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�PAGE � �PAGE �21� CENTRO UNIVERSITÁRIO FUMEC – FEA � PAGE �21� Topografia Sua Aplicação na Construção de Estradas Profª: Alexandre Villaça Diniz - 2003 - Índice 1Índice � 2Topografia – Sua Aplicação na Construção de Estradas � 21. Introdução � 22. Etapas dos Trabalhos Topográficos � 22.1 – Reconhecimento � 32.1.1 – 1ª Hipótese � 32.1.2 – 2ª Hipótese � 52.2 – Exploração � 52.2.1 – Método Clássico � 82.2.1 – Método Aerofotogamétrico � 92.3 – Projeto � 92.3.1 – Fases do projeto � 112.3.2 – Curva circular simples – Elementos principais � 122.3.3 – Curva circular simples - Método das deflexões sobre a tangente � 172.3.4 – Curva circular simples – Outros métodos de locação de curva � 172.4 – Locação � 192.4.1 – Locação dos trechos retos (tangentes) – Marcação dos PIs � 202.4.2 – Cálculo das coordenadas dos PIs � 242.4.3 – Cálculo das coordenadas dos PCs e PTs do mesmo exemplo do item 2.4.2 � 292.4.4 – Cálculo das coordenadas dos PCs e PTs do mesmo exemplo do item 2.4.2 � � � Topografia – Sua Aplicação na Construção de Estradas 1. Introdução A Topografia tem grande aplicação na construção de estradas tanto no caso de rodovias como também de ferrovias. Sua participação vai desde os estudos iniciais até a fase final da construção. Os trabalhos topográficos que têm por finalidade a construção de uma estrada podem ser distribuídos nas seguintes etapas: Reconhecimento Exploração Projeto Locação Essas etapas não são totalmente estanques, sendo às vezes difícil definir onde termina uma e começa a seguinte. 2. Etapas dos Trabalhos Topográficos Nesse item, analisaremos rapidamente cada uma dessas etapas. 2.1 – Reconhecimento Consiste em escolher, sobre uma planta da região, ou no próprio local, os vales e as gargantas por onde deve passar a estrada. É a primeira fase na construção de uma estrada, e é antecedida pelos seguintes trabalhos: Estudo sócio-econômico e político da região Estudo de viabilidade Especificações das características básicas da estrada De posse desses dados, passamos ao reconhecimento, propriamente dito, da região. 2.1.1 – 1ª Hipótese Dispomos de uma planta planialtimétrica da região, mesmo em grande escala. Procedimentos: Checar a exatidão da planta Marcar na planta os chamados Pontos Forçados, isto é, os pontos cuja passagem seja recomendável ou obrigatória (pontos em vales, gargantas, travessia de cursos d’agua, etc.) Fazer o reconhecimento aéreo (sobrevoar a região) é também recomendável, para a obtenção de uma visão geral e uma verificação da confiabilidade da planta existente. Esse reconhecimento aéreo não implica aerofotogametria. 2.1.2 – 2ª Hipótese Não dispomos de uma planta planialtimétrica e, se dispusermos, ela não é confiável (ou sua escala não permite boa visualização). Procedimentos: Percorrer a região por qualquer meio de transporte possível, seguindo aproximadamente a diretriz dos dois pontos a ligar (início e final da estrada desejada). Organizar um croquis do caminhamento expedido com a marcação dos Pontos Forçados e principais particularidades de todo o trajeto: relevos, cursos d’agua, lagos, pântanos, vegetação (matas, cultura, etc.), povoados tipos geológicos dos locais percorridos (marcação da posição de jazidas de pedras, cascalhos, areia, etc.), e ainda o levantamento de todos os proprietários das áreas passíveis de desapropriação. Bússola ( dando a direção Altímetro ( dando a altitude de pontos importantes Podômetro ( medindo, aproximadamente, as distâncias percorridas Sobrevoar a região para definir Pontos Forçados, vales, gargantas, pontos de travessia de cursos d’agua, etc. para termos uma visão mais real do provável traçado recomendado. A marcação de pontos forçados é feita através de sacos plásticos cheios de cal jogados de avião, que devido à grande altura deixarão marcas brancas e bem visíveis a grande distância. Fazer o levantamento aerofotogamétrico do percurso, seguindo os pontos forçados marcados com cal, levantando uma faixa de terreno com largura suficiente, abrangendo os acidentes de importância. Esse levantamento deve permitir várias opções de traçado. Com isso, obtemos um esboço da região chamado de Mapa Base, que terá tido como apoio o mosaico fotográfico. Esse Mapa Base corresponde ao croquis feito pelo material tradicional. Ainda nesta fase, podemos sugerir um ou mais traçados possíveis, levando em consideração os seguintes aspectos: topografia; geologia; natureza do solo; terras de cultura; matas e reservas florestais; travessia de cursos d’agua; condições de rampa e alinhamento; custo provável; condições de abastecimento, etc.; Finalizando, podemos dizer que: Como base para o Reconhecimento, são fornecidos o raio mínimo para as curvas e a rampa máxima. O Reconhecimento tem por finalidade mostrar que é possível passar com uma estrada, nas condições que desejamos construí-la, dentro da faixa compreendida pela planta existente ou por estudos feitos no local. 2.2 – Exploração Do reconhecimento obteremos a zona de passagem da estrada desejada, seguindo pelos Pontos Forçados: 2.2.1 – Método Clássico Seguindo o método clássico a exploração deverá ter os seguintes Procedimentos: Escolher, dentre as opções possíveis, a faixa de terreno em melhores condições de receber o leito da futura estrada. Fazer o levantamento planimétrico daquela faixa de acordo com os seguintes procedimentos: Lançar ma poligonal (linha de ensaio) seguindo um trajeto considerado pelo autor da exploração como o mais próximo do eixo ideal desejado; fazer um levantamento planimétrico complexo da faixa já definida, tomando como base o eixo de referência a poligonal descrita no item 1. Essa faixa deverá ter uma largura que poderá variar conforme particularidades do local e especificações da estrada; o lançamento da estrada deverá ser precedido pelo lançamento de uma Rede de Triangulações ao longo da faixa. Figura 1 Entre dois pontos forçados X e Y, por exemplo (ver figura 1), de passagem obrigatória da faixa de exploração lançamos previamente os vértices 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9 de uma rede de triangulações. Os vértices são escolhidos em locais elevados, com boas condições de acesso e que permitam a intervisibilidade, podendo um desses vértices coincidir com X ou Y. Esta rede pode ser lançada de vários modos: com Teodolito, sendo as distâncias calculadas em função da base e dos ângulos adjacentes; com medidores eletrônicos de distância, sendo que, nesse caso, a rede de triangulação previa deverá ser substituída por uma Poligonal Eletrônica, ou seja, uma poligonal que atravesse a futura faixa e tenha seus lados medidos com distanciômetros. OBS: Todos esse pontos, além de definidos planimetricamente, serão nivelados, obtendo-se as altitudes ou a cota de cada um. Serão sempre deixadas estacas de referência de nível (RN) no campo e assinaladas na caderneta. Com a triangulação serão evitados erros acumulados na medição das distâncias e ângulos, no lançamento da futura Linha Base, pois essa linha será apoiada nos vértices da rede de triangulação, que, por sua vez, serão pontos de triangulação de coordenadas conhecidas. Após a triangulação é que o explorador lançará a sua Poligonal, se possível com distanciômetro (se não com teodolito). Atualmente, os lados da poligonal não são estaqueados, mas apenas são colocados piquetes, com estacas testemunhas, nos Vértices Numerados, que são os pontos de mudança de direção. O explorador colocará o teodolito em cada um dos vértices da poligonal e medirá por Estadimetria, os lados dessa poligonal (fará a medição duas vezes, do vértice anterior para o seguinte e vice-versa) – serão obtidos melhores resultados desse trabalho caso sejam usados distanciômetros eletrônicos ou GPS, quando houverdisponibilidade de tais aparelhos. Ainda com o teodolito instalado em cada um dos vértices, por irradiação e por estadimetria, serão amarrados os pontos e acidentes de importância. Continuando por estadimetria e em cada vértice, serão levantados os pontos de inflexão necessários à obtenção da planta altimétrica, com curvas de nível 1 em 1 metro. A poligonal de exploração – ou de ensaio – deverá ser amarrada (ligada) à rede de triangulação já descrita ou a uma poligonal eletrônica, isto é, deverá partir e chegar de vértices de coordenadas já calculadas anteriormente. Se for possível, será lançada uma poligonal de retorno, para a verificação de possíveis erros de fechamento. Essa poligonal de retorno é feita por partes e vai sendo feita a medida que a poligonal de ensaio avança. Figura 2 2.2.1 – Método Aerofotogamétrico Procedimentos: Na fase de exploração, escolhermos a faixa