise criteriosa das características do solo, do uso de equipamentos adequados e da aplicação de técnicas que minimizem impactos ambientais e custos operacionais. Ricardo e Catalani (2007) definem terraplenagem como o conjunto de operações necessárias (escavação, carregamento, transporte, descarregamento, aplainamento, umedecimento e compactação) para movimentar a terra que esteja em excesso para locais onde esteja em falta, com o objetivo de adequar o terreno natural às especificações do projeto. Henderson et al. (2003) afirmam que para obter uma economia geral na construção, os planejadores devem desenvolver uma estratégia de forma a minimizar a distância total percorrida pelos veículos na movimentação de terra entre as zonas de corte e aterro. El-Rayes e Moselhi (2001) afirmam que otimizar a utilização dos recursos pode levar a uma redução significativa na duração e nos custos dos projetos de construção repetitivos, como estradas, edifícios e conjuntos habitacionais. Planejar as atividades de distribuição de materiais em obras de terraplenagem pode representar um ganho na obra como um todo. Além disso, fatores como drenagem, estabilidade dos taludes e controle de compactação são essenciais para evitar problemas estruturais no futuro. Com os avanços tecnológicos, o uso de ferramentas computacionais e modelagens digitais tem aprimorado o planejamento e a execução da terraplenagem, otimizando os processos e reduzindo desperdícios. Dessa forma, a terraplenagem desempenha um papel crucial na viabilização de projetos sustentáveis e economicamente viáveis na construção civil e infraestrutura. 3 As 10 etapas que serão apresentadas, tem sua importância para a construção de rodovias modernas e seguras. A execução correta de cada etapa garante a estabilidade, segurança e qualidade da rodovia, e é fundamental para evitar problemas futuros e garantir o sucesso do projeto. 1.1 Considerações Iniciais e Operações Etapas Preliminares: ● Desmatamento e limpeza ● Raspagem da vegetação superficial ● Execução das estradas de serviço 1.2 Escavação e Movimentação de Terra ● Escavação do solo acima da cota de projeto: ● Transporte do material escavado ● Aterro de locais abaixo da cota de projeto ● Compactação dos aterros 1.3 Conformação e Acabamento: ● Conformação da plataforma e taludes ● Abertura de valas para os serviços de drenagem ● Abertura de cavas para fundações de obras civis 2. OBJETIVO DO TRABALHO O objetivo foi desenvolver um projeto de terraplenagem na qual se tornou essencial para a construção da rodovia. Este projeto calculou as áreas de corte e aterro, garantindo a correta movimentação de terra. Além disso, preparou um quadro de cubação com informações detalhadas sobre volumes e distâncias de transporte, analisando a movimentação da área, o diagrama de Bruckner auxiliou na identificação de estacas e volumes necessários. No geral, o objetivo da terraplenagem é preparar o terreno natural para a implantação de projetos de infraestrutura, como rodovias e edificações, garantindo a conformação adequada do solo através de cortes e aterros. Isso envolve a movimentação e compactação do solo para criar uma superfície estável e nivelada, além de facilitar a drenagem e a fundação 4 das obras civis. a terraplenagem assegura que a área esteja pronta para suportar as cargas e condições do projeto a ser desenvolvido. 