Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 Estradas II Prof. Daniel Jardim Almeida Conceitos básicos sobre pavimentação Pavimento Pavimento é a estrutura construída sobre a terraplanagem de um terreno. Funções – receber as cargas impostas pelo tráfego de veículos e as redistribuir para os solos da fundação (subleito) – proporcionar condições satisfatórias de velocidade, segurança, conforto e economia no transporte de pessoas e mercadorias Requisitos – estabilidade – resistência a esforços verticais, horizontais, de rolamento, frenagem e aceleração centrípeta nas curvas – durabilidade – regularidade longitudinal Terminologia e classificação dos pavimentos Classificação dos pavimentos de acordo com a forma de distribuição de tensões: ? Pavimentos flexíveis ? Pavimentos rígidos Motivação inicial da classificação: separar os pavimentos construídos com cimento portland dos construídos a base de ligantes betuminosos Motivação atual: separar os pavimentos em função de seu comportamento estrutural Pavimentos flexíveis: são compostos por várias camadas que devem trabalhar em conjunto, cada uma delas absorvendo parte das solicitações impostas e transmitindo o restante às camadas localizadas em níveis inferiores Pavimentos rígidos: são constituídos basicamente por uma placa de concreto que praticamente absorve toda a solicitação, distribuindo-a em uma grande área. Ao chegar ao subleito, a carga encontra-se suficientemente amortecida 2 Pavimentos Rígidos ? São aqueles cujo revestimento é constituído de placas de concreto de cimento Portland rejuntadas entre si ? Essas placas se caracterizam por ? alta rigidez ? alta resistência ? pequenas espessuras, definidas em função da resistência à flexão ? No caso dos pavimentos rígidos, o coeficiente de recalque da camada em que se apóia o pavimento tem influência decisiva nas tensões que se desenvolvem no concreto sob a ação das cargas aplicadas pelo tráfego de veículos ? O coeficiente de recalque é a medida da rigidez do terreno, sendo definido como a pressão em Kgf/cm2 aplicada ao terreno capaz de produzir um recalque de 1 cm. Seção Transversal Típica de um Pavimento Rígido: Fonte: SOUZA, M.L. Pavimentação rodoviária . Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Ed., 1980. – Principal fator de projeto: resistência à tração das placas de concreto de cimento Portland. – A sub-base pode ser flexível ou semi-rígida e serve para controlar o bombeamento de finos, a expansão e a contração do subleito. Possui também função drenante. Distribuição do carregamento em uma placa do pavimento rígido As placas distribuem as tensões impostas pelo carregamento de forma aproximadamente uniforme Placa P Placa P 3 Vantagens do Pavimento Rígido ? Pelas suas características, o pavimento rígido, se bem projetado e construído, tem vida mais longa e maior espaçamento entre manutenções quando comparado ao pavimento flexível ? Oferece resistência ao efeito solvente dos combustíveis, como o óleo diesel e o querosene de avião Pavimentos Flexíveis ? São compostos por camadas, que em geral são três: sub-base; base e revestimento ? Essas camadas repousam sobre o subleito, que é a plataforma da estrada. Compreende a infra-estrutura implantada, bem acaba em termos de movimento de terra (limpeza, cortes e aterros) e de seu aspecto superficial ? O subleito é o terreno de fundação do pavimento Capacidade Estrutural ? Fornecida pelas sucessivas camadas e pelas propriedades de resistência e rigidez de cada material nelas empregado ? A camada estruturalmente mais importante é a base, que tem a função de receber as tensões do tráfego e distribuir os esforços antes de transmiti-los à sub-base ou ao reforço do subleito Seção Transversal Típica de um Pavimento Flexível: Fonte: Senço, W. Manual de técnicas de pavimentação. São Paulo: Editora Pini, 1997. 4 Distribuição do carregamento em pavimentos flexíveis Dimensionamento dos pavimentos – determinação das espessuras das camadas – indicação dos materiais a serem utilizados Descrição das camadas de um pavimento flexível ? Regularização do subleito – camada com espessura variável – executada quando se faz necessária a preparação do subleito da estrada, para conformá-lo , transversal e longitudinalmente, com o projeto – pode em alguns trechos não ocorrer – deve ser executada sempre que possível em aterro ? Reforço do subleito – camada necessária quando o subleito possui baixa capacidade de carga – é também utilizada para redução da espessura da sub-base – possui espessura constante – é construída acima da regularização e possui características técnicas superiores ao material do subleito e inferiores ao material que vier acima ? Sub-base – camada utilizada para reduzir a espessura da base – exerce as mesmas funções da base, sendo complementar a esta – tem como funções básicas resistir às cargas transmitidas pela base, drenar infiltrações e controlar a ascensão capilar da água, quando for o caso ? Base – camada estruturalmente mais importante – função: – resistir e distribuir os esforços provenientes da ação do tráfego, atenuando a transmissão destes esforços às camadas subjacentes – geralmente é construída com materiais estabilizados granulometricamente ou quimicamente, através do uso de aditivos (cal, cimento, betume etc) ? Revestimento – Destinado a melhorar a superfície de rolamento quanto às condições de conforto e segurança, além de resistir ao desgaste – É constituído por uma combinação de agregado mineral e material betuminoso – o agregado (cerca de 90% a 95%) – suporta e transmite as cargas aplicadas pelos veículos – resiste ao desgaste imposto pelas solicitações – material betuminoso (asfalto) – compõe entre 5% e 10% do revestimento – elemento aglutinante, que liga os agregados – ação impermeabilizante (oferece resistência à ação das águas provenientes das chuvas) P p P p 5 Tipos de Revestimentos de Pavimentos Flexíveis ? Concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ): – Definição: mistura executada a quente em usina apropriada, com características específicas, composta por agregado mineral graduado, material de enchimento (filer) e ligante betuminoso, espalhada e compactada a quente – Norma DNIT 031/2006-ES. Pavimentos Flexíveis – Concreto Asfáltico – Especificação de Serviço. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes (Antiga: Especificação de serviço DNER-ES 313/97. Pavimentação – Concreto betuminoso. Norma Rodoviária . Departamento Nacional de Estradas de Rodagem) ? Pré-misturado a quente: quando o ligante e o agregado são misturados e espalhados na pista ainda quentes ? Pré-misturado a frio: – Definição: mistura executada à temperatura ambiente em usina apropriada, composta por agregado mineral graduado, material de enchimento (filer) e emulsão asfáltica, espalhada e compactada a frio – Especificação de serviço DNER-ES 317/97. Pavimentação – pré-misturado a frio. Norma Rodoviária . Departamento Nacional de Estradas de Rodagem ? Areia asfalto a quente: – Definição: mistura executada a quente, em usina apropriada, de agregado miúdo, material de enchimento (filer) e cimento asfáltico, espalhada e compactada a quente – Norma DNIT 032/2005-ES. Pavimentos Flexíveis – Areia Asfalto a quente – Especificação de Serviço. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes (Antiga: Especificação de serviço DNER-ES 312/97. Pavimentação – Areia asfalto a quente. Norma Rodoviária. Departamento Nacional de Estradas de Rodagem) ? Micro revestimento asfálticoa frio com emulsão modificada por polímero: – Definição: consiste na associação de agregado miúdo, material de enchimento (filer), emulsão asfáltica modificada por polímero, água e aditivos se necessário, com consistência fluida, uniformemente espalhada e compactada a frio. Os agregados podem ser areia, pó de pedra ou ambos – Especificação de serviço DNIT 035/2005. Pavimentos flexíveis – micro revestimento asfáltico a frio com emulsão modificada por polímero. Norma rodoviária. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes ? Revestimentos betuminosos por penetração invertida ou tratamentos superficiais: – Definição de tratamento superficial simples (TSS): camada de revestimento do pavimento constituída de uma aplicação de ligante betuminoso coberta por camada de agregado mineral, submetida à compressão – Especificação de serviço DNER-ES 308/97. Pavimentação – tratamento superficial simples – Definição de tratamento superficial duplo (TSD): camada de revestimento do pavimento constituída por duas aplicações sucessivas de ligante betuminoso, cobertas cada uma por camada de agregado mineral, submetidas à compressão – Especificação de serviço DNER-ES 309/97. Pavimentação – tratamento superficial duplo – Definição de tratamento superficial triplo (TST): camada de revestimento do pavimento constituída por três aplicações sucessivas de ligante betuminoso, cobertas cada uma por camada de agregado