mais conveniente para o projeto desejado. Em seguida, fazemos um segundo levantamento aerofotogamétrico, mais detalhado e sobre a faixa escolhida, que já terá sido anteriormente sinalizada. É feito o levantamento planialtimétrico, geralmente na escala 1:10.000 baseado nas fotos aéreas. Caso os pontos sinalizados sejam insuficientes, podemos fazer o adensamento gráfico dos mesmos, por meio de aerotriangulação. A partir do levantamento aerofotogamétrico conforme descrito, serão desenhadas as plantas planialtimétricas nas escalas 1:1.000 ou 1:2.000, com curvas de nível espaçadas de 1 em 1 metro. Lançar ma poligonal (linha de ensaio) seguindo um trajeto considerado pelo autor da exploração como o mais próximo do eixo ideal desejado; 2.3 – Projeto O projeto da futura estrada é executado por uma equipe técnica especializada, tendo por base as normas brasileiras que regem o assunto, bem como as exigências de âmbito federal, estadual e municipal. Dentre todas as exigências existentes, citaremos apenas duas principais: rampa máxima e raio mínimo permitidos nas curvas. As outras exigências e seus casos especiais serão estudados na disciplina Estradas e não em Topografia. Todo o trabalho está calçado na planta planialtimétrica da faixa de terreno obtida anteriormente, na fase de exploração. 2.3.1 – Fases do projeto Inicialmente, lançaremos sobre a planta uma linha pontilhada, que corte o menor número possível de curvas de nível e com uma declividade inferior à rampa máxima permitida. Essa linha é denominada Linha de Nível. A linha de nível, que vai consecutivamente ligando os pontos forçados, será tomada como base para transformar o eixo definitivo do projeto da estrada em planta. Em resumo, o eixo do projeto será a linha construída de retas (chamadas de tangentes na disciplina Estradas), interligadas por curvas circulares simples ou, na maioria dos casos, curvas circulares com curvas de transição, de raios maiores que os mínimos exigidos. O eixo definitivo da futura estrada é lançado levando-se em consideração que é necessário: Obedecer as especificações de normas (raio mínimo, rampa máxima, etc.); proporcionar o menor movimento de terra possível. Para isto, à medida que vai sendo traçado o eixo do projeto, desenha-se o perfil longitudinal projetado do eixo da estrada (ver figura 3). Esses traçados são chamados de Grades. Dentre as várias tentativas, é escolhida a solução que apresente maior compensação entre cortes e aterros. Figura 3 Escolhido o traçado ideal, assinalamos os pontos, em planta, que ligam as retas (tangentes) às curvas circulares de concordância. Em resumo, assinalamos em planta os elementos principais que definem a série de tangentes e curvas que se seguem, uma a uma. 2.3.2 – Curva circular simples – Elementos principais A curva circular simples, na qual usamos um arco de circunferência para concordar duas tangentes, é muito utilizada em Estradas, em obras de forma circular, loteamentos, praças, etc. Por esse motivo, estudaremos em Topografia somente esta curva, deixando as demais, como curvas de transição e outras para a disciplina Estradas. Serão vistos, na seqüência, os pontos principais de uma curva circular simples e suas denominações técnicas. Na figura 4 abaixo, temos: Figura 4 O ( Centro da curva R ( Raio D ( Desenvolvimento da curva (isto é, comprimento total da curva, arco PC . PT). PC ( Ponto de curvatura. Ponto inicial da curva. Pode ser: PCD ( para curva à direita PCE ( para curva à esquerda PT ( Ponto de tangência: ponto final de curva. PI ( Ponto de interseção: ponto encontro de duas tangentes a serem concordadas. T ( Comprimento da tangência, isto é: T C ( Corda total ou corda do arco PC.PT, que é o comprimento . AC ( Ângulo central que subentende o arco PC.PT da curva que é o mesmo ângulo A.PI.PT. deflexão da tangente em relação à tangente . AC = A . PI . PT = PC . O. PI 2.3.3 – Curva circular simples - Método das deflexões sobre a tangente 2.3.3.1 - Considerações gerais Existem vários métodos para a obtenção de pontos de uma curva circular simples. Em Topografia estudaremos o Método das Deflexões Sobre a Tangente, por ser o de maior aplicação, não somente em Estradas, como também em Urbanismo, obras civis, etc. A obtenção de uma curva no campo é feita locando-se pontos dessa curva, representados por estacas. O espaçamento entre estacas é definido em função do raio da curva e, geralmente, são adotados os seguintes valores: Curvas de raio acima de 300 m : estacas de 20 em 20 m. Curvas de raio entre 300 e 150 m: estacas de 10 em 10 m. Curvas de raio abaixo de 150 m: estacas de 5 em 5 m. Existem casos – como locação de curvas circulares simples de ruas, avenidas praças, pontos de obras civis, etc. – onde adotamos espaçamentos inferiores a 5 m, ficando esta definição a critério da equipe de projeto. A seguir explicaremos a obtenção dos elementos necessários ao cálculo de uma curva, inclusive a dedução das fórmulas empregadas. - Definições – Fórmulas AC – Ângulo Central O ângulo central AC é obtido na planta em função dos eixos definitivos do projeto da estrada. Dois eixos consecutivos serão concordados por uma curva e a deflexão entre esses eixos fornecerá o ângulo central. R – Raios da curva Definido acima do raio mínimo permitido, no maior valor possível, que atenda às condições de segurança, conforto, relevo, economia, etc. T – Comprimento da tangente Na figura 4, tendo em vista que o triângulo é retângulo em PC, teremos: T como = T T D – Desenvolvimento da curva Sabemos, pela Geometria, que o comprimento do arco em uma curva de raio R, subententida por um ângulo central AC, é dado pela fórmula: D Dt – Deflexão total Deflexão total é o ângulo de deflexão que a corda faz com a tangente . Pela figura 4 tiramos que, sendo o triângulo isósceles, os ângulos : DT = PL . PC . PT = PL . PT . PC = Dt = Dm – Deflexão unitária ou deflexão por metro Se para todod arco de curva de desenvolvimento (comprimento) D, temos a deflexão total, para um metro de curva teremos: Dm = Dm = Distância = F Na figura 4 temos o triângulo retângulo PL.O.PC no qual mas DT = PL . PC . PT = PL . PT . PC = Dt = OBS: Para a marcação de pontos sobre a curva - determinado o espaçamento entre eles - devemos recordar a seguinte propriedade das curvas circulares: consideremos a Figura 5, na qual colocamos pontos 1, 2, 3, etc., de igual espaçamento. Figura 5 Partindo de PC teremos, portanto, os arcos PC.1 = 1.2 = 2.3 = etc., ligando os pontos 1, 2 e 3 ao centro O da curva: teremos os ângulos centrais : PC.O.1 = 1.O.2 = 2.O.3= X. Ligando agora os mesmos pontos de PC, teremos os mesmos ângulos (tendo como vértice PC, ponto de curvatura) P1.PC.1 = 1.PC.2 = 2.PC.3 = . Em outras palavras, arcos iguais subentendem ângulos centrais iguais, como também ângulos que tenham como vértice um ponto na circunferência. Esse segundo tipo de ângulo representa a metade do ângulo central. Esta propriedade somente é válida para ângulos menores que 90º. Quando consideramos para vértice o ponto PC, os ângulos na circunferência são as deflexões em relação à tangente. 2.3.4 – Curva circular simples – Outros métodos de locação de curva Existem vários métodos para a locação de curvas: por ordenadas sobre a tangente, por ordenadas sobre a corda, etc. Entretanto, trabalharemos com o método das deflexões sobre a tangente, que é um método simples e que também atende fora da área de Estradas. 2.4 – Locação É uma operação de campo, que consiste na marcação dos pontos do eixo da estrada projetada, necessários à sua execução. São cravados piquetes no terreno ao longo desse eixo, com espaçamentos definidos, tanto nos trechos retos (tangentes) como nos trechos curvos. Para facilitar a marcação desses piquetes, são cravados, ao lado, estacas-testemunhas que levam números de identificação. Na figura 6, a seguir, temos o desenho de uma seção de uma estrada onde estão marcados os pontos principais. � Figura 6 � 2.4.1 – Locação dos trechos retos (tangentes) – Marcação dos PIs Figura 7 Toda estrada começa em um ponto de outra estrada ou em um ponto de uma cidade. Esse ponto é denominado OS – Ponto de Saída. As suas coordenadas são obtidas a partir de pontos ou marcos oficiais existentes nas proximidades do PS e de coordenadas já conhecidas. Partindo desses pontos, usando distanciômetros eletrônicos, medimos ângulos e distâncias até o OS e assim podemos calcular as suas coordenadas. Definidas as coordenadas do PS, conhecida a distância entre PS, PI1, PI2, etc., e os azimutes correspondentes, poderemos calcular as coordenadas de todos os Pis de nossa estrada. Do mesmo modo, em função do comprimento da tangente em cada curva e dos azimutes, poderemos calcular analiticamente as coordenadas do PC e do PT em cada curva. Usando distanciômetros eletrônicos, marcando ângulos e distâncias (ver figura 7), partindo dos vértices da triangulação ou poligonal eletrônica usada como base e obtida na fase de exploração, poderemos fazer o estaqueamento dos trechos curvos e retos da estrada. A seguir, mostraremos como é feito o cálculo das coordenadas dos PI e demais pontos notáveis. Observação: Com a finalidade de conferir no local o valor das deflexões (que correspondem aos ângulos centrais de cada curva de concordância) lidas no projeto, procede-se do seguinte modo em cada PI: Instala-se o teodolito num determinado PI. Mede-se a deflexão da tangente seguinte ao vértice, em relação à tangente anterior. Compara-se o valor encontrado com o valor do ângulo central daquela curva, que foi lido no projeto. 2.4.2 – Cálculo das coordenadas dos PIs Dadas as coordenadas de partida (coordenadas do ponto OS), o comprimento de cada tangente com o seu respectivo azimute, poderemos calcular as coordenadas de cada PI. Para melhor entendimento, vamos considerar o exemplo da figura 8: Coordenadas de partida: estaca O = OS : N’ = 200.000 E’ = 100.000 Observação: Chamaremos sempre de N’ e E’ coordenadas do PI anterior e N e E coordenadas do PI em estudo. AZ = azimute da tangente. d = comprimento total entre dois PIs. AC = ângulo central = Deflexão (D direita E esquerda). � Figura 8 � - Definições – Fórmulas Figura 9 Fórmulas: N = 199.969,164 E = 100.293,384 Coordenadas de PI (1 – Coordenadas de PI (2 Figura 10 N = 199.969,164 E = 100.293,384 Coordenadas de PI (1 Cálculo de AZ2: AZ2 = AZ1 + AC1 = 96º + 17º = 113º 00’ 00” N = 199.969.164 – 170.750 = 199.798.414 m E = 100.293384 + 402.261 = 100.695.645 m N = 199.798,414 E = 100.695,645 – Coordenadas de PI (3 Figura 11 N’ = 199.798,414 E’ = 100.695,645 Cálculo de AZ3: AZ3 = AZ2 - AC2 = 113º - 61º = 52º AZ3 = 52º 00’ 00” Dist = 480 m N = 199.798.414 + 295.518 = 200.093,932 m E = 100.695,645 + 378,245 = 101.073,890 m N = 200.093,932 E = 101.073,890 – Cálculo das coordenadas dos PCs e PTs do mesmo exemplo do item 2.4.2 – Cálculo dos elementos da 1ª curva PI (1 Cálculo dos elementos da curva (T, D e F) T = 101,627 m ( comprimento da tangente D = 201,760 m ( comprimento da curva C = 7,552 m ( distância Coordenadas de PCD Figura 12 N’ = 199.969,164 m E’ = 100.293,384 m Coordenadas PCD N = N’ + (N E = E’ + (E Como: N = 199.964,164 + 10,623 = 199.979,787 E = 100.293,384 – 101,070 = 100.192,314 N = 199.979,787 E = 100.192,314 Coordenadas de PCD N = N’ + (N E = E’ Como: N = 101.627 cos 113º = -39,709 E = 101.627 sem 113º = 93,548 N = 199.969,164 – 39,709 E = 100.293,384 + 93,5489 N = 199.92,455 E = 100.386,32 – Cálculo dos elementos da 2ª curva PI (2 Cálculo dos elementos da curva (T, D e F) T = 129,590 m ( comprimento da tangente D = 234,223 m ( comprimento da curva F = 35,330 m ( distância b) Coordenadas de PCE N’ = 199.798,414 E’ = 100.695,645 Figura 13 N = N’ ( (N E = E’ ( (E (N = T . cos AZ = 129.590 . cos 293º (E = T . sen AZ = 129.590 . sen 293º (N = 50,635 m (E = 119,288 m N = 199.798.414 + 50,635 = 199.849,049 E = 100.695.645 – 119,228 = 100.576,357 N = 199.849,049 E = 100.576,357 b) Coordenadas de PCE N = N’ ( (N E = E’ ( (E (N = T . cos AZ = 129.590 . cos 52º = + 79,784 m (E = T . sen AZ = 129.590 . sen 52º = + 102.118 m N = 199.798.414 + 79,784 = 199.878,198 m E = 100.695.645 + 102,118 = 100.797,763 m N = 199.878,198 E = 100.797,763 – Cálculo das coordenadas dos PCs e PTs do mesmo exemplo do item 2.4.2 Estando todos os PIs marcados no terreno, passa-se ao estqueamento do eixo da estrada, de 20 em 20 m, a partir do ponto inicial, que será definido como ponto inicial, estaca zero ou PS: ponto de saída. O teodolito é colocado nessa estaca zero e visa-se ao primeiro PI (1. Medindo-se com trena, sempre na posição horizontal, e seguindo a direção do Ponto PI (1, são cravados piquetes de 20 em 20 m. Esses piquetes receberão números segundo a série natural, escritos em estacas testemunhas (já vimos o sistema de estaqueamento de uma poligonal qualquer). a) Estaqueamento da primeira tangente Figura 14 Um teodolito é instalado no ponto PS e visamos ao ponto PI (I ou a sua direção. Nesta direção dada pelo teodolito, sempre marcando com uma trena de 20 em 20 m (lembrando que são 20 metros na horizontal e, portanto, a trena deverá ficar sempre nesta posição), são colocados piquetes identificados por estacas-testemunhas numeradas. comprimento = 295 m TEMOS comprimento da tangente T = 101,627 m Figura 15 Logo, a distância de PS a PCD será 295.000 – 101.627 = 193.373 m. Nessa primeira tangente cravamos as estacas 1 a 9 (trecho reto) e a distância da estaca 9 ao PCD será 193.373 – (20 x 9) = 13,373 m. A numeração da estaca PCD será 9 + 13,373.Estaqueamento da 1ª curva A primeira curva calculada começou no ponto PCD (estaca 9 + 13,373) e têm um desenvolvimento de 201.760 m. Entre a estaca 9, na tangente, e a 10 (1º ponto da curva) devemos ter 20 m: logo, o comprimento do arco PCD . 10 será 20.000 – 13. 376 m = 6,627 m. Continua-se o estaqueamento da curva para arcos de 20 m (o procedimento no campo será explicado após os cálculos necessários) até a estaca 19. Como o desenvolvimento da curva é igual a 201.760 m, teremos: 201,760 – 6,627 – (9 x 20) = 15,133 m, que é o comprimento do arco entre a estaca 19 e o PT. Estaqueamento do trecho retilíneo da 2ª tangente O teodolito é colocado no PT (1ª curva) ou no PI (ambos já locados) e visamos ao PCE ou PI 2 (também já locados). Nessa direção (e como já sabemos antecipadamente que a distância de PT até a estaca 20 é de 4,867 m), repetimos as operações descritas anteriormente e locamos as estacas 21 a 30. Figura 16 A distância = 437.000 – 101.627 – 129.590 = 205.783 m Dist. T da 1ª curva T da 2ª curva Dist. A distância da estaca 30 ao PCE será 205.783 – 4,867 – (10 x 20) = 0,916m Logo a estaca PCE será 30 + 0,916 m. Estaca PCE = 30 + 0,916 Estaqueamento da 2ª curva Embora a 2ª curva tenha um raio R2 = 220 m (portanto, menor que 300 m), vamos para efeito didático, continuar com o estaqueamento de 20 em 20 m. A 2ª curva calculada começou no ponto PCE (estaca 30 + 0,916) e tem um desenvolvimento de 234.223 m. Entre a estaca 30 (sobre o trecho reto e a estaca 31 (1º ponto da curva) temos 20 m. Como o PCE está a 0,916 à frente da estaca 30 (PCE estaca 30 + 0,916), o ponto 31 estará a 20.00 – 0,916 = 19,084 do PCE (é o comprimento do arco PCE . 31. Continuamos o estaqueamento da curva para arcos de 20 m até a estaca 41. Como o desenvolvimento da curva é igual a: 234,223m, teremos 234,223 – 19,084 – (10 x 20) = 15,139 m que é o comprimento do arco entre as estacas 41 e o PT. Estaqueamento do trecho retilíneo da 3ª tangente PI (2 e PI (3 Colocamos o teodolito do PT (2ª curva) ou no PI (2 (ambos já locados) e visamos ao PI (3 (também já colocado). Nessa direção, a partir da estaca 42, na mesma direção, e de 20 em 20 m, 43, 44, 45, 46 .... 59. A distância da estaca 59 ao PI (3 será 480 – 129,59 – 4,861 – (17 x 20,00) = 5,549 m. Logo, a PI (3 será 59 + 5,549. Figura 17 Cálculo da 1ª curva para efeito de locação Continuando os cálculos do item 2.4.3.1 desta curva de AC1 = 17º. R1 = 680 m. quando tínhamos obtido T = 101.627 m D = 201.760 m F = 7,552 m Obteremos agora os demais elementos: Deflexão total: Deflexão por metro: CADERNETA 1 PONTO ARCO DEFLEXÃO CORDA 10 6,627 0º, 27919054 0º 16’ 45” .09 6,527 m 11 26,627 1º, 121 775 53 1º 07’ 18” .39 26,625 m 12 46,627 1º, 964 360 52 1º 57’ 51” .70 46,618 m 13 66,627 2º, 806 94 552 2º 48’ 25” .00 66,600 m 14 86,627 3º, 64 953 051 3º 38’ 58” .31 86,568 m 15 106,627 4º, 492 11 550 4º 29’ 31” .62 106,518 m 16 126,627 5º, 33 470 049 5º 20’ 04” .92 126,444 m 17 146,627 6º, 117 28 549 6º 10’ 38” .23 146,343 m 18 166,627 7º, 01987048 7º 01’ 11” .53 166,210 m 19 186,627 7º, 862 455 47 7º 51’ 44” .84 186,042 m PT 201,760 8º, 49999 741 8º 30’ 201,021 m Cálculo da 2ª curva para efeito da locação Continuando os cálculos do item 2.4.3.2 desta curva de AC2 = 61º. R2 = 220 m. quando tínhamos obtido T = 129.590 m D = 234.233 m F = 35,330 m Obteremos agora os demais elementos: Deflexão total: Deflexão por metro: CADERNETA 2 PONTO ARCO DEFLEXÃO CORDA 31 19,084 2º, 48507422 2º 29’ 06” .27 19,078 m 32 39,084 5º 5’ 21” .94 5º .08942783 39,033 m 33 59,084 7º 41’ 37” .61 7º .69378145 58,906 m 34 79,084 10º 17’ 53” .29 10º .29813506 78,659 m 35 99,084 12º 54’ 8” .96 12º .90248868 98,249 m 36 119,084 15º 30’ 24” .63 15º .50684229 117,635 m 37 139,084 18º 6’ 40” .31 18º .11119590 136,779 m 38 159,084 20º 42’ 55” .98 20º .71554952 155,641 m 39 179,084 23º 19’ 11” .65 23º .31990313 174,181 m 40 199,084 25º 55’ 27” .32 25º .924255 192,360 m 41 219,084 28º 31’ 43” .99 28º .52861036 210,143 m PT 234,223 30º 29’ 59” .91 30º .49997553 223,317 m Locação, no campo, das estacas da 1ª curva Para a locação no campo das estacas da 1ª curva, procede-se do seguinte modo: Instala-se o distânciomêtro eletrônico (ou teodolito) no PCD, já locado, e visa-se ao PI (1, também já locado, com aparelho zerado. Marca-se a deflexão sobre a tangente da estaca 10, que é o ângulo 0º 16’ 45” 09. Nessa direção marca-se a corda 6,627 m e obtém-se a estaca 10. 1º ponto da curva (ver caderneta 1). Marca-se a deflexão sobre a tangente da estaca 11, que é o ângulo 1º 07’ 18” .39; nesta direção marca-se a corda 26.625 m, obtendo-se a estaca 11, 2º ponto da curva. Repete-se a operação para os pontos 12 a 19, segundo a caderneta 1. Figura 18 Para uma verificação, marca-se a deflexão total DT = 8º 30’ do ponto PT e, nesta direção, marcamos a corda 201.021 m. Deveríamos chegar, obrigatoriamente, ao PT já previamente locado nas fases anteriores. Entretanto, há sempre um deslocamento entre um e outro. Se o deslocamento estiver dentro dos limites fixados para a nossa entrada, continuamos nosso trabalho. Caso contrário, a curva deverá ser novamente locada, fazendo um avanço ou recuo de PCD, seguindo a direção da tangente, até que haja coincidência do PT. Locação, no campo, das estacas da 1ª curva Para a locação no campo das estacas da 2ª curva, repetimos todas as operações realizadas na locação da 1ª curva, considerando, neste caso, os dados retirados da Caderneta 2. Se em uma curva circular qualquer, com o aparelho instalado no PCD, não for possível visar a um ou mais pontos da curva, poderemos operar do seguinte modo: I – Consideremos a figura seguinte, na qual, a partir do PCD calcularmos os pontos a serem locados 1, 2, e, et., com arcos iguais, isto é: PCD . 1 = 1 . 2 = 2. 3 = 3 . 4, etc. Figura 19 II – Com o aparelho no PCD, locamos os pontos 1, 2, 3, 6 e PT, do seguinte modo: III – ( Ponto 1 – Deflexão D1 – corda ( Ponto 2 – Deflexão D2 – corda ( Ponto 3 – Deflexão D3 – corda ( Ponto 6 – Deflexão D6 – corda ( Ponto PT – Deflexão Total – corda OBS: Devido à existência do obstáculo da figura, não foi possível locar os pontos 4 e 5. IV – Deslocamos o aparelho para 3 (ponto locado com o aparelho em PCD), nivelamos e zeramos. V – Com a luneta invertida, visamos o ponto 2, ponto anterior ao 3. VI – Voltamos com a luneta para a posição normal. Estaríamos apontando para o prolongamento de 2,3 e com o aparelho zerado. VII – Damos a deflexão no mesmo valor de e temos o ponto 4. VIII – Damos a deflexão no mesmo valor de e obtemos o último ponto que faltava para completar nossa curva. OBS: Com a finalidade de facilitar os cálculos e as locações, podemos escolher raios de curva, de medidas não inteiras, que irão possibilitar deflexão por metros com número inteiro de minutos. Pela fórmula, temos: Fazemos os cálculos para a deflexão por metro, variando de 1 em 1 minuto a partir do valor 1’: teremos os seguintes raios de curva: Tabela 1 RAIOS PARA dms ATÉ MINUTOS Raio m dm Raios m dm 10,42 2º 45’ 11,45 2º 30’ 12,73 2º 15’ 14,32 2º 00’ 22,92 1º 15’ 24,56 1º 10’ 26,44 1º 05’ 28,65 1º 00’ 31,25 0º 55’ 34,38 0º 50’ 38,20 0º 45 42,97 0º 40’ 46,46 0º 37’ 49,11 0º 35’ 57,300º 30’ 59,27 0º 29’ 61,39 0º 28’ 63,66 0º 27’ 66,11 0º 26’ 68,75 0º 25’ 71,62 0º 24’ 77,73 0º 23 78,13 0º 22’ 81,85 0º 21 85,94 0º 20’ 90,47 0º 19’ 95,49 0º 18’ 101,11 0º 17’ 107,43 0º 16’ 114,59 0º 15’ 122,78 0º 14’ 132,22 0º 13’ 144,24 0º 12’ 156,26 0º 11’ 171,89 0º 10’ 190,99 0º 09’ 214,86 0º 08’ 245,55 0º 07’ 286,48 0º 06’ 343,77 0º 05’ 429,72 0º 04’ 572,96 0º 03’ 859,44 0º 02’ 1718,77 0º 01’ 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 19 100.700 100.800 off-set terreno natural 18 20 E P aterroe corte 1% (2 a 3%) 1% (2 a 3%) obstáculo PCD PT AC 1 D1 D6 2 D2 3 DT D3 4 D1 D2 5 6 PT 7 8 9 012 11 21 10 1º 07’ 18” ,39 direção de pi (i 22 0º 16’ 43” ,09 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 dds acostamento dds 41 40 41 + 15,138 off-set pt - estaca 480 m T = 129,590 m pt PI (2 R2 = 280 m acostamento 205.783 m 27 m 4.461 pista T = 129,590 m 0 = 234,223 m 15.139 437 10.084 0.916 pt 4.867 15.133 pce 19 + 15.133 pt - estaca 30 + 0.918 pce - estaca 100.900 100.800 100.700 100.600 100.500 100.400 R1 = 880 m P� 20� 4,867 15,133 pi (i PCD D = 201,706 m T = 101,627 m T = 101,627 m 6,627 193.373 m 295 m 13,373 19� 18� 17� 16� 15� 14� 13� 12� 11� 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 P.S. P.S. 100.000 39 PCD = ESTACA: 9 + 13.373 1 1 2 3 3,50 m 34 35 PCD corda = 26,625 m corda = 6,627 m 38 37 36 T = 129.590 m 234.223 m 15.139 � EMBED CorelDraw.Graphic.8 ��� 200.000 9 + 13.373 pcd - estaca pt 41 + 1.130 pt - estaca 350.410 m 450 m 4.861 59 + 5.549 pi03 - estaca PI (3 5.549 escala – 1:2.500 PI (2 101.200 101.100 101.000 100.900 47 3,50 m 46 45 44 43 plataforma 100.300 100.200 100.100 100.000 199.700 199.800 199.900 200.000 200.100 200.200 R1 = 680 m D = 201.760 m T = 101.627 m T = 101.627 m 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 193.373 m 295 m PCD PS 15 PT 19 16 17 18 20 21 22 23 24 25 26 PI (I 205.783 m 437 m 4.867 6.627 :3.373 15.133 19 – 15.133 pt - estaca 9 – 13.373 pcd - estaca P.S. 100.000 200.000 100.300 100.400 100.300 100.200 100.100 100.000 199.700 199.800 199.900 Coordenadas de PT 200.000 PI (I T = 129,590 Coordenadas do PCE AZ3 = 52º PI (2 293º PT N AZ = 293º E E PCE N AZ3 = 52º AZ2 = 113º AZ2 = 113º E = 100.576,357 N = 199.849,049 E = 100.695,645 N = 199.798,414 E = 100.797,763 N = 199.878.198 PI ( 2 Coordenadas do PT Coordenadas de PI ( 1 Coordenadas de PCD PCD T = 101,627 AZ2 = 113º PI (I 276º PT AZ = 267º AZ1 = 96º E E PS N N AZ1 = 96º AZ2 = 113º E = 100.192,314 N = 199.979,787 E = 100.293,384 N = 199.969,164 E = 100.386,932 N = 199.929.455 Coordenadas de PI ( 3 Coordenadas de PI ( 2 E Dist. = 480 m PI (2 (N’, E’) (N ( = 38º (E PI (3 (N, E) AZ3 = 52º E’ = 100.695.645 N’ = 199.798.414 N Coordenadas de PI ( 2 E Dist. = 437 m PI(l (N, E) (N ( = 23º (E PI (I (N’, E’) AZ2 = 113º E’ = 100.293.384 N’ = 199.969.164 N E Dist. = 295 m PI(l (N, E) (N f( = 6º (E P.S (N’, E’) AZ1 = 96º E’ = 100.000 N’ = 200.000 N f( = 6º Marcos Oficiais para triângulação PI04 PI03 PI01 PI02 AC2 d1 AC3 d4 d3 AC1 9 10 8 6 5 2 I PS 7 d2 4 3 O R PC x x x 2 x/2 x/2 x/2 AC R PI PT AC O R PCC T AC AC/2 AC/2 AC/2 R C AC/2 V F PT AC P I T A Aterros Perfil Natural do Terreno Ponto Forçado Perfil Longitudinal do projeto (Grade) Cortes Ponto Forçado Poligonal de Retorno Articulação Poligonal de Exploração ou de Ensaio C 20 21 19 22 18 23 24 17 16 15 14 25 13 26 27 28 B 5 4 3 7 6 8 9 10 11 2 12 A 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Y X declividade do talude de corte d.d.s. - dispositivo de drenagem superficial declividade do talude de aterro declividade transversal para escoamento de águas superficiais Escala : 1:5 000 d = 480 m AZ3 R2 = 220,00 AC2 = 61º E d = 437 m AZ2 ACI = 17”D RI = 680,00 AZ1 = 96”00’00” d = 295 m PI0I E = 100.000 N = 200.000 PS 101.100 101.000 100.900 100.800 100.700 100.600 100.500 100.400 100.300 100.200 100.100 100.000 199.700 199.800 199.900 200.000 200.100 200.200 Topografia – Sua Aplicação na Construção de Estradas _913588575.unknown _1113067435.unknown _1113227710.unknown _1113651589.unknown _1114588232.unknown _1114878318.unknown _1114878437.unknown _1115039628.unknown _1115039944.unknown _1115038993.unknown _1114878398.unknown _1114878233.unknown _1114878289.unknown _1114588271.unknown _1114524843.unknown _1114586803.unknown _1114586982.unknown_1114528748.unknown _1113652174.unknown _1114454981.unknown _1114443077.unknown _1114454892.unknown _1113651898.unknown _1113239846.unknown _1113650772.unknown _1113650816.unknown _1113650725.unknown _1113239836.unknown _1113227835.unknown _1113228118.unknown _1113150030.unknown _1113153162.unknown _1113154401.unknown _1113152996.unknown _1113069220.unknown _1113149910.unknown _1113067583.unknown _1112428073.unknown _1112789913.unknown _1113067029.unknown _1113067040.unknown _1113066995.unknown _1112428199.unknown _1112428237.unknown _1112428121.unknown _1112427896.unknown _1112427964.unknown _1112428030.unknown _1112427936.unknown _1112427760.unknown _1112427814.unknown _1112427686.unknown _1028956389.unknown _913586331.unknown _913587628.unknown _913587921.unknown _913588469.unknown _913587693.unknown _913587541.unknown _913587578.unknown _913587223.unknown _913584283.unknown _913586168.unknown _913586227.unknown _913586092.unknown _913583568.unknown _913583626.unknown _913583119.unknown
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