2.1 Etapas do projeto ● Análise do Terreno: Avaliar as características do solo, topografia e vegetação para determinar as operações necessárias. ● Volume de Material: Calcular os volumes de corte, aterro e empréstimo, utilizando métodos como a linha de Brückner para estimativas precisas. ● Distribuição do Material: Planejar a compensação longitudinal, bota-fora e empréstimo, garantindo a eficiência na movimentação do solo. ● Compactação: Garantir a compactação adequada dos aterros para estabilidade e durabilidade da infraestrutura. 3. CONSIDERAÇÕES PARA O PROJETO DE TERRAPLENAGEM O projeto de terraplenagem no Civil 3D foi realizado de forma metódica e detalhada. A topografia do terreno foi avaliada, e verificou-se que o terreno em questão era em sua maioria plano. Isso facilitou a identificação das áreas de corte e aterro.a equipe selecionou o método de movimentação de terra mais adequado, considerando as características do solo e assegurando que as operações fossem realizadas com êxito. Um fator importante adotado foi a homogeneização, que refletiu nas características do material a ser movimentado. Adotou-se um fator de homogeneização (Fh) de 1,20, Em seguida, o grupo determinou a distância média de transporte do material, estabelecida em 50 metros pelo professor Jorge. Essa decisão teve um impacto direto na logística do projeto, sendo fundamental para a otimização das operações. A identificação dos pontos de passagem e a minimização de empréstimos e bota-foras foram consideradas para otimizar o processo de movimentação de terra. Para tanto, foi elaborado um diagrama de Brückner, que serviu como ferramenta visual para facilitar o processo e identificar as estacas de corte e aterro de forma eficiente. 5 4. MEMÓRIA DE CÁLCULO 4.1 Quadro de Cubação A partir do quadrode cubação podemos medir a quantidade de aterro e corte para os serviços de terraplenagem, levando em conta o fator de homogeneização (Fh) igual a 1,20.a tabela a seguir mostra o quadro de cubação de forma resumida, levando em consideração o seu tamanho, o quadro completo estará no anexo do trabalho. Tabela 1 –quadro de cubação QUADRO DE CUBAÇÃO Estaca Área de corte (Metro quadr ado) Volume de corte (Metro cúbico) Volume reutilizá vel (Metro cúbico) Área de aterro (Metro quadrad o) Volume de aterro (Metro cúbico) Vol. corte acum. (Metro cúbico) Vol. reutilizável acumul. (Metro cúbico) Vol. preenchim ento acum. (Metro cúbico) Vol. líquido acumul. (Metro cúbico) 0+020.00 2.59 0.00 0.00 0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0+040.00 0.00 25.92 25.92 2.98 36.76 25.92 36.76 36.76 -10.84 0+060.00 0.00 0.01 0.01 7.85 130.02 25.94 166.78 166.78 -140.85 0+080.00 0.00 0.00 0.00 13.64 257.93 25.94 424.72 424.72 -398.78 0+100.00 0.00 0.00 0.00 19.58 398.60 25.94 823.32 823.32 -797.38 0+120.00 0.00 0.00 0.00 25.66 542.84 25.94 1,366.16 1,366.16 -1,340.22 0+140.00 0.00 0.00 0.00 27.72 640.58 25.94 2,006.74 2,006.74 -1,980.81 0+160.00 0.00 0.00 0.00 27.90 667.51 25.94 2,674.26 2,674.26 -2,648.32 0+180.00 0.00 0.00 0.00 28.04 671.29 25.94 3,345.55 3,345.55 -3,319.61 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4+920.00 68.91 1,439.55 1,439.55 0.00 0.00 338,832.82 302,809.36 302,809.36 36,023.46 4+940.00 61.42 1,303.31 1,303.31 0.00 0.00 340,136.13 302,809.36 302,809.36 37,326.77 4+960.00 54.84 1,162.60 1,162.60 0.00 0.00 341,298.73 302,809.36 302,809.36 38,489.37 4+980.00 49.19 1,040.35 1,040.35 0.00 0.00 342,339.08 302,809.36 302,809.36 39,529.72 5+000.00 42.94 921.27 921.27 0.00 0.00 343,260.36 302,809.36 302,809.36 40,450.99 5+020.00 36.07 790.06 790.06 0.00 0.00 344,050.42 302,809.36 302,809.36 41,241.06 5+040.00 30.90 669.67 669.67 0.00 0.00 344,720.10 302,809.36 302,809.36 41,910.73 5+060.00 24.35 552.45 552.45 0.00 0.00 345,272.55 302,809.36 302,809.36 42,463.18 5+080.00 18.73 430.75 430.75 0.00 0.00 345,703.30 302,809.36 302,809.36 42,893.94 5+100.00 13.26 319.87 319.87 0.00 0.00 346,023.17 302,809.36 302,809.36 43,213.81 Fonte: Autores, 2025 6 Para encontrar o volume líquido acumulado, precisamos calcular a diferença entre o volume de corte acumulado e o volume reutilizável acumulado, o volume líquido acumulado é dado pela fórmula. Vol. corte acum. - Vol. reutilizável acum = Volume líquido acumulado 346,023.17m³ - 302,809.36m³ = 43,213.81m³ A tabela fornece informações essenciais para o planejamento e execução de projetos de terraplanagem. Os volumes de corte e aterro são fundamentais para garantir a estabilidade do terreno e a viabilidade do projeto. A análise dos volumes acumulados permite entender a quantidade de material que ainda pode ser utilizado e o saldo de material disponível. 4.2 Corte e Aterro a partir do Diagrama de Bruckner Imagem –diagrama de Brückner Fonte: Autores, 2025 Essa tabela representa a variação do terreno ao longo de um trecho. Analisando a tabela, podemos observar que Inicialmente, houve um aterro desde o ponto zero até o ponto A, Em seguida, ocorreu um corte do ponto A até o ponto máximo e houve uma area de corte, posteriormente, houve uma área de aterro no ponto máximo até o ponto B, em seguida, ocorreu uma área de corte desde o ponto B até o ponto C. 7 Tabela 2 –Estacas de corte e aterro ESTACAS DE CORTE E ATERRO COM SEUS RESPECTIVOS VOLUMES TRECHO ESTACA INICIAL ESTACA FINAL VOLUME (M3) TRECHO 1 (ATERRO) 0 32 + 2,70 9284, 98 TRECHO 2 ( CORTE) 32 + 2,70 89 + 4,27 127507, 61 TRECHO 3 ( ATERRO) 89 + 4,27 179 + 6,93 165214,3 TRECHO 4 ( CORTE) 179 + 6,93 255 + 0,00 43213, 68 Fonte: Autores, 2025 A tabela apresentada contém informações sobre volumes de aterro e corte em diferentes trechos de uma obra,Através da análise gráfica, conseguimos calcular o volume de cada trecho do terreno, distinguindo entre áreas de aterro e corte, A análise gráfica permitiu também calcular os volumes de corte e aterro em cada trecho do terreno, Os cálculos mostraram que há uma quantidade excedente de material (sobra) equivalente a 43.213,68 metros cúbicos, Essa sobra pode ser utilizada para outros fins, como preencher áreas de baixa altitude ou criar uma reserva de material para futuras obras. 8 4.3 Movimentação de Terra e Pontos de Materiais Foram realizados os bancos de terra e os pontos de empréstimo para a movimentação de terra. As plotagens também foram feitas utilizando os bancos de terra e os pontos de empréstimo, Nesta tabela a seguir, estão apresentados os pontos de materiais utilizados. Tabela 4 –Pontos de Materiais Fonte: Autores, 2025 Os pontos de materiais foram de extrema importância por garantir uma movimentação de terra eficiente e segura, permitindo a otimização das operações, a correta identificação e utilização desses pontos contribuíram para a homogeneização do material e a minimização de desperdícios. assim, a implementação desses pontos não apenas facilitou o processo logístico, mas também assegurou a qualidade e aumentou a durabilidade do projeto da rodovia. 4.4 Movimentação de terra Tabela 3 –Estacas de corte e aterro TABELA DE CÁLCULO DO MOMENTO DE TRANSPORTE (MT) TRECHO ESTACA INICIAL ESTACA FINAL DMT (KM) DM VOLUME MT TRECHO 1 (ATERRO) 11 + 16,41 42 + 10,31 0,05 613,811 9648,29 482,4145 TRECHO 2 (CORTE) 48 + 14,67 50 + 0,00 0,05 25,332 4438,42 221,921 TRECHO 3 (ATERRO) 50 + 0,00 61 + 11, 36 0,05 231,466 68567,27 3428,3635 Pontos de Materiais Tipo Estaca Volume m³ Bota-Fora 50 + 0,00 73000 Empréstimo 118 + 6,0 175000 Bota-Fora 202 + 17 75000 9 TRECHO 4 (CORTE) 75 + 19,35 110 + 16,55 0,05 697,184 54566 2728,3 TRECHO 5 ( CORTE) 118 + 7,01 132 + 19,65 0,05 293 174829,79 8741,4895 TRECHO 6 (ATERRO) 162 + 4,10 193 + 10,83 0,05 626,894 63270,3 3163,515 TRECHO 7 (ATERRO) 202 + 17,06 212 + 7,57 0,05 190,574 75102,09 3755,1045 TRECHO 8 (CORTE) 233 + 3,86 255 + 0,00 0,05 436,127 70216,75 3510,8375 Fonte: Autores, 2025 O cálculo do Momento de Transporte (MT) foi feito pelo civil 3d ele é uma etapa fundamental na engenharia civil, especialmente em projetos de infraestrutura, como estradas, ferrovias e obras de terraplenagem. O MT é utilizado para avaliar a quantidade de material que precisa ser movimentado em um determinado trecho de obra, considerando as estacas inicial e final, a distância média de transporte (DMT) e o volume de material a ser transportado. 10 Cálculos: 1. Volume Total de Escavação (Vl Total): V Total = V Corte + V aterro 2. Momento de Transporte Total M total = M1 + M2 + M3 + M4 + M5 + M6 + M7 + M8 1. Volume Total de Escavação Volume de Cortes: Trecho 2 (Corte): 4438,42 Trecho 4 (Corte): 54566 Trecho 5 (Corte): 174829,79 Trecho 8 (Corte): 70216,75 Total de Cortes = 4438,42 + 54566 + 174829,79 + 70216,75 = 303050,96 m³ Volume de Aterros: Trecho 1 (Aterro): 9648,29 Trecho 3 (Aterro): 68567,27 Trecho 6 (Aterro): 63270,3 Trecho 7 (Aterro): 75102,09 Total de Aterros = 9648,29 + 68567,27 + 63270,3 + 75102,09 = 216588,95 m³ Volume Total Vtotal = 303050,96 m³ + 216588,95 m³ = 519639,91 m³ 2. Momento de Transporte Total M total = 482,4145 + 221,921 + 3428,3635 + 2728,3 + 8741,4895 + 3163,515 + 3755,1045 + 3510,8375 = 17531,9405 Volume Total de Escavação (V total): 519639,91 m³ Momento de Transporte Total (M total): 17531,9405 Distância Média Total de Transporte (DM total): 50 m 11 5. CONCLUSÃO O projeto de terraplenagem apresentado foi fundamental para a construção da rodovia, assegurando uma base estável e segura por meio de técnicas de movimentação de terra,drenagem e compactação. A utilização de ferramentas como o diagrama de Bruckner e a análise gráfica permitiu um planejamento eficiente, resultando em um excedente de material que pode ser reaproveitado, otimizando custos e recursos. Em suma, a terraplenagem bem executada não apenas garante a durabilidade e segurança, mas também contribui para a sustentabilidade e eficiência do projeto como um todo. 12 6. REFERÊNCIAS: https://armac.com.br/blog/engenharia/terraplanagem/ https://www.feb.unesp.br/Home/Departamentos343/EngenhariaCivil/gustavogarciamanzato/a 9_p2_terraplenagem.pdf https://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/16518/1/2016_tese_vafalc%c3%a3 13 https://armac.com.br/blog/engenharia/terraplanagem/ https://www.feb.unesp.br/Home/Departamentos343/EngenhariaCivil/gustavogarciamanzato/a9_p2_terraplenagem.pdf https://www.feb.unesp.br/Home/Departamentos343/EngenhariaCivil/gustavogarciamanzato/a9_p2_terraplenagem.pdf https://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/16518/1/2016_tese_vafalc%c3%a3o.pdf 1.INTRODUÇÃO À TERRAPLENAGEM 1.1 Considerações Iniciais e Operações 1.2 Escavação e Movimentação de Terra 1.3 Conformação e Acabamento: 2. OBJETIVO DO TRABALHO 2.1 Etapas do projeto 3. CONSIDERAÇÕES PARA O PROJETO DE TERRAPLENAGEM 4. MEMÓRIA DE CÁLCULO 4.1 Quadro de Cubação 4.2 Corte e Aterro a partir do Diagrama de Bruckner 4.3 Movimentação de Terra e Pontos de Materiais 4.4 Movimentação de terra 5. CONCLUSÃO 6. REFERÊNCIAS: