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2 - Estudos do Subleito e Jazida 63 11 . Empréstimos laterais na Faixa de Domínio 11.1 - Objetivo Os estudos geotécnicos dos materiais de empréstimos visam á determinação de suas características tecnológicas e à seleção de materiais para utilização, na fase de terraplenagem, na complementação dos aterros, por insuficiência do volume de cortes ou para melhoria dos materiais aplicados nas camadas finais. Os estudos compreendem duas fases: Preliminar Definitiva 11.2 – Estudos Preliminares Em se tratando de empréstimos laterais o estudo preliminar dos materiais é substituído por informações obtidas sobre o tipo de solos ocorrentes, quando do estudo ao longo do eixo (cortes e aterros). Serão determinadas áreas dentro da faixa de domínio onde haja provável ocorrência de materiais com características tecnológicas satisfatórias atendendo aos tipos de solos para utilização como material de empréstimo. Solos de excelente qualidade poderão ser reservados para posterior uso na pavimentação. Não dispondo a faixa de domínio de materiais satisfatórios (solos e rochas) para os fins desejados em qualidade e quantidade, será necessária a procura de ocorrência de materiais fora da faixa de domínio, adotando-se os mesmos critérios de caracterização, cubação, exploração e amarração feita para as fases de projeto e pavimentação. Os estudos geológicos sempre serão necessários para pesquisa de formações que apresentem características próprias para sua utilização como material de empréstimo, levando também em consideração o fator econômico. Em face das considerações apresentadas, será delimitada a área considerada para o estudo e procedido o mesmo critério para caracterização de ocorrência de materiais. Os empréstimos laterais podem ser feitos através do alargamento dos cortes e escavação ao lado dos trechos em aterros. 11.3 – Estudos Definitivos 11.3.1 – Empréstimos Laterais em Zonas de Corte. Deverão ser executadas as sondagens conforme as determinações utilizadas para o estudo do subleito, exceto quanto à localização e à profundidade, respectivamente, em relação ao eixo e em relação ao greide. No sentido longitudinal, os pontos de sondagem serão localizados sobre as normais ao eixo, nos pontos em que foram realizadas as sondagens para os cortes sobre o eixo por ocasião do estudo dos cortes, incluindo o subleito. Nos trechos em curva, as sondagens para empréstimos, localizadas na parte externa apresentarão espaçamento maior do que 100 metros fixados como espaçamento máximo entre as sondagens no eixo. Para as áreas de empréstimos com extensão de até 200 m serão feitas, no mínimo, 3 sondagens. 2 - Estudos do Subleito e Jazida 64 Posição da Sondagem em relação ao eixo da plataforma: Y Y P/2 h x 3 m Sondagem h Y = 2 P + h + 2 x { x = 2 F - ( 2 P + h + 3,00) Y – afastamento do ponto de sondagem, contado a partir do eixo, em metros F – largura da faixa de domínio, em metros P - largura da plataforma de terraplenagem , em metros x – largura da caixa de empréstimo, em metros A distancia de 3,00 m é a largura mínima, segundo recomendações das Especificações Gerais para Obras Rodoviárias. Os empréstimos laterais , em zonas de corte, deverão limitar-se à cota do greide projetado 11.3.2 – Empréstimos laterais em Zonas de Aterro Longitudinal em zonas estáveis, os pontos de sondagem serão feitos sobre as normais ao eixo. Transversalmente os pontos de sondagem serão afastados do eixo a uma distancia Y dada por: Y = 2 x + 2 P + 1,5 h + 5 { x = 2 F - 2 P + 1,5 h + 6 h – altura do aterro na seção considerada, em metros x – largura da caixa de empréstimo, em metros Y Aterro 1:1,5 Sondagem P/2 1,5 h 5 m x 1 m F/2 1:1 1:1 Limite da Faixa de domínio h Limite da faixa de domínio 1:1 F/2 2 - Estudos do Subleito e Jazida 65 As sondagens serão do mesmo tipo recomendado para os cortes incluindo o subleito, atendidas as condições particulares de cada área de empréstimo. As profundidades das sondagens serão fixadas em função das características geométricas e hidrogeológicas e hidrológica e paisagística, respectivamente da seção e do trecho em estudo, considerando-se os volumes de materiais necessários. Os empréstimos laterais em zonas de aterro deverão limitar-se a altura máxima de aterro a ser estabelecida. 12 - Distâncias média de transporte (DMT) para materiais de jazida 12.1 - Distância fixa (df) É a distancia do centro de gravidade da jazida até o ponto onde tem início a distribuição de material na pista. 1o Caso: Trecho AB em construção, jazida situada na posição normal ao ponto B. A B di - distância de transporte df = BJ J di = df + 2 AB 2o Caso: Trecho AB em construção, jazida situada na posição normal ao ponto C. A B C df = BC + CJ di = df + 2 AB J 3O Caso: Trecho ABC em construção, jazida situada na posição normal ao ponto B. A B C df = BJ a) Trecho AB em construção di = df + 2 AB b) Trecho BC em construção di = df + 2 BC J 2 - Estudos do Subleito e Jazida 66 12. 2 – Determinações da Distância Média de Transporte ( DMT ) DMT = n i n i Vi diVi 1 1 . ou DMT = Vi Mt i (km) Vi - Volume transportado da jazida para atender o percurso diViMt i . - Momento do Transporte (m3.km) 12. 3 – Determinações da distancia mais econômica (X). Na existência de duas jazidas para distribuir material num trecho AD onde deverá ser executado aterro. Não será considerada a disponibilidade de material em cada jazida. L A B PC D Eixo da estrada de df1 df2 J1 J2 Trecho AB - será utilizado o material da jazida 1 Trecho CD - será utilizado o material da jazida 2 Trecho BC - será utilizado o material de ambas jazidas de - distancia econômica df1 + de = df2 + L - de de = 2 12 dfLdf 12. 4 – Determinações do Consumo de material b - Seção transversal do aterro: Aterro B Consumo/km = (S x 1.000 m)/km (m3/km) Consumo Total = (Consumo/km) x comprimento do trecho h S = (B + b) . 2 h 2 - Estudos do Subleito e Jazida 67 12. 5 – Determinações do volume necessário para o aterro Para a construção do aterro, inicialmente, a camada de material encontra-se fofa (solta) e deverá ser compactado até uma espessura (h). Durante o processo de compactação, o solo diminui seus vazios, diminuindo seu volume, daí a necessidade de se determinar o volume de material solto a ser utilizado para que seja atingida a espessura prevista. Feito isso, verifica-se se o volume da jazida é suficiente para execução do trecho. Inicialmente, precisa-se estabelecer a relação entre o volume do material no corte (jazida) e no aterro em função de suas densidades. - Considerando a mesma massa de material no corte e no aterro, tem-se: = V W W = . V { W – constante A . VA = C . VC VC = VA. C A 12. 6 – Avaliações da disponibilidade das jazidas Seja VJ = volume da jazida a) Se VC < VJ - a jazida dispõe de material suficiente para atender a obra. b) Se VC > VJ - neste caso , o volume da jazida não atende o necessário para o aterro, deve-se, então, calcular a distancia máxima que tal jazida poderia atender. 12. 7 – Orçamentos aproximados dos serviços Para elaboração do orçamento, faz-se inicialmente uma classificação aproximada dos vários solos escavados constantes nos diagramas de volumes. Tendo-se os preços unitários de cada tipo de material classificado e conhecido a distancia média de transportes, tem-se o custo dos empréstimos. Custo = (preço/km) x DMT VA - volume de aterro VC - volume de corte A - peso específico total aterro C - peso especifico total corte 2 - Estudos do Subleito e Jazida 68 Exemplo 5: Determine a DMT para o serviço de execução de reforço do subleito, no trecho compreendido entre o km 0 e o km 22 conforme mostrado no diagrama de localização das jazidas, abaixo. São conhecidos: Jazidas Volumes no corte (m3) Peso especifico total no corte (t/m3) Peso específico total no aterro (t/m3) 1 30.000 1,6 1,8 2 35.000 1,8 2,0 3 40.000 1,7 1,9 Seção transversal do aterro 12 m 1:2 20 cm J2 2 km Km 0 km 5 km 12 km 16 km 22 eixo 1 km 0,8 km J3 J1 Diagrama de localização das jazidas = Solução = 1) Determinação da área da seção transversal do aterro: 12 m 1 0,2 m 2 B tg = 2 1 a 2,0 = 2 1 a = 0,4 m B = 12 m + 2.a B = 12,8 m Área = (12 + 12,8) x 2 2,0 S = 2,48 m2 a 2 - Estudos do Subleito e Jazida 69 2) Calculo do consumo por km Consumo/km = (2,48 m2 x 1000 m)/km - O volume de material por km será: 2.480 m3/km 3) Determinação das distâncias econômicas J2 x 2 km A (km 0) km 5 P Q km 16 B (km 22) Km 12 y 1 km 0,8 km J3 J1 de = 2 12 dfLdf x = 2 172 = 4 km o ponto P situa-se no Km 9. y = 2 248,0 = 1,4 km o ponto Q situa-se no km 13,4 4) Avaliação da disponibilidade das jazidas Jazida 1: a jazida J1 deverá distribuir o material no trecho AP de extensão 9 km, o volume total necessário para o aterro será... Consumo total = (consumo/km) x comprimento do trecho Consumo total = 2.480 x 9 = 22.320 m3 Jazida 2: a jazida J2 , deverá distribuir material no trecho PQ de extensão 4,4 km, o volume total necessário para o aterro será... Consumo total = 2.480 x 4,4 = 10.912 m3 Jazida 3: a jazida J3 , deverá distribuir o material no trecho QB de extensão 8,6 km, logo, o volume total necessário para o aterro será...... Consumo total = 2.480 x 8,6 = 21.328 m3 2 - Estudos do Subleito e Jazida 70 4.1 – Determinação dos volumes necessários Jazida 1: VC = 21.780 x 6,1 8,1 = 24.503 m3 Serão necessários cerca de 24.503 m3 de material para o aterro do trecho AP. Logo, a jazida atende as necessidades, pois dispõe de 30.000 m3. Jazida 2 : VC = 10.648 x 8,1 0,2 = 11.832 m3 No trecho PQ serão necessários cerca de 11.832 m3 de material para o aterro. A jazida dispõe de 35.00 m3, o que é suficiente para a construção do trecho. Jazida 3 : VC = 20.812 x 7,1 9,1 = 23.261 m3 Esta jazida tem disponível cerca de 40.000 m3 de material, portanto, irá atender o volume de 23.261 m3 necessários para a construção do trecho QB. Observação: As Jazidas dispõe de volume de material suficiente para atender a obra. 5) Determinação da Distancia Media de Transporte (DMT) Jazida Vi (m3) di (km) Vi.di (m3.Km) 1 Esq 12.100 3,5 42.350 Dir 9.680 3,0 29.040 2 Esq 7.260 3,5 25.410 Dir 3.388 2,7 9.147 3 Esq 6.292 2,1 13.213,2 Dir 14.520 3,8 55.176 53.240 174.336,2 Vi = (Consumo/km) x distancia Di = df + Trecho/2 DMT = Vi Mt i = 240.53 2,336.174 DMT = 3,275 km
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