Resumo P2

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P2 Estradas
Via permanente ferroviária
O aumento do transporte ferroviário na matriz produz uma maior eficiência energética, diminui custos e favorece a preservação do meio ambiente.
Atualmente os trens são pesados, mas as tendências são veículos mais rápidos e mais leves como os Heavy Haul para cargas e os High Speed para passageiros.
A diferença de rendimento entre ferrovia e rodovia depende da carga de peso Q mais a tara do veículo e do trajeto a ser percorrido pelo veículo. A força tratora a ser aplicada no veículo para possibilitar o deslocamento é:
FRodovia = 0,01 Q
FFerrovia = 0,0025 Q
A inclinação afeta diretamente no rendimento da ferrovia:
	I = tgα
	Rodovia
	Ferrovia
	FR/FF
	0
	0,0100 Q
	0,0025 Q
	4
	0,0025
	0,0125 Q
	0,0050 Q
	2,5
	0,0050
	0,0150 Q
	0,0075 Q
	2
	0,0100
	0,0200 Q
	0,0125 Q
	1,6
Características da Ferrovia
A ferrovia caracteriza-se pelo contato metal-metal da roda com o trilho. As composições possuem eixos guiados pela via, com uma largura definida para cada via, chamada de bitola. As rodas são solidárias ao eixo, possuem frisos para aumentar a aderência e em formato cônico para possibilitar o deslocamento lateral sobre o trilho durante curvas sem que a roda se solte. A carga é distribuída nas pontas dos eixos.
Sistema ferroviário
O sistema ferroviário brasileiro possui baixa disponibilidade, limitando o crescimento de sua participação na matriz de transporte. Um dos principais problemas para o crescimento da matriz brasileira é a variedade de tamanhos das bitolas, ou seja, um trem não consegue viajar por toda a malha, pois seu eixo não é feito para viajar em bitolas variadas.
Em fatores comparativos, o Brasil possui 3,4 km de ferrovia por 1000 Km², já os Estados Unidos possuem 29,8 Km de ferrovia por 1000 Km².
A segmentação geográfica utilizada no leilão de concessão e a deficiente regulamentação do direito de passagem dificultam a operação ferroviária intermodal que viabilizaria o transporte em grandes distâncias. A malha ferroviária concessionada foi subdividida em diversas submalhas regionais:
ALL: Controla o Sul do pais
Novoeste: Controla parte do Mato Grosso do Sul
Ferroban: controla o Norte do estado de São Paulo
MRS: Controla o quadrilátero das cidades de São Paulo, Belo Horizonte, Vitória e Rio de aneiro
FCA EFVM: Controla Minas Gerais e a Bahia
CFN: Controla o Nordeste
Cada concessionária possui o direito de cobrar tarifa de outra caso seja necessário utilizar da malha.
O sistema ferroviário brasileiro passou por um período de degradação de suas vias permanentes, material rodante e superestrutura no período pré-privatização. Investimentos governamentais da Rede Ferroviária Federal (RFFSA) no período que antecedeu a privatização da mesma decresceram consideravelmente provocando um sucateamento do sistema antes da transferência para iniciativa privada.
Pontos importantes
A ferrovia é limitada pela sua própria construção, ou seja, só pode ser utilizada após concluída sua construção.
Os motores podem ser a Diesel, elétricos ou híbridos.
As principais escolas de ferrovia estão na Europa, com foco no transporte de passageiros e nos Estados Unidos, com o transporte de carga.
Superestrutura
Bitola
É o comprimento entre os trilhos. Define o tipo e tamanho do trem que poderá circular. Pode ser:
Larga: 1,60 m
Standard: 1,435 m
Estreita: 1,00 m
Trilho
O trilho é feito de metal e possui três partes, o boleto, que onde a roda do trem passa, a alma que da sustentação e o patim, que distribui a carga. São segmentados por peso/m:
37
45
57
68
Dormente
Local onde ficam apoiados os trilhos, entre suas funções está em dividir o peso da carga para o solo e permitir um melhor alinhamento horizontal para o trilho. Pode ser:
Monobloco
Bi-Bloco
Aço
Acessórios
Outras partes do trilho e do dormente servem em sua maioria para unir todas as partes constituintes, por isso temos abraçadeiras e parafusos especiais.
Os trilhos e dormentes devem estar sempre em perfeitas condições para permitir uma rolagem eficiente e segura para os veículos. Para tal são feitas sondagens com equipamentos especiais nos trilhos e nos dormentes para buscar materiais com alguma imperfeição antes mesmo da ferrovia entrar em operação. Esses testes são refeitos para manter a conservação da ferrovia.
Seção transversal ferroviária
A seção transversal é composta por:
Valeta de contorno dos cortes
Talude do corte
Valeta
Banqueta
Saia do aterro
Sub-lastro
Lastro
Dormentes
Trilhos
Pavimento
Diferente da rodovia, a ferrovia possui a seguinte sequencia de pavimentos:
Subleito
Reforço do subleito
Sub-lastro
Lastro
Dormente
Trilho
Transferência de carga
A carga do trem das rodas passa para o trilho em uma área muito pequena, essa área deve aumentar de forma a reduzir a carga aplicada ao terreno, por isso os componentes do pavimento tem sempre sua área aumentada.
Terraplanagem e britagem
Terraplanagem é uma técnica construtiva que visa aplainar e aterrar um terreno. "Terrapleno", literalmente, significa "terra cheia, cheio de terra". Geralmente esta movimentação de solo tem o objetivo de atender a um projeto topográfico.
Serviços Preliminares
Desmatamento
Destocamento
Procedimento de limpeza do solo através da retirada dos tocos ou restos de árvores.
Limpeza
Serviços básicos
Escavação
Carga
Transporte
Descarga
Espalhamento
Compactação
Acabamento
Características do solo
Classificação
1ª Categoria
Compreendem os solos em geral, de natuza residual ou sedimentar, piçarras, saibros, rochas em adiantado estado de decomposição e seixos rolados ou não, com diâmetro máximo inferior a 0,15 m. Em geral, todos os materiais são escavados com emprego de picareta, enxadão e equipamentos mecânicos que não exigem o uso contínuo de escarificador e que possam ser desmontados mediante o emprego de uma lâmina de trator de esteira, com até 220 HP de potência, disponível a 2.300 r.p.m., qualquer que seja o grau de umidade que apresentem, excluídos os materiais brejosos. Sua escavação não exige o emprego de explosivo, mas poderá exigir a escarificação dos materiais.
Equipamentos:
TE – Trator de Esteiras
MT – Motoscraper
ES – Escavadeira Hidráulica
CR – Carregadeira
CB – Caminhão basculante
MN - Motoniveladora
2ª Categoria
Compreendem os materiais com resistência ao desmonte mecânico inferior ao da rocha não alterada e cuja extração se processa por combinação de métodos que obriguem à utilização contínua e indispensável de equipamento de escarificação, constituído por trator de esteira com potência igual ou superior a 220 HP, disponível a 2.300 r.p.m. e um escarificador de somente um dente (“ripper”), de dimensões adequadas para operar com o trator mencionado. Pode, eventualmente, ser necessário o uso de explosivos materiais expansivos ou processos manuais adequados. Estão incluídos nesta classificação os blocos de rocha de volume inferior a 2,0 m³ e os matacões ou pedras de diâmetro médio compreendido entre 0,15 e 1,00 m.
Equipamentos:
TE (com escarrificador)
MT
ES
CR
CB
MN
3ª Categoria
Compreendem a rocha sã, os matacões maciços e os blocos e rochas fraturadas de volume igual ou superior a 2,0 m³, que só possam ser extraídos após redução em blocos, exigindo o uso contínuo de explosivos ou outros materiais ou dispositivos para desagregação da rocha.
Equipamentos:
CA – Compressor de Ar
PE – Perfuratriz pneumática
ES
CR
CB (ou fora de estrada)
TE
Empolamento (e)
Também chamado de expansão volumétrica é importante no transporte de material.
Quando se escava um terreno natural, o solo que se encontrava num certo estado de compactação, proveniente do seu próprio processo de formação, experimenta uma expansão volumétrica que chega a ser considerável em certos casos.
Após o desmonte o solo assume, portanto, volume solto (Vs) maior do que aquele em que se encontrava em seu estado natural (Vc) e, consequentemente, com a massa específica solta (γs) correspondente ao material solto, obviamentemenor do que a massa específica natural (γc).
Porcentagem de empolamento
Representa quando do material expandiu quando foi solto do corte:
Valores comuns
	Material
	f(%)
	e
	Solo argiloso
	40
	0,71
	Terra comum seca
	25
	0,80
	Terra comum úmida
	25
	0,80
	Solo arenoso seco
	12
	0,89
Grau de compactabilidade
Cálculos expeditos
Providencias preliminares administrativos para serviços de terraplanagem
Providências ao Iniciar uma Obra de Terraplenagem
Aluguel ou compra de equipamento mecânico;
Transporte de equipamento para o local de serviço;
Determinação dos caminhos de serviço;
Terraplenagem e drenagem da área destinada ao acampamento;
Obtenção de luz e água;
Recrutamento do pessoal técnico, administrativo e operário; sempre que possível, utilizar mão de obra da cidade mais próxima da obra.
Canteiro de Obra - Instalação provisória de uma obra fixa
Deve estar situado:
Próximo a cidade
Próximo a estradas existentes
Próximo a fontes de água e de energia elétrica
Próximo ao local da obra
Fora do local que possa ser atingido pela obra. 
Almoxarifado - Destinado ao armazenamento de peças de reposição - Sua dimensão é função do número de máquinas - 2 barracões:
peças uso frequente
peças pesadas - Pessoal Especializado e de Confiança
Escritório - Deve ter:
contabilidade (Apropriação de Custos – OCA)
Seção técnica
arquivo
sala de fiscalização
sala de Eng. produção, etc. 
Instalações do Laboratório
Outras Construções
cantina, guaritas, oficinas;
enfermaria;
armazenamento de combustíveis e lubrificantes;
salas de lazer (TV, som), quadras poliesportivas, etc.
Condições gerais
Após cuidadoso exame do projeto de engenharia, definem-se os equipamentos e pessoal a serem empregados;
Verificação e checagem do apoio topográfico (elementos de planimetria e altimetria, assim como as RNs) => Cubação futura!
Locação do eixo da rodovia (estaqueamento a cada 20 metros);
Os equipamentos (preferencialmente TE) devem ser escolhidos de acordo com a densidade da vegetação e o prazo exigido;
Atentar para a segurança do equipamento e do operador;
Atender ao projeto (manejo ambiental) no que diz respeito à destinação dos materiais removidos;
Nas áreas destinadas ao corte, 60 cm abaixo do greide projetado tem que ser totalmente isento de tocos e raízes;
Nas áreas destinadas a aterros com Cota vermelha inferior a 2,0 m, a camada superficial do terreno natural contendo raízes e restos vegetais deve ser removida (destocamento). Para Cotas maiores que 2,0 m não há necessidade do destocamento, apenas desmatamento;
Quando houver ocorrência de vegetação de porte reduzido ou médio (até 15,0 cm a altura de 1,0 m do solo) faz-se apenas o desmatamento com TE. No caso de vegetação de maior porte, haverá a necessidade de destocamento;
Quando o terreno for inclinado o trator deve trabalhar de cima para baixo;
No caso de remoção de cercas, deve-se primeiro construir a nova cerca antes de demolir a antiga;
Observância rigorosa à legislação ambiental e à segurança do trabalho;
O controle geométrico deve ser feito com auxílio da topografia, se aceita como tolerância 0,15 m (apenas positivos) para cada lado do eixo;
A medição é feita em m2 para árvores com diâmetro menor que 15 cm, e em unidades de árvores para aquelas com diâmetro maior ou igual a 15 cm (a 1,0 m do solo).
Produção horária do desmatamento
Sendo Q a produção em ha/h, L a largra da lâmina em m e v a velocidade da máquina em km/h temos que:
Caminhos de serviço
São vias implantadas e utilizadas em caráter provisório, para propiciar o deslocamento de equipamentos e veículos utilizados na obra.
Deve ser previamente informada e autorizada pela Fiscalização (em planilha);
Atentar para a manutenção da via e para a segurança do tráfego (necessidade de Rev. primário);
Posteriormente a via deverá retornar às condições iniciais;
Preferencialmente uso de TE com lâmina angulável, MN, CR, CB, CTA e eventualmente rolo compactador;
Deve possuir adequado escoamento das águas pluviais (1% a 2% de caimento transversal);
Evitar curvas horizontais de pequeno raio (acidentes);
Preocupação ambiental, horário de trabalho, segurança de moradores;
Contatos com outros órgãos para evitar as interferências;
Medição: se estiver dentro do off-set não se faz medição específica para os caminhos de serviço; se estiver fora da faixa de domínio, faz-se medição específica, inclusive da manutenção e preservação ambiental.
Ciclo de terraplanagem
Cortes
São segmentos da rodovia em que a implantação requer a escavação do terreno natural ao longo do eixo e no interior dos limites das seções do projeto (“Off-sets”).
Corte em meia encosta
Corte em seção plena (caixão)
Corte em seção mista
Condições gerais
As áreas são precedidas pelos serviços de desmatamento e destocamento;
Os locais onde serão feitos o “bota-fora” ou as “praças de depósito provisório” deverão estar preparados e aptos para receberem o material;
O perfil geotécnico do Projeto de Engenharia definirá as categorias de material existente (1ª, 2ª ou 3ª);
Cada categoria de solo exigirá os equipamentos adequados para sua natureza;
Se, ao nível final da plataforma de corte, for verificada a presença de rocha sã ou em decomposição, o greide deverá ser rebaixado em 40,0 cm e preenchido com material inerte;
Se for verificada a existência de solo com expansão maior que 2% e baixo CBR, rebaixa-se o greide em 60,0 cm, preenchendo com material selecionado em projeto (ou revisão);
Se o material dos últimos 60,0 cm não possuir condições mínimas de compactação, exigidas em projeto, o mesmo deverá ser escarificado, levado à umidade adequada, homogeneizado e então compactado à energia especificada em projeto;
Os taludes deverão possuir as declividades de projeto e estarem desempenados pelos próprios equipamentos de escavação;
Estimula-se o uso de gabaritos para controle da escavação do talude;
Não poderá haver blocos de rocha nos taludes que coloquem em risco a segurança futura da rodovia;
Nos cortes em rocha, deverão seguir os seguintes cuidados:
Horário rígido de detonação;
Não trabalhar à noite;
Proteger pessoal e equipamentos na hora da detonação;
Avisar à comunidade local e manter vigias em pontos críticos;
Para taludes elevados (>10,0 m), prever patamares com banquetas de largura mínima de 3,0 m com valetas revestidas e proteção vegetal;
Dependendo do material, o talude deverá ser compactado e revestido com cobertura vegetal;
O controle geométrico se dará com o seguinte rigor:
Corte em solo: + ou – 5,0 cm
Corte em rocha: + ou – 10,0 cm
Largura: 20,0 cm para cada semiplataforma (positiva)
Medição feita pelo volume de material extraído (no corte ou “in natura”) com base nas RNs utilizadas no Projeto de Engenharia, e a distância de transporte percorrida entre o corte e o local de deposição;
O método utilizado é o “Método das Áreas”.
Controle topográfico
Aterros
São segmentos da rodovia cuja execução requer depósito de materiais provenientes de cortes e/ou empréstimos no interior dos limites das seções de projeto (off-sets) que definem o corpo estrada.
Definições
Corpo de aterro: parte do aterro sobre o terreno natural até 60,0 cm abaixo da cota final de terraplanagem (greide de terraplanagem);
Camada final: Parte do aterro constituída de material selecionado, com 60,0 cm de espessura situada sobre o corpo do aterro ou sobre o terreno remanescente de um corte, e cuja superfície é definida pelo greide de terraplanagem.
Condições gerais
As áreas são precedidas pelos serviços de desmatamento, destocamento e remoção de entulho (tanto as de empréstimo quanto as que receberão materiais);
As obras-de-arte correntes (OAC) deverão estar concluídas;
Os caminhos de serviço deverão estar concluídos;
Devem-se checar as marcações do eixo e dos off-sets após o desmatamento e limpeza, e refeitos os levantamentos das seções transversais, as quais serão as “seções primitivas” que serão utilizadas no controle geométrico e na medição dos serviços.Materiais
Serão provenientes de escavações de cortes ou de áreas de empréstimos (selecionados nos Estudos Geotécnicos do Projeto de Engenharia);
Requisitos técnicos:
Enquadrarem-se nas classificações de 1ª ou 2ª categorias;
Isentos de matérias orgânicas (turfas e argilas orgânicas);
CBR > 2% e expansão < 4%. Se for camada final do aterro a expansão <2%;
Equipamentos
TE
GD – 
TA – 
CR
MT
CB
MN
KL – Rolo liso
KC – Rolo “pé de carneiro”
KP – Rolo Pneumático
Seção transversal
Execução
Primeira providência executiva do empreiteiro é a marcação dos pontos de “off-set” dos aterros; - Iniciar sempre pelo ponto mais baixo em camadas horizontais;
Prever caimento lateral, para rápido escoamento de água de chuva;
Escalonar ou zonear praças de trabalho, onde as três etapas do trabalho de aterro não se atrapalhem.
Situação mais sensível à execução de aterro é a ocorrência de uma chuva quando o material está espalhado e pulverizado, antes da compactação;
Na possibilidade desta ocorrência, a camada deverá ser "SELADA", isto é, ser rapidamente compactada com rolos lisos ou equipamento de pneus para que seu topo seja adensado e “impermeabilizado”. Caso contrário, a camada encharcada deverá ser totalmente removida para bota-fora ou submetida a ciclos de secagem antes do prosseguimento dos serviços.
Em aterros executados sobre área alagada, antes da execução da primeira camada do aterro deve ser viabilizada a drenagem da área. Não havendo possibilidade de escoamento ou remoção da água existente, a primeira camada do aterro deve ser executada com material granular permeável (areia, pedregulho ou fragmentos de rocha), funcionando como dreno que evita ascensão de água capilar advinda da fundação.
Em regiões com predominância de areia, havendo conveniência técnica e permissão dos fiscais, pode-se admitir a execução do aterro com esse material.
Os caminhões caçamba, após serem carregados pelas carregadeiras ou escavadeiras descarregam o material no local especificado em projeto;
Os tratores com lâmina e motoniveladoras viabilizam o espalhamento com satisfação (as motoniveladoras possuem maior produtividade).
Embora seja um serviço difícil, é preciso compactar a superfície da saia de aterro, após o acerto final. Isto pode ser conseguido com pequenos rolos compactadores tracionados por guincho acoplado à tratores.
Todas as camadas do aterro devem ser compactadas à umidade ótima mais ou menos 3% até se obter massa específica aparente seca máxima de 100%. Os trechos que não atingirem as condições mínimas de compactação devem ser escarificados, homogeneizados, levados á umidade ótima e novamente compactados.
Deve ser cuidadosamente verificada a inclinação dos taludes.
No caso de execução de aterros sobre solos moles ou de baixo suporte, estes devem ser retirados, executando-se nichos de no máximo 5 m (perpendicular ao eixo) x 10 m (ao longo do eixo). Aterrar os nichos logo após a escavação;
Devem-se proteger os taludes com drenagem adequada e plantação de gramíneas.
Etapas de execução
Lançamento do material pelo equipamento de transporte;
Espalhamento em camadas com espessura da camada máxima de 30 cm + 20%. Para as camadas finais, 20 cm + 20%;
Homogeneização e retirada de blocos ou matacões;
Determinação da umidade natural (“Speedy”) => Acrescenta ou retira água;
Compactação propriamente dita de cada camada;
Regularização conforme projeto.
Compactação
Pressão estática (rolo liso) => deformação “plástica” => Solos argilosos (3 a 5 kg/cm2);
Pressão vibratória (rolo liso ou corrugado) => redução de vazios por “fricção” entre as partículas do solo => solos arenosos (0,5 a 1 kg/cm²) e argilosos;
Maior força de coesão => maior pressão necessária;
Compactadores leves (<5,0 Ton) => Solo arenoso;
Compactadores pesados (>10,0 Ton) => Solo argiloso.
Especificação
As especificações modernas definem apenas o Grau de Compactação (G%) mínimo a ser atingido;
Corpo de Aterro (60,0 cm até a CFT) => G=95% PN;
Camada Final de Aterro (CFA) => G=100% PN;
A umidade deverá estar compreendida entre Wót-3% < W < Wót+3%;
As espessuras das camadas finais deverão estar entre 20 e 30 cm;
A exigência do G% aumenta com a importância da obra (Ex.: base de pavimentos para grandes cargas rodoviárias, barragens, fundação de edifícios, etc.);
O controle da compactação deverá ser feito da seguinte forma:
01 ensaio de compactação para cada 1.000 m3 de corpo de aterro;
01 ensaio de densidade “in situ” para cada 100 m da CFA (alternando posições).
Controle topográfico
Controle de cotas (uso de cruzetas de marcação a cada 20 m). Admite-se erro de 5,0 cm. Controle de largura (com trena a cada 20 m). Controle do ângulo do talude (Teodolito e mira ou gabarito de madeira).
	
	
	
	
Empréstimos
São áreas indicadas no projeto onde devem ser escavados materiais a utilizar na execução de aterros. Tais áreas servem para suprir a deficiência volumétrica proveniente dos cortes.
Precedido pelas operações de desmatamento, destocamento e limpeza, e verificação dos marcos topográficos (RN’s). Procura-se sempre agregar finalidade à escolha de uma área para empréstimo (melhorar a drenagem, suavizar a topografia, permitir a visibilidade, etc.). Alarga-se o corte para melhorar visibilidade e drenagem. Cria-se banquetas de corte. Retira-se material do lado interno de curvas (evitando-se sempre Mat. 3ª Cat.).
Materiais
Preferencialmente materiais de 1ª e 2ª Cat. Devem ser isentos de matérias orgânicas. Para corpo de aterro: CBR>2% e Exp. <4%.
Equipamentos
TE
CR ou ES
CB ou MT
MN
Execução
A escavação deve ser precedida do desmatamento, destocamento e limpeza da área de empréstimo;
No caso de caixas de empréstimo laterais, as bordas internas devem se localizar a uma distância mínima de 5,0 m e com declividade longitudinal que permita a drenagem das águas pluviais. As bordas externas devem distar 2,0 m do limite da faixa de domínio;
As bordas da caixa de empréstimo devem ser em taludes estáveis.
Condicionantes ambientais
Observar a Lei de Uso e Ocupação do Solo (municipal);
Lei do Silêncio, segurança e conforto do usuário e dos moradores;
Recuperação ambiental das áreas afetadas pelas obras, após o encerramento das atividades;
Preservação dos cursos d´água;
Preservação das espécies de fauna rara.
Medição
Pelo volume do material “in natura”, portanto com base nas RN’s originais;
No caso de caixas de empréstimo com dificuldade de cubação, pode-se fazê-la por intermédio do fator de um conversão.
Equipamentos de terraplanagem