mineral, submetidas à compressão – Especificação de serviço DNER-ES 310/97. Pavimentação – tratamento superficial triplo Obs: As normas citadas podem ser encontradas no site do DNIT (Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes): (http://www1.dnit.gov.br/ipr_new/normas/especificacaoservico.htm) 6 Vantagens do Pavimento Flexível ? Adaptação a eventuais recalques do subleito, pois deformam sob a ação das cargas ? Rapidez de execução e liberação ao tráfego ? Reparações fáceis e rápidas Necessidade de se conhecer o tráfego ? As características do tráfego afetam a qualidade de pavimentos flexíveis ? Solicitações acima das previstas em projeto podem ocasionar degradações como deformações permanentes, trincas e perda de material da superfície de rolamento A avaliação do desempenho estrutural de pavimentos flexíveis deve considerar: Deformações plásticas ou permanentes: podem ser identificadas pela formação de depressões longitudinais ao longo das trilhas de rodagem, geralmente acompanhadas por elevações laterais. As deformações permanentes ocorrem devido à ação combinada de compressão e deformação por cisalhamento dos materiais constituintes das diversas camadas do pavimento, incluindo o subleito Deformações elásticas ou resilientes: São ocasionadas pela repetição das cargas, que gera as trincas por fadiga. Em condições normais, a camada de concreto asfáltico tende a voltar a sua posição original após o término do carregamento, recuperando parte considerável da deformação sofrida. Entretanto, quando ocorrem deformações cíclicas sob cargas repetidas, o concreto asfáltico sofre o fenômeno de fadiga. Defeitos que podem surgir em um pavimento flexível Afundamento devido à deformação permanente: decorrente de redução de volume ou deslocamento relativo entre as camadas Deformação e sulcos nas bordas: Principais causas: - acostamento inadequado ou mal conservado - penetração de água na estrutura do pavimento - drenagem insuficiente - pista estreita Localização: Ao longo das bordas do pavimento; nas proximidades dos acostamentos não pavimentados Ondulações na superfície ou escorregamento de massa: ocorrem devido à baixa estabilidade da mistura asfáltica Trincas ? Podem ter como causa a fadiga, que é uma diminuição gradual da resistência de um material por efeito de solicitações repetidas • Nesse caso podem ser isoladas (transversais ou longitudinais) ou interligadas (couro de jacaré) • As trincas por fadiga concentram-se nas trilhas de roda 7 ? Podem ter como causa a retração térmica ou a retração por secagem, da base ou do revestimento • Nesse caso podem ser isoladas ou podem ocorrer em bloco • As trincas em bloco indicam que o asfalto sofreu endurecimento significativo. Não estão relacionadas ao tráfego, podendo aparecer em qualquer lugar Principais Causas - materiais de má qualidade - mão de obra negligenciada - espessura insuficiente para o tráfego existente - idade do pavimento - retração da base Solução - selagem das trincas - capa selante Trincas por fadiga originaram placas, dando início ao processo de formação de panelas: Panela Localização das panelas : não há localização particular, mas muitas vezes esse defeito aparece próximo às trincas Pode-se observar a formação de uma panela tendo origem na formação de placas Causas principais: - qualidade inadequada dos materiais utilizados - infiltração de água - desagregação do material sob a ação do tráfego 8 Processo de formação das panelas : No processo de formação das panelas, quando uma placa de revestimento se desprende, deixa a base do pavimento exposta à ação das águas da chuva. Devido à falta do revestimento, as águas da chuva carregam o material da base e as panelas se aprofundam. O acúmulo de água nas panelas pode causar danos severos à estrutura do pavimento. Solução: restauração local da estrutura do pavimento. O remendo é a solução muitas vezes encontrada para solucionar localmente o problema. Mas o remendo deve ser feito com restauração local da estrutura do pavimento, pois caso contrário ficará solto e o problema reaparecerá quando forem aplicadas as primeiras solicitações. Com a falta de reparos o problema se agrava. Panelas permitem a infiltração de água na estrutura do pavimento, que perde resistência mas continua a sofrer solicitações do tráfego de veículos pesados Exsudação – Principais causas: ? ligante em excesso ? ligante inadequado ? índice de vazios menor do que o previsto – Evolução: crescimento rápido do tamanho dos sulcos 9 Problema detectado: se o revestimento for muito rígido, podem surgir trincas por fadiga. Mas se por outro lado for utilizada uma taxa muito elevada de ligante, podem ocorrer exsudações e deformações permanentes. Como solução para a busca de revestimentos mais resistentes a ambas as deformações (elástica e plástica) tem-se estudado a aplicação de asfaltos modificados, destacando-se o asfalto modificado com borracha moída de pneus descartados. Revestimento com asfalto modificado por borracha A disposição final de pneus inservíveis é um problema de difícil solução Retrato do descarte inadequado de pneus inservíveis No Brasil, mais de 40 milhões de pneus são descartados por ano Os pneus geralmente são armazenados de forma inadequada em fundos de quintais, borracharias, ferro-velhos, recauchutadoras ou são lançados em terrenos baldios e cursos d’água. O armazenamento inadequado dos pneus gera problemas Pneus acumulando água e atraindo mosquitos As pilhas de pneus representam risco constante de incêndios, que são de difícil controle e produzem grande quantidade de fumaça tóxica (dióxido de enxofre), além de deixarem como resíduo, óleos que podem contaminar águas subterrâneas Disposição inadequada de carcaças de pneus em viapública Dificuldade para a disposição final dos pneus em aterros sanitários: Os pneus apresentam degradação muito lenta e baixo grau de compactação, o que inviabiliza sua disposição final, em condições normais, em aterros sanitários 10 Medidas que minimizam a geração de pneus inservíveis : ? Aumento da duração da vida útil dos pneus ? Aprimoramento das técnicas de recauchutagem – Na recauchutagem, a banda de rodagem desgastada é substituída através da aplicação de uma nova camada de borracha. Neste processo, uma mesma carcaça é aproveitada pelo menos duas vezes. A recauchutagem é um excelente meio para economizar recursos, pois a quantidade de borracha necessária para essa operação não representa mais do que 20 a 30% da que é necessária para fabricar um pneu novo – No caso em que a carcaça apresenta condições insatisfatórias de uso, o recurso da recauchutagem não pode ser aplicado, gerando boa parte dos pneus inservíveis Tais medidas permitem reduzir a geração desses resíduos e o número de pneus a dispor corretamente. Mas o fato é que todo pneu, em algum momento, se transformará em um resíduo potencialmente danoso à saúde pública e ao meio ambiente, e uma solução adequada para a sua destinação final deverá ser adotada. Formas de Reutilização de Pneus Inservíveis Aplicação de pneus inservíveis em sua forma inteira ? Obras de contenção ? Construção de recifes artificiais ? Condução do escoamento superficial ? Confecção de bueiros, utilizando pneus de caminhões Utilização de pneus inservíveis como combustível ? Em fábricas de celulose e papel ? Em fornos de cimento ? Em usinas termelétricas Entretanto essa utilização requer estudos mais aprofundados quanto às emissões atmosféricas, além de estudos da viabilidade econômica desse processo. Isso porque a utilização de pneus como combustível gera riscos ambientais (o desprendimento de gases tóxicos e material particulado é muito grande) e requer custos com equipamento para controle das emissões poluentes, o que pode tornar essa solução economicamente inviável. Do ponto de vista ambiental, a reciclagem das matérias-primas do pneu seria a solução mais satisfatória, desde que pudessem ser recuperados materiais de qualidade, a um custo energético mínimo. Mas o pneu não é verdadeiramente reciclável no sentido estrito do termo. O seu caráter heterogêneo, bem como a irreversibilidade da reação de vulcanização (processo em que se torna elástica, resistente, insolúvel, a borracha natural, e que se baseia na introdução de átomos de enxofre na cadeia do polímero natural), tornam impossível obter de novo as matérias-primas iniciais. No entanto, é possível recuperar e reutilizar parte dos pneus inservíveis. Os pneus são cortados e triturados, seguindo-se a isso operações de separação dos diferentes materiais, o que permite a recuperação dos materiais contidos nos pneus. Obtém-se desse modo borracha pulverizada ou granulada, que pode ter diversas aplicações: utilização em misturas asfálticas, em revestimentos de quadras e pistas de esportes, na fabricação de tapetes automotivos etc. 11 Incorporação da borracha de pneus pela massa asfáltica ? Cada quilômetro pavimentado pode consumir a borracha de 1600 a 4800 pneus ? Considerando-se a pavimentação de 4000 Km de rodovias por ano: isso significa o consumo de 6 a 19 milhões de unidades de pneus por ano, incorporados em pavimentos ? Dessa forma percebe-se a importância ambiental do desenvolvimento de pesquisas visando a utilização da borracha triturada de pneus inservíveis em obras de pavimentação Métodos de incorporação da borracha de pneus nas misturas asfálticas ? Processo úmido – Utilização: ? concretos asfálticos usinados a quente (CBUQ) ? tratamentos superficiais ? entre camadas de CBUQ, quando for executado um reforço ? para selagem de trincas e juntas ? Processo seco – Utilização: ? somente em concreto asfáltico usinado a quente (CBUQ) ? Principais diferenças entre os dois processos: – tamanho das partículas – quantidade de borracha – função da borracha – facilidade de incorporação Vantagens de misturas incorporando borracha de pneus em sua composição ? redução da suscetibilidade térmica ? aumento da flexibilidade ? maior resistência ao envelhecimento ? maior resistência à propagação de trincas e à formação de trilhas de roda ? redução da espessura do pavimento ? maior aderência entre pneu-pavimento ? redução do ruído provocado pelo tráfego Bibliografia consultada BAPTISTA, Cyro Nogueira. Pavimentação. 3. ed. Porto Alegre: Editora Globo, 1978. 3 v. BERNUCCI, L.B; MOTTA, L.M.G.; CERATTI, J.A.P.; SOARES, J.B. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros.Rio de Janeiro: PETROBRAS: ABEDA, 2008. (disponível no site: www.proasfalto.com.br). DNIT. Manual de pavimentação. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Infra- Estrutura de Transportes. 2006. DNIT. Manual de pavimentos rígidos. Publicação IPR-714. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes. 2005 DNIT. Manual de restauração de pavimentos asfálticos. Publicação IPR-720. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes. 2005 MEDINA, J.; MOTTA, L.M.G. Mecânica dos pavimentos. Rio de Janeiro: COPPE/UFRJ, 2005. 12 SENÇO, Wlastermiler de. Manual de técnicas de pavimentação. São Paulo: Editora Pini, 2001. 2 v. SOUZA, Murillo Lopes de. Pavimentação rodoviária. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos Ed., 1980. 13 A importância da construção e da manutenção de dispositivos de drenagem Drenagem ? Arte de conduzir e controlar o fluxo de água em obras ? Fator mais importante de uma pavimentação, pois é a penetração da água nas camadas inferiores de um pavimento que acelera a sua degradação Mecanismo dos danos causados pela água : Os danos são causados por poro-pressões e movimentos de água livre contida na estrutura. O impacto das rodas de veículos de carga em pavimentos saturados gera pressões pulsantes, com ações semelhantes a fortes jatos. Conseqüências de falhas na drenagem: A água interfere na resistência de solos, provoca erosão, carrega materiais e influi na segurança do tráfego. Motivação: A construção e a manutenção de componentes para drenar a seção transversal são importantes para a proteção dos pavimentos contra as ações da água. Problema : O escoamento não controlado da água pode causar danos à superfície de rolamento de vias, aos acostamentos e aos taludes de cortes e aterros. Funções do sistema de drenagem O sistema de drenagem deve ter como função captar as águas pluviais que escoam sobre a superfície do pavimento; a água que penetra nas camadas inferiores do pavimento e a água proveniente do lençol freático. A drenagem pode ser superficial ou subterrânea – drenagem superficial: consiste na coleta e remoção das águas superficiais que atingem ou podem atingir a estrada – drenagem subterrânea: realiza a interceptação e a remoção das águas do subsolo do leito estradal Águas Superficiais São as águas que escoam após serem deduzidas as perdas por evaporação e por infiltração Dispositivos de drenagem superficial A drenagem é feita pelos “equipamentos para drenar”. Os principais dispositivos usualmente empregados na condução das águas de chuva precipitadas na faixa de domínio de uma rodovia são: ? Valetas de proteção de corte; ? Valetas de proteção de aterro; ? Sarjetas de corte; ? Sarjetas de aterro; ? Sarjetas de canteiro central; ? Descidas d’água; ? Saídas d’água; ? Caixas coletoras; ? Bueiros de greide. 14 Fonte: Silva, P.F.A. Manual de patologia e manutenção de pavimentos.São Paulo: Editora Pini, 2005. Valeta de proteção de corte ou valeta de crista de corte: impede que as águas que descem o talude atinjam a estrada Sarjeta de corte ou valeta de pé de corte: Obs: A sarjeta de corte ou valeta de pé de corte deve ser construída observando-se a interferência na segurança do tráfego. ~ 3 m até 1,50 m 1 n Plantio de Grama em Leivas Material da Valeta apiloado Arredondamento Talude de Corte a 1 1 Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada plantio de grama arredondamento talude de corte 40 cm de largura por 25 a 40 cm de profundidade revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada Evitar paralelismo Dimensões mínimas: cuidado nos trechos sujeitos à erosão, com declividade acentuada Declividade < 10% seção triangular Declividade > 20% seção retangular ~ 3 m até 1,50 m 1 n Plantio de Grama em Leivas Material da Valeta apiloado Arredondamento Talude de Corte a 1 1 Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada plantio de grama arredondamento talude de corte 40 cm de largura por 25 a 40 cm de profundidade revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada Evitar paralelismo Dimensões mínimas: cuidado nos trechos sujeitos à erosão, com declividade acentuada ~ 3 m até 1,50 m 1 n Plantio de Grama em Leivas Material da Valeta apiloado Arredondamento Talude de Corte a 1 1 Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada plantio de grama arredondamento talude de corte 40 cm de largura por 25 a 40 cm de profundidade revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada Evitar paralelismo Dimensões mínimas: ~ 3 m até 1,50 m 1 n Plantio de Grama em Leivas Material da Valeta apiloado Arredondamento Talude de Corte a 1 1 Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada plantio de grama arredondamento talude de corte 40 cm de largura por 25 a 40 cm de profundidade revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada ~ 3 m até 1,50 m 1 n Plantio de Grama em Leivas Material da Valeta apiloado Arredondamento Talude de Corte a 1 1 Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada plantio de grama ~ 3 m até 1,50 m 1 n Plantio de Grama em Leivas Material da Valeta apiloado Arredondamento Talude de Corte a 1 1 Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada ~ 3 m até 1,50 m 1 n Plantio de Grama em Leivas Material da Valeta apiloado Arredondamento Talude de Corte a 1 1 Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada plantio de grama arredondamento talude de corte 40 cm de largura por 25 a 40 cm de profundidade revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra argamassada Evitar paralelismo Dimensões mínimas: cuidado nos trechos sujeitos à erosão, com declividade acentuada Declividade < 10% seção triangular Declividade > 20% seção retangular Revestimento Vegetal Talude de Corte 1 1 1 (V) 4 (H) n n PARAMENTO JUNTO AO ACOSTAMENTO Figura 6.1.1.2 variávelACOSTAMENTO Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra arrumada (revestida ou não) Pavimentação acostamento variável revestimento vegetal paramento junto ao acostamento talude de corte revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra arrumada (revestida ou não) pavimentação Dispositivo de coleta longitudinal, que realiza a captação das á guas da plataforma e do talude de corte adjacente Revestimento Vegetal Talude de Corte 1 1 1 (V) 4 (H) n n PARAMENTO JUNTO AO ACOSTAMENTO Figura 6.1.1.2 variávelACOSTAMENTO Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra arrumada (revestida ou não) Pavimentação acostamento variável revestimento vegetal paramento junto ao acostamento talude de corte revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra arrumada (revestida ou não) pavimentação Revestimento Vegetal Talude de Corte 1 1 1 (V) 4 (H) n n PARAMENTO JUNTO AO ACOSTAMENTO Figura 6.1.1.2 variávelACOSTAMENTO Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra arrumada (revestida ou não) Pavimentação Revestimento Vegetal Talude de Corte 1 1 1 (V) 4 (H) n n PARAMENTO JUNTO AO ACOSTAMENTO Figura 6.1.1.2 variávelACOSTAMENTO Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra arrumada (revestida ou não) Pavimentação acostamento variável revestimento vegetal paramento junto ao acostamento talude de corte revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra arrumada (revestida ou não) pavimentação Dispositivo de coleta longitudinal, que realiza a captação das á guas da plataforma e do talude de corte adjacente 15 Sarjeta de Aterro: A sarjeta de aterro é responsável pela coleta das águas da plataforma da estrada, que potencialmente podem erodir a borda externa do acostamento, ou seja, o topo do talude de aterro. Seu objetivo é impedir que as águas provoquem a erosão do aterro. Obs: A sarjeta de aterro não deve nunca ser usada como elemento de continuação da condução de drenagem de cortes. A drenagem de cortes deve ser esgotada de imediato na passagem corte - aterro Valeta de Pé de Aterro Valeta de Canteiro Central Função: captar as águas do próprio canteiro e das pistas. A valeta de canteiro central tende a acompanhar a declividade longitudinal da rodovia . No caso de valetas revestidas em grama, há necessidade constante de manutenção. 6 (h) 1 (v) Acostamento Base de concreto Continuação da Pavimentação do Acostamento ou Binder Revestimento Vegetal de Aterro Guia ( Meio Fio) Figura 6.1.1.3 variávelvariável guia (meio fio) Exemplo com guia e continuidade da pavimentação do acostamento acostamento base de concreto revestimento vegetal de aterro 6 (h) 1 (v) Acostamento Base de concreto Continuação da Pavimentação do Acostamento ou Binder Revestimento Vegetal de Aterro Guia ( Meio Fio) Figura 6.1.1.3 variável 6 (h) 1 (v) Acostamento Base de concreto Continuação da Pavimentação do Acostamento ou Binder Revestimento Vegetal de Aterro Guia ( Meio Fio) Figura 6.1.1.3 variávelvariável guia (meio fio) Exemplo com guia e continuidade da pavimentação do acostamento acostamento base de concreto revestimento vegetal de aterro T e r r e n o N a t u r a l Ma te r ia l re t i r ado da v a l e t a , a p i l o a d o T e r r e n o N a t u r a l Sub jacen te 2 , 0 a 3 , 0 m a T a l u d e d e A t e r r o 1 b R e v e s t i m e n t o d e c o n c r e t o o u g r a m a o u a l v e n a r i a o u p e d r a a r r u m a d a terreno natural material retirado da valeta, apiloado terreno natural subjacente talude de aterro Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra arrumada Localizada na interseção do talude de aterro com o terreno natural T e r r e n o N a t u r a l Ma te r ia l re t i r ado da v a l e t a , a p i l o a d o T e r r e n o N a t u r a lSub jacen te 2 , 0 a 3 , 0 m a T a l u d e d e A t e r r o 1 b R e v e s t i m e n t o d e c o n c r e t o o u g r a m a o u a l v e n a r i a o u p e d r a a r r u m a d a terreno natural material retirado da valeta, apiloado terreno natural subjacente talude de aterro Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra arrumada T e r r e n o N a t u r a l Ma te r ia l re t i r ado da v a l e t a , a p i l o a d o T e r r e n o N a t u r a l Sub jacen te 2 , 0 a 3 , 0 m a T a l u d e d e A t e r r o 1 b R e v e s t i m e n t o d e c o n c r e t o o u g r a m a o u a l v e n a r i a o u p e d r a a r r u m a d a terreno natural material retirado da valeta, apiloado terreno natural subjacente talude de aterro Revestimento de concreto ou grama ou alvenaria ou pedra arrumada Localizada na interseção do talude de aterro com o terreno natural 4 1 1 n Talude de Corte Arredondado PlataformaCanteiro Central ou Corte Afastado da Plataforma 2a b Concreto (fck > 15 MPa) ou Revestimento Vegetal (enleivamento) ou canteiro central ou corte afastado da plataforma plataforma arredondado talude de corte concreto ou revestimento vegetal 4 1 1 n Talude de Corte Arredondado PlataformaCanteiro Central ou Corte Afastado da Plataforma 2a b Concreto (fck > 15 MPa) ou Revestimento Vegetal (enleivamento) ou canteiro central ou corte afastado da plataforma plataforma arredondado talude de corte concreto ou revestimento vegetal 16 Saídas d’água As saídas d’água são dispositivos para mudança de direção do fluxo que corre pelas sarjetas de aterro, permitindo o esgotamento das sarjetas. Função: encaminhar o fluxo d’água para rápidos ou descidas em escadas. Descidas d’água As descidas d’água são dispositivos que realizam da forma mais eficiente possível, a descida do fluxo pelos taludes. São concebidas para encaminhar o deságüe de outros dispositivos, em geral longitudinais. Descida d’água tipo rápido em talude de aterro, com detalhe do dissipador de energia, utilizado para atenuar a velocidade da água. Descida d’água em degraus, para controle da velocidade de descida, reduzindo o potencial erosivo no deságüe. As descidas em degraus são necessárias quando as vazões são consideráveis e as alturas são maiores. Garantindo velocidades baixas durante a descida, elas minimizam a abrasão do concreto por sedimentos carreados pelo fluxo. Caixas Coletoras Funções: receber águas de valetas a serem esgotadas por bueiros e coletar águas de descidas d’água. As caixas coletoras permitem também a inspeção dos condutos, serviços de desentupimento e a decantação de material em suspensão no fluxo d’água. 17 Bueiro : O bueiro é um conduto utilizado para dar passagem às águas provenientes de drenagem superficial sob uma rodovia, ferrovia ou qualquer tipo de aterro Bueiros de greide: conduzem as águas precipitadas nos taludes, valetas etc Bueiros de grota: conduzem as águas de córregos e canais Fonte: Silva, P.F.A. Manual de patologia e manutenção de pavimentos. São Paulo: Editora Pini, 2005. Detalhe de boca de saída de bueiro simples com dissipador de energia Existe um limite máximo para o uso de bueiros múltiplos de concreto: Bueiro tubular Bueiro triplo ? = 1,5 m Limite: Bueiro celular Limite: Bueiro triplo 3,0 m x 3,0 m Acima desses limites, adotar obras de maior porte (pontilhões ou pontes) Existe um limite máximo para o uso de bueiros múltiplos de concreto: Bueiro tubular Bueiro triplo ? = 1,5 m Limite:Bueiro tubular Bueiro triplo ? = 1,5 m Limite: Bueiro celular Limite: Bueiro triplo 3,0 m x 3,0 m Bueiro celular Limite: Bueiro triplo 3,0 m x 3,0 m Acima desses limites, adotar obras de maior porte (pontilhões ou pontes) 18 Soluções para Amortecimento da Energia / Velocidade da Água que Escoa Superficialmente - Canais em pedra argamassada; - Canais com colchão de britas recobertas por tela na base, e grama nas laterais; - Bacias de amortecimento. Águas Subterrâneas ? Drenagem subjacente: realizada para captação e condução rápida de águas percolantes pelos pavimentos, trincas e juntas ? Drenagem profunda: realizada para rebaixamento do lençol freático, de forma a garantir a segurança do corpo estradal Drenagem Subjacente Os elementos componentes da drenagem subjacente são: – a camada drenante e os drenos (rasos, transversais, longitudinais, laterais de base etc.) Drenagem Profunda ? A drenagem dita profunda tem por objetivo a manutenção do lençol freático a profundidades de 1,5 m a 2,0 m do subleito das rodovias ? São utilizados drenos profundos ? Em geral os drenos profundos são localizados longitudinalmente, junto aos acostamentos Dreno profundoDreno profundo j l k h água subterrânea dreno longitudinal Talude de corte j l k h água subterrânea dreno longitudinal j l k h água subterrânea dreno longitudinal j l k h j l k h j l k h j l k j l k h água subterrânea dreno longitudinal Talude de corte 19 Defeitos em Equipamentos para Drenar “Equipamentos para drenar” defeituosos podem: provocar erosão e fazer diminuir o confinamento lateral de pavimentos; tornar-se depósito de materiais carregados pela água; tornar-se depósito de materiais que o transporte de produtos deixa cair sobre a plataforma de vias. Exemplos de defeitos em equipamentos para drenar: Valeta de pé de corte obstruída: A obstrução de valetas de pé de corte pode gerar o acúmulo de água nos acostamentos e a deposição de sedimentos carreados pela água. Dessa forma, os acostamentos e posteriormente as pistas de rolamento ficarão sujeitos a erosão. Além disso, a obstrução de valetas ou a ausência de valetas para escoamento das águas de chuva pode afetar a estrutura do pavimento, em virtude dos efeitos danosos da água. Nesse caso, as conseqüências serão o surgimento de afundamentos e panelas na pista de rolamento. Boca de bueiro obstruída: Uma das causas é a sedimentação do material que está em suspensão no fluxo de água. Se os bueiros estiverem obstruídos , não cumprirão sua função, que é escoar as águas por baixo da rodovia . Ruptura de Bueiros de Greide O dimensionamento de um bueiro é feito considerando-se uma vazão máxima e uma velocidade máxima do fluxo. Se houver diminuição da seção útil do bueiro em virtude de obstruções decorrentes da falta de manutenção, ocorre o aumento da velocidade do fluxo e, conseqüentemente, a erosão do tubo do bueiro (ex: velocidade máxima admitida em tubos de concreto = 4,5 m/s). Além disso, caso ocorra diminuição da vazão escoada por um bueiro (dimensionado para trabalhar como canal) em virtude de seu entupimento, o nível d’água se elevará e o referido bueiro passará a trabalhar como orifício, ou seja, com sua boca de entrada submersa. Como não foi projetado para isso, poderão ocorrer rupturas. Bibliografia consultada DNIT. Manual de drenagem de rodovias. Ministério dos Transportes. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes. 2006.
Compartilhar