A5_Traçado de rodovias

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CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
ESTRADAS I
Estudo de Traçado
O projeto geométrico é antecedido por uma série de estudos
topográficos, sendo organizado nas seguintes etapas de trabalho:
ETAPAS DOS ESTUDOS TOPOGRÁFICOS:
Reconhecimento e 
elaboração do 
anteprojeto;
Escolha da diretriz que
permita o lançamento do
melhor traçado que resulte
viável, técnica e
economicamente
Exploração de 
campo ou Projeto
Locação ou Projeto 
definitivo
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
É a primeira fase da escolha do traçado de uma estrada.
Nesta fase são detectados os principais obstáculos topográficos,
geológicos, hidrológicos e escolhidos os locais para o lançamento de
anteprojetos.
PRINCIPAIS OBJETIVOS:
– Levantar e analisar os dados de uma região;
– Estudar uma larga faixa do terreno ao longo de um itinerário por
onde pretende lançar o traçado da estrada;
– Identificar os principais “pontos obrigados” que possam influenciar
no traçado - hidrológicos, topográficos e geológicos, (rios, lagoas,
pântanos, montanhas, etc.);
– Escolher os prováveis e melhores traçados para a estrada.
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
Pontos obrigados
De condição De passagem
Pontos intermediários que devem ser obrigatoriamente atingidos 
(ou evitados)
Trabalhos de reconhecimento, para estudos de traçado
Início Fim
Razões de ordem social, econômica
ou estratégia, tais como a existência
de cidades, vilas, povoados, de áreas
de reservas, de instalações
industriais, militares, e outras a serem
atingidas (ou não) pela rodovia
Razões de ordem técnica, face à
ocorrência de condições topográficas,
geotécnicas, hidrológicas e outras,
tais como locais mais (ou menos)
convenientes para as travessias de
rios, acidentes geográficos e locais de
ocorrência de materiais
Pontos obrigados – obstáculos a contornar
Pontos obrigados - garganta
Adaptação às encostas Estada de Los Caracoles, Chile e Argentina
Passo Dello Stelvio, Itália
Passo dello Stelvio, nos Alpes italianos
24 km, 50 curvas 
muito fechadas
Estrada da Serra do Rio do
Rastro, em Lauro Müller, Santa
Catarina
15 km de estradas em concreto,
escavadas em rocha natural,
contornando um profundo
“cânion” de 1.460 metros em
relação ao nível do mar
• Caracterização orográfica da região (plana,
ondulada ou montanhosa)
• Uso do solo, incluindo ocupações urbanas,
instalações, e respectiva toponímia
• Áreas com restrições ambientais (reservas
ecológicas, áreas indígenas, sítios arqueológicos
e outras)
•Acidentes geográficos, rios, lagoas, quedas
d’água
• Tipos de solos, ocorrência de materiais,
cobertura vegetal
Processos de
reconhecimento
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
TIPOS DE RECONHECIMENTO:
– Mapas cartográficos;
– Mapas geológicos;
– Levantamentos topográficos;
– Levantamentos aerofotogramétricos;
– Imagens de satélites.
MAPAS CARTOGRÁFICOS
- Possibilidade de iniciar, no escritório, os trabalhos preliminares de
lançamento das alternativas de traçados sobre os mapas ou cartas
topográficas disponíveis
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
RECONHECIMENTO DA 
REGIÃO
MAPA GEOLÓGICO aplicado à 
fase de reconhecimento
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
LEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOS - Reconhecimento
terrestre:
No caso de insuficiência ou inexistência de elementos cartográficos
da região, os trabalhos de campo para o reconhecimento exigirão
maiores detalhamentos para se definir os elementos topográficos,
capazes de fornecer indicações precisas das alternativas de traçados.
• Primeira Etapa  Inspeção local de todos os traçados possíveis
(de automóvel, a cavalo, a pé, etc).
• Segunda Etapa  levantamento topográfico das alternativas
selecionadas – deve seguir as normas técnicas das características
técnicas.
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
AEROFOTOGRAMETRIA  Dados topográficos por fotografias
aéreas, geralmente, com o fim de mapeamento.
Sobrepor  25% lateralmente e 60% longitudinalmente
LEVANTAMENTOS AEROFOTOGRAMÉTRICOS
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
LEVANTAMENTOS AEROFOTOGRAMÉTRICOS
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
- Amplamente usado, simplificações e aos excelentes resultados
obtidos, principalmente em terrenos montanhosos.
- Estudos ESTEREOSCÓPICOS do traçado  emprego de mosaico
controlado.
LEVANTAMENTOS AEROFOTOGRAMÉTRICOS
ESTEREOSCOPIA
observação em 3
dimensões de 2 fotos
aéreas consecutivas
que se recobrem
parcialmente.
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
LEVANTAMENTOS AEROFOTOGRAMÉTRICOS
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
FOTO AÉREA aplicada à fase de reconhecimento.
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
RECONHECIMENTO DA REGIÃO
No final seleciona-se uma ou mais alternativas de traçado, cujos
estudos topográficos foram desenvolvidos a partir de levantamento
de natureza expedita, empregando-se métodos de baixa precisão.
• No reconhecimento não se justifica levantar grandes detalhes
topográficos, face ao caráter preliminar dos estudos.
ETAPA DE EXPLORAÇÃO
PRINCIPAIS ESTUDOS E ANÁLISES:
– Estudos detalhados sobre uma ou mais faixas do terreno
escolhidas para a estrada (diretriz da estrada);
– Utilização de escalas aerofotogramétricas e topográficas mais
amplas que na fase anterior; e
– Os resultados dos trabalhos fornecem informações sobre a
topografia, hidrologia e geologia das faixas escolhidas.
ETAPA DE EXPLORAÇÃO
ETAPA DE EXPLORAÇÃO
PRINCIPAIS AÇÕES:
– Início do lançamento dos
anteprojetos sobre as plantas
topográficas da faixa escolhida;
- Iniciam-se os reconhecimentos
em campo, para os estudos de
infra-estrutura e superestrutura da
estrada; e
– Lançamento, em campo, da
poligonal de exploração.
ETAPA DE EXPLORAÇÃO
PRINCIPAIS PRODUTOS:
– Os dados obtidos nessa fase permitem uma primeira avaliação dos
custos e benefícios sobre cada uma das soluções propostas;
– Escolha do anteprojeto mais adequado.
ETAPA DE EXPLORAÇÃO
1) Escolha, em planta, dos pontos de
interseção das tangentes (PI);
2) Definição das coordenadas dos PI;
3) Marcação das tangentes entre os
diversos PI, com os cálculos das
tangentes;
4) Escolha dos raios mais convenientes
para as curvas circulares, evitando-se os
obstáculos pré-conhecidos;
5) Cálculo das coordenadas dos pontos
de curva (PC) e pontos de tangência
(PT);
6) Cálculo do estaqueamento do traçado
(estacas a cada 20.0 m);
SEQUÊNCIA PARA LANÇAMENTO DO ANTEPROJETO:
ETAPA DE EXPLORAÇÃO
Elementos da Curva Circular horizontal:
O - centro da curva
PI - ponto de intersecção das tangentes
(prolongamento)
PC - ponto de início da curva circular
PT - ponto de inicio de tangente
AC - ângulo central da curva
T - tangente externa à curva
7) Levantamento do perfil longitudinal do terreno sobre o traçado
escolhido;
8) Escolha dos pontos de interseção das rampas (PIV), perfil
longitudinal;
9) Determinação das cotas e estacas dos PIV escolhidos;
10) Cálculo das rampas longitudinais: inclinação extensão;
11) Escolha das curvas verticais, cálculo de cotas estacas dos PCV e 
PTV.
ETAPA DE EXPLORAÇÃO
SEQUÊNCIA PARA LANÇAMENTO DO ANTEPROJETO:
ETAPA DE EXPLORAÇÃO
ELEMENTOS DA CURVA DE CONCORDÂNCIA VERTICAL
ELABORAÇÃO DO PROJETO FINAL
É uma fase para eventuais alterações e detalhamento do anteprojeto
escolhido.
• SERVIÇOS REALIZADOS:
– Cálculos de definição do projeto em planta;
– Cálculos dos perfis longitudinais e seções transversais;
– Cálculos das tabelas de locação do projeto no campo;
– Justificativa das soluções e processos adotados
– Quantificação dos serviços;
– Conhecimento e especificações dos materiais (existentes e a
empregar);
– Métodos de execução e orçamento da obra;
– Memóriasde cálculo
ELABORAÇÃO DO PROJETO FINAL
– Geometria viária;
– Movimentação de terras;
– Infra-estrutura e superestrutura da estrada (sub-base, base e
pavimento);
– Obras de arte;
– Paisagismo e sinalização.
ELABORAÇÃO DO PROJETO FINAL
CONSIDERAÇÕES IMPORTANTES:
- Para o desenvolvimento e detalhamento dos projetos construtivos,
dois tipos de estudos são fundamentais, pois servirão de base a todos
os elementos de projeto:
• Estudos de prospecção geotécnica
• Levantamentos e locações topográficas
Escolhido o projeto geométrico  Locação  define no campo, a
posição da estrada a ser construída.
• O início da viabilização de todos os elementos do projeto se dá por
meio dos serviços de locação topográfica.
LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA
Locação  implantação de marcas no
terreno, través de piquetes, com a
finalidade de lançar o traçado da
POLIGONAL escolhida.
Os instrumentos usados são:
aparelho teodolito, trena de aço, 2
balizas e blocos para anotações.
LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA
Eixo de Exploração ou Poligonal de Exploração: Poligonal
levantada topograficamente na fase de exploração
Poligonal F.Expl. ≠ Poligonal F.Reconhec.  equipe de exploração
pode encontrar uma linha tecnicamente mais indicada e que se situe
ligeiramente afastada da diretriz do reconhecimento.
LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA
POLIGONAL DE EXPLORAÇÃO
• A exploração compreende três operações distintas:
a) Lançamento e estaqueamento da poligonal de exploração
b) Nivelamento e contranivelamento desta poligonal
c) Levantamento das seções transversais.
LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA
LANÇAMENTO DA POLIGONAL DE EXPLORAÇÃO
• Objetivo de colher elementos que possibilitem a representação
gráfica do relevo do terreno ao longo da faixa.
• O lançamento da poligonal de exploração deverá ser feito com base
em medidas lineares (distâncias horizontais) e angulares (azimutes e
deflexões) dos alinhamentos.
LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA POLIGONAL DE EXPLORAÇÃO
LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA POLIGONAL DE EXPLORAÇÃO
ESTAQUEAMENTO DA POLIGONAL DE EXPLORAÇÃO
– Estaca
Ex: 10 + 12,20 = 10 estacas + 12,20m = 212,20m
– Campo implementa e cadastra os piquetes elencados no
anteprojeto, o mais próximo à construção da estrada;
– É um serviço que antecede a locação do eixo viário;
– Inicialmente são locados os PI’s, sendo verificados os ângulos de
deflexão das tangentes.
– Embora não coincidentes, as distâncias entre a poligonal de
exploração e o eixo projetado não devem ser muito significativas.
Piquetes  cravados até ficarem rentes ao chão, para
evitar que sejam deslocados ou retirados
Testemunha  acompanhados por estacas
(testemunhas) com a indicação do número da estaca
Indica exatamente a vertical da estação
Estacas prego ou Estacas de mudança
Pontos de mudança de direção,
quando não coincidentes com
estacas inteiras  indicados pela
estaca inteira imediatamente
anterior, mais a distância do ponto
a essa estaca
IGUALDADE DE ESTACAS
Determinadas as cotas das estacas (e dos vértices) da poligonal
básica, referidas a uma dada RN (referência de nível)
São os pontos fixos no terreno, ou nele estabelecidos, de cota
conhecida ou determinada e de fácil identificação
500 em 500 m ou 1 em 1 km
Próximas às obras-de-arte  facilitando a futura
locação
Desenho em uma escala 1:100  seções transversais do terreno,
determinando-se graficamente as posições dos pontos das seções que
correspondem a cotas inteiras.
Projeto geométrico plantas plani-altimétricas:
• 1 : 2.000  projetos em zonas rurais;
• 1 : 1.000  projetos em áreas urbanas (maior precisão gráfica,
devido às interferências com propriedades e imóveis);
• 1 : 500 ou 1 : 250  casos especiais, que requerem maior precisão,
tais como projetos de interseções ou outros dispositivos.
CÁLCULOS DA POLIGONAL
1- Materialização da linha poligonal + marcação física dos vértices
2- Determinam-se:
a) comprimento dos alinhamentos,
b) os ângulos nos vértices
c) os azimutes (ao menos, o azimute do primeiro alinhamento)
3- Dessa forma, a poligonal
estará analiticamente definida,
podendo-se proceder à
determinação da posição de
qualquer de seus pontos
CÁLCULOS BÁSICOS DE UMA 
POLIGONAL
CÁLCULO DE AZIMUTES
DOS ALINHAMENTOS
CÁLCULO DE COORDENADAS
DOS VÉRTICES (OU DE OUTROS 
PONTOS) DA POLIGONAL
I1 é a deflexão D no vértice V1
I2 é a deflexão E no vértice V2
Az0-1 é o azimute do alinhamento V0-V1
ÂNGULOS INTERNOS E DEFLEXÕES
DEFLEXÕES E AZIMUTES
Az1-2 = Az0-1 + I1
Az2-3 = Az1-2 – I2
CÁLCULO DE COORDENADAS
XB = XA +LAB .sen (AzA-B )
YB = YA + LAB .cos (AzA-B)