AULA 6 TERRAPLANAGEM

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CCE0175-ESTRADAS E TRANSPORTES
Terraplenagem
PROF. RANGEL
NOVEMBRO DE 2016
INTRODUÇÃO
O motivo de realizar a terraplenagem é que o terreno
natural não é adequado ao tráfego de veículos:
• Irregular (velocidade compatível);
• Curvatura não permite visibilidade suficiente;
• Não possui condições de drenagem;
• Inclinação muito forte o que não permite um bom
desempenho ou impossibilita o deslocamento dos
veículos no terreno
TERRAPLENAGEM
INTRODUÇÃO
Atividade de terraplenagem:
• Escavação para retirada de uma quantidade de solo
natural;
• Transporte desta quantidade do local de origem até
um local de destino;
• Colocação deste solo retirado da origem no local do
destino;
• Compactação deste solo quando se fizer necessário;
• Limpeza do terreno (desmatar, limpar a faixa da
estrada)
TERRAPLENAGEM
Os itens que mais oneram o custo de terraplenagem
são:
• Escavação (m3)
• Transporte (m3.Km)
• Comapactação (m3)
Vamos pensar na seleção de um traçado em terreno
ondulado e montanhoso, como seria o custo?
TERRAPLENAGEM
TERRAPLENAGEM
TERRAPLENAGEM
TERRAPLENAGEM
TERRAPLENAGEM
TERRAPLENAGEM
TERRAPLENAGEM
DIAGRAMA DE MASSAS OU DE BRUCKNER
TERRAPLENAGEM
DIAGRAMA DE MASSAS OU DE BRUCKNER
• O diagrama de massas (ou de Brückner), facilita
sobremaneira a análise da distribuição dos materiais
escavados.
• Essa distribuição corresponde a definir a origem e o
destino dos solos e rochas - objeto das operações de
terraplenagem, com indicação de seus volumes,
classificações e distâncias médias de transporte.
• Após calcular as áreas das seções transversais e os
volumes dos prismóides, pode-se preparar uma tabela
de volumes acumulados, que serve como base para
construção do diagrama.
DIAGRAMA DE BRUCKNER
DIAGRAMA DE BRUCKNER
• Para a construção do diagrama, calculam-se inicialmente
as chamadas Ordenadas de Brückner.
• Estas ordenadas correspondem aos volumes de cortes
(considerados positivos) e aterros (considerados
negativos) acumulados sucessivamente.
• A somatória dos volumes é feita a partir de uma
ordenada inicial arbitrária.
DIAGRAMA DE BRUCKNER
• No caso de seções mistas, a compensação lateral é
obtida de forma automática quando do cálculo das
ordenadas de Brückner, pois os volumes de corte e de
aterro são considerados em cada seção, de forma que o
acréscimo ou decréscimo nas ordenadas será dado pela
diferença entre os dois volumes considerados.
• Pode-se dizer que a compensação lateral será o menor
dos dois volumes e que o volume disponível para
compensação longitudinal, que afeta as ordenadas, será
a diferença entre esses volumes.
DIAGRAMA DE BRUCKNER
• As ordenadas calculadas são plotadas, de preferência
sobre uma cópia do perfil longitudinal do projeto.
• No eixo das abscissas é colocado o estaqueamento e no
eixo das ordenadas, numa escala adequada, os valores
acumulados para as ordenadas de Brückner, seção a
seção.
• Os pontos assim marcados, unidos por uma linha
curva,formam o Diagrama de Brückner.
DIAGRAMA DE BRUCKNER
DIAGRAMA DE BRUCKNER
• COLUNA 1: estacas dos pontos onde foram levantadas
as seções transversais. Normalmente são as estacas
inteiras do traçado. Estacas fracionárias são utilizadas
nos pontos de passagem (PP).
• COLUNA 2: áreas de corte, medidas nas seções.
• COLUNA 3: áreas de aterro, medidas nas seções.
• COLUNA 4: produto da coluna 3 pelo fator de
homogeneização (Fh).
• COLUNA 5: soma das áreas de corte de duas seções
consecutivas na coluna 2.
• COLUNA 6: soma das áreas de aterro de duas seções
consecutivas na coluna 4.
DIAGRAMA DE BRUCKNER
• COLUNA 7: semidistância entre seções consecutivas.
• COLUNA 8: volumes de corte entre seções consecutivas.
• COLUNA 9: volumes de aterro entre seções
consecutivas.
• COLUNA 10: volumes compensados lateralmente (não
sujeitos a transporte longitudinal).
• COLUNA 11: volumes acumulados, obtidos pela soma
algébrica acumulada dos Volumes obtidos nas colunas 8
e 9. Os volumes acumulados são colocados como
ordenadas ao final da estaca.
DIAGRAMA DE BRUCKNER
DIAGRAMA DE BRUCKNER
DIAGRAMA DE BRUCKNER
FATOR DE HOMOGENEIZAÇÃO DE VOLUMES
•O fator de homogeneização (Fh) é a relação entre o volume de
material no corte de origem, e o volume de aterro compactado
resultante.
•Na fase de anteprojeto este fator é em geral estimado. Um fator
Fh = 1,4 indica que será necessário escavar cerca de 1,4 m3
corte para obter 1 m3 de aterro compactado.
DIAGRAMA DE BRUCKNER
DIAGRAMA DE BRUCKNER
DIAGRAMA DE BRUCKNER
Planejamento do movimento de terra, pode se dar de
várias maneiras:
• O Vc 1 pode ser movido para o aterro 1, do corte 2
para aterro 2 e do corte 3 para o aterro 3, e o corte 4
vai para bota fora.
• O Vc 2 pode ser movido para o aterro 1, do corte 3
para o aterro 2 e do corte 4 para o aterro 3, e o corte 1
vai para bota fora.
• E, diversas outras possibilidades.
O CUSTO VARIA DE UMA SOLUÇÃO PARA OUTRA, DEPENDENDO
DO MOMENTO DE TRANSPORTE DE CADA UMA.
DIAGRAMA DE BRUCKNER
O momento de transporte é dado pela multiplicação
do volume escavado pela distância de transporte.
O que vai determinar a melhor solução é?
MENOR CUSTO
Neste sentido, o diagrama de massas é a ferramenta
primordial para a análise das alternativas viáveis e a
posterior escolha da solução mais econômica.
DIAGRAMA DE BRUCKNER
CARACTERÍSTICAS DO DIAGRAMA DE BRUCKNER
• Lados ascendentes
– Representam cortes
• Lados descendentes
– Representam aterros
• Pontos de máximo
– Representam a passagem de uma seção de corte 
para uma de aterro
• Pontos de mínimo
– Representa a passagem de uma seção de aterro 
para uma de corte
DIAGRAMA DE BRUCKNER
DIAGRAMA DE BRUCKNER
CÁLCULO SIMPLIFICADO DO MOMENTO DE TRANSPORTE
DIAGRAMA DE BRUCKNER
DISTÂNCIA ECONÔMICA DE TRANSPORTE
É a distância crítica onde o custo de compensação longitudinal é
igual ao custo do bota-fora mais o custo do empréstimo.
Para distâncias menores que a distância econômica de transporte
é a mais barato transportar o solo dos cortes para os aterros
Para distâncias maiores que a distância econômica de transporte é
mais barato fazer bota fora do solo dos cortes e fