Terraplenagem - Seção Transversal

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- Conceitos Básicos de Terraplenagem 
- Elaboração do Projeto de terraplenagem 
- Movimento de terra – Cálculo de volumes, DMT e notas 
de serviço 
- Diagrama de Bruckner 
- Execução de terraplenagem- equipamentos e processos 
construtivos 
- Controles topográficos e Geotécnicos da execução 
-Componente Ambiental 
 
TERRAPLENAGEM 
Conceitos Básicos de Terraplenagem 
• Definição: conjunto de operações necessárias para a remoção do 
excesso de terra para locais onde esteja faltando, no contexto de uma 
obra de engenharia. 
• Operações básicas da terraplenagem: 
• Escavação 
• Carga do material escavado 
• Transporte 
• Descarga e espalhamento 
• Classificação dos materiais: 
• 1ª categoria 
• 2ª categoria 
• 3ª categoria 
• Cubação de volumes de cortes e aterros 
• Cálculo das áreas 
• Mapas de cubação 
TERRAPLENAGEM 
TERRAPLENAGEM 
Conceitos Básicos de Terraplenagem 
• Empolamento dos solos 
• Compactação dos solos 
• Empréstimos e Bota-foras 
• Distancias médias de transporte 
• Diagrama de massas 
• Medição e pagamento 
• Metodologia do DNIT 
TERRAPLENAGEM 
Elaboração do projeto de Terraplenagem 
• Contexto e relações com estudos e projetos 
• Estudos topográficos 
• Definição do terreno e de áreas para empréstimos e bota-
foras 
• Estudos Géológicos/Geomorfológicos 
• Visão macro da área atravessada, com enfoque para 
genealogia dos materiais e do modelado 
• Estudos Geotécnicos 
• Caracterização dos materiais do subleito 
• Caracterização dos materiais de empréstimos 
• Definição dos parâmetros de controle geotécnico na execução 
• Definição de parâmetros para soluções especiais 
• Definição dos fatores de empolamento 
TERRAPLENAGEM 
Elaboração do projeto de Terraplenagem 
Contexto e relações com estudos e projetos 
 
• Projeto Geométrico 
• Definição do greide de terraplenagem 
• Definição dos parâmetros da seção transversal de terraplenagem: 
larguras, declividades e taludes 
 
 Projeto de OAC 
• Reaterros e compactações 
 
• Projeto de OAE 
•Soluções para encontros de obras, maciços de terra armada 
 
• Projeto Ambiental 
• Recuperação das áreas de exploração ou bota-foras 
• Recuperação de passivos ambientais 
TERRAPLENAGEM 
Elaboração do projeto de Terraplenagem 
Apresentação do projeto 
• Seções transversais tipo 
• larguras, espessuras, declividades e taludes 
 
• Notas de serviço 
• Planilhas ou Planos cotados 
 
• Movimento de terra 
• Mapa para o cálculo das DMTs 
• Quadro resumo 
• Gráfico linear do movimento de terra 
 
• Ocorrências de materiais 
• Mapa geral com empréstimo e bota-foras 
• Croquí e indicações gerais dos empréstimos 
 
• Caracterização do subleito 
• Sondagens e Resumo de ensaios 
TERRAPLENAGEM 
Movimento de terra – Cálculo de volumes e DMT 
Cálculo de volumes 
• O método usual supõe ser um sólido geométrico(prismóide) o 
volume contido entre 02 seções transversais consecutivas. 
 
• Este prismóide tem faces paralelas( as seções transversais extremas) 
e superfícies planas laterais(a plataforma, os taludes e superfície do 
terreno natural) 
Figura: 
 
 
TERRAPLENAGEM 
Movimento de terra – Cálculo de volumes e DMT 
Cálculo de volumes 
 O volume do prismóide pode ser calculado pela fórmula: 
 
V = L/6 (A1 + 4Am + A2) 
 
Onde: 
 A1 e A2 = são as áreas das seções transversais extremas 
Am = área da seção transversal no ponto médio entre A1 e A2 
L = a distancia entre as Seções A1 e A2 
 
• Compatibilizando com as diretrizes vigentes de Estudos Topográficos 
e Projeto Geométrico onde o estaqueamento normalmente é de 20m, 
adota-se a simplificação de Am = (A1 + A
2 )/ 2 
 
Resultando na fórmula: 
 
V = L/2 ( A1 + A2) 
TERRAPLENAGEM 
Movimento de terra – Cálculo de volumes e DMT 
Cálculo de volumes 
• Mapa de cubação 
 
ESTACA ÁREAS
SOMA 
DAS ÁREAS
D/2 VOLUME
VOLUME
 ACUMULADO
TERRAPLENAGEM 
Movimento de terra – Cálculo de volumes e DMT 
Cálculo das áreas das seções 
Tipos de Seções 
Seção de corte 
Seção de Aterro 
Seção mista 
TERRAPLENAGEM 
Movimento de terra – Cálculo de volumes e DMT 
Cálculo das áreas das seções 
Métodos utilizados 
• Método geométrico 
Método Mecânico 
Uso do planímetro polar 
TERRAPLENAGEM 
Movimento de terra – Cálculo de volumes e DMT 
Cálculo das áreas das seções 
Métodos utilizados 
•Método Analítico 
• Baseado na fórmula de Gauss 
•A seção é transformada num polígono onde as coordenadas dos 
vértices(distancias e cotas) são conhecidas: (x1, Y1), (x2, Y2),..... (Xn, 
Yn) 
 
•A Área é dada por: 
 
TERRAPLENAGEM 
Movimento de terra – Cálculo de volumes e DMT 
Cálculo das áreas das seções 
Métodos utilizados 
•Método “da fita” 
• Divide-se a seção em faixas de largura igual, supondo-se que estas 
faixas são pequenos retângulos. 
• A Área é dada por: 
 
 A = d . Σ hi 
 onde: d = largura adotada 
 hi = altura das faixas 
TERRAPLENAGEM 
Movimento de terra – Cálculo de volumes e DMT 
Cálculo das DMTs 
• As distancias expressam a extensão horizontal ao longo da qual o 
volume será transportado entre a origem e o destino; 
• Em geral as distancias são medidas entre os centros os centros 
geométricos dos segmentos de corte e aterro; 
• também podem ser considerados as distancias entre os centros de 
massa dos segmentos de corte e aterros; 
• Não são consideradas os deslocamentos transversais nas mesmas 
seções (seções mistas); 
• As distancias são calculadas em metro ou km 
• Quando o material é de empréstimo, a distancia é calculada para o 
centro geométrico do aterro pelo trajeto mais curto e viável; 
 
Momento de transporte 
É dado pelo produto do volume individual de terraplenagem pela 
distancia individual de transporte sendo expresso em m4 ou m3/km 
 
TERRAPLENAGEM 
Movimento de terra – Cálculo de volumes e DMT 
Cálculo da DMT geral do trecho 
 
• O volume total de escavação é dado pelo somatório dos volumes 
individuais de escavação 
•V = Σ Vi 
 
•O momento total de de transporte é a soma dos momentos 
individuais: 
•M = Σ Vi . di 
 
 Neste caso a DMT para o trecho(D) será dada por: 
 
 D = M / V 
 
 Esta distancia representa a média ponderada entre as distancias 
individuais de transporte, tomando-se os volumes individuais como 
fatores de ponderação 
 
 
TERRAPLENAGEM 
Movimento de terra – Cálculo de volumes e DMT 
Distribuição de material 
 
• As premissas básicas são: 
- A menos distancia de transporte possível (DMT) 
- Aproveitamento integral dos materiais oriundos de corte para a 
execução dos aterros respeitando as limitações geotécnicas 
- O expurgo de materiais(bota-foras) em áreas mais próximas possíveis 
dos locais de origem; 
- A utilização de volumes de empréstimo em aterros mais próximo 
 
 
TERRAPLENAGEM 
Diagrama de Bruckner 
Representação gráfica dos volumes acumulados de cortes(positivo) e 
aterros(negativo) utilizado para o planejamento do movimento de terra. 
 Cálculo dos volumes acumulados: 
TERRAPLENAGEM 
Diagrama de Bruckner 
Desenho Propriedades do diagrama 
1. O diagrama não é um perfil 
2. Inclinações muito elavadas indicam 
grandes movimentos de terra; 
3. Trecho ascendente=corte, trecho 
descendente=aterro; 
4. A diferença de ordenada entre 02 
pontos mede o volume de terra entre 
esses pontos; 
5. Os pontos extremos do diagrama 
correspondem aso pontos de passagem 
(PP); 
6. Pontos de máximo: corte para aterro; 
Ponto de mínimo: aterro para corte; 
7. Qualquer horizontal traçada sobre o 
diagrama determina trechos de volumes 
compensados(corte=aterro corrigido). 
Essa linha é chamada linha de 
compensação 
8. O volume é dado pela diferençade 
ordenadas entre o ponto de máximo ou 
mínimo do trecho compensado e a linha 
de compensação 
TERRAPLENAGEM 
Diagrama de Bruckner 
Desenho Propriedades do diagrama 
9. A posição da onda do diagrama em 
relação a linha de compensação indica a 
direção do movimento de terra: onda 
positiva transporte no sentido do 
estaqueamento; onda negativa 
transporte no senti contrário. 
10. A área compreendida entre a curva de 
Bruckner e alinha de compensação 
mede o momento de transporte da 
distribuição considerada; 
11. A distancia média de transporte de cada 
distribuição pode ser considerada como 
a base de um retangulo de área 
equivalente à do segmento compensado 
TERRAPLENAGEM 
Diagrama de Bruckner 
Distancia econômica de transporte 
 È a distancia crítica para a qual o custo da compensação longitudinal é igual ao custo do 
bota-fora mais o custo do empréstimo 
Para as distancias menores que a distancia econômica, é mais econômico transpor a terra dos 
cortes para os aterros; para distancias maiores é mais barato fazer bota-fora do material 
do corte e empréstimo do material para construção do aterro. 
 
A distancia econômica é dada por: 
 
 d=dbf + demp + Ce/Ct 
 
Onde: 
 d= distancia econômica, em km 
 dbf = distancia média de bota-fora, em km 
 demp= distancia média de empréstimo, em km 
 Ce = custo de escavação, em R$/m3 
 Ct = custo de transporte, em R$/m3.km 
 
TERRAPLENAGEM 
Diagrama de Bruckner 
Escolha da linha econômica: 
 A linha mais econômica é aquela para a qual a soma dos segmentos que ficam abaixo da 
linha de Bruckner é igual à soma dos segmentos que ficam acima 
A linha precisa cortar todos os trechos ascendentes e descendentes da linha de Bruckner e as 
distancias de transporte não forem maiores que a distancia econômica. 
 
 
TERRAPLENAGEM 
Execução da Terraplenagem 
• Etapas: 
• Serviços preliminares 
• Instalação do canteiro 
• Construção de desvios e caminhos de serviços 
• Consolidação dos terrenos de fundação de aterros 
• Locação Topográfica 
• Desmatamento e limpeza do terreno 
 
• Escavação 
• Carga 
• transporte 
• Descarga 
• Espalhamento/regularização 
• Compactação 
 
TERRAPLENAGEM 
Execução da Terraplenagem 
Máquinas e equipamentos 
• Escavadoras - empurradoras 
• Escavadoras-transportadoras 
• Niveladoras 
• Escavadora-carregadora 
• Escavadeira com caçamba frontal(shovel) 
• Unidades de transporte 
• Compactadoras 
• Equipamentos auxiliares 
 
TERRAPLENAGEM 
Execução da Terraplenagem 
 
• Execução de cortes: 
• Locação topográfica: marcação dos off-sets 
• Preparo de caminhos e praças de manobra 
• Execução do corte com equipamentos de escavação, carga e 
transporte: 
• Solos brejosos/turfosos: retroescavadeira, escavadeira frontal, 
drag-line e caminhões 
• 1ª categoria: trator de lamina, scraper, escavadeira frontal e 
caminhões 
• 2ª categoria:escarificadores, carregadeiras e caminhões 
• 3ª categoria: desmonte com explosivos, carregadeiras frontais e 
caminhões 
• Acabamento 
 
 
TERRAPLENAGEM 
Execução da Terraplenagem 
Máquinas e equipamentos 
• Escavadeira com caçamba frontal(shovel) 
TERRAPLENAGEM 
Execução da Terraplenagem 
 Execução de Aterros: 
• Locação topográfica: marcação dos off-sets 
• Preparo de caminhos e praças de manobra 
• Consolidação das fundações 
• Adensamento por recalques 
• Substituição do material 
• Execução do aterro: equipamentos de espalhamento, regularização 
e compactação 
• Lançamento do material 
• Espalhamento e regularização 
• Compactação por camadas 
 
 
TERRAPLENAGEM 
Execução da Terraplenagem 
 Execução de Aterros: 
• Escolha dos rolos compactadores 
100% argila Silte 
Misturas 
Argila + silte + areia 100% Areia Pedras 
Rolo pé-de-carneiro 
Estático 
Rolo pé-de-carneiro 
Vibratório 
Rolo Liso 
Vibratório 
Rolo Pneumático leve 
Rolo Pneumático pesado 
Rolo liso 
Metálico estático 
Rolos combinados 
Rolo de grade 
Rolo de placas 
TERRAPLENAGEM 
Execução da Terraplenagem 
Controle topográfico: 
• Locação de eixos e/ou linhas-base 
• Marcação de off-sets 
• Verificação de inclinação de taludes 
• Conferencias de larguras e declividades 
• Conferencias de cotas 
• Conferencia de espessuras de camadas 
• Levantamentos planialtimétrico de áreas de bota-fora e empréstimo 
• Nivelamentos para medição de volumes de aterros, cortes e 
empréstimos. 
Controle Geotécnico 
• Verificação da compactação e umidade; 
• Caracterização do material: CBR, LL, LP e Granulometria 
 
TERRAPLENAGEM 
Execução da Terraplenagem 
Componente Ambiental: 
• Fases 
• Estudos Ambientais 
• Projeto Ambiental 
•O que deve ser considerado: 
• Legislação específica 
• Resoluções do CONAMA 
• Recomendações/condicionantes dos órgão ambientais 
• Política ambiental e documentos do DNIT 
• Fragilidade da área de influencia da rodovia 
• Normas, Manuais e instruções do DNIT 
 
 
 
 
 
 
 
TERRAPLENAGEM 
Execução da Terraplenagem 
Componente Ambiental: 
 Projeto Ambiental 
• Soluções e medidas de proteção ambiental para prevenção, mitigação 
ou compensação de passivos ambientais. 
Medidas para evitar impactos ambientais na Terraplenagem Medidas para Medidas para 
Escolha de traçado Escolha de traçadoEscolha de traçado
Escolha do local de empréstimos jazidas e pedreiras 
Descompactar solos compactados Descompactar solos compactados Descompactar solos compactados Descompactar solos compactados Descompactar solos compactados 
Medidas da engenharia como proteção contra erosão, deslizamentos, 
assoreamentos, etc. 
Hidrossemeadura e enleivamento em zonas suscetíveis à erosão 
Captação de água superficial da rodovia no topo de taludes como 
proteção contra erosão proteção contra erosãoproteção contra erosão
Melhoria das camadas de solo superficiais como proteção da água 
subterrânea 
Construção de pontes em vez de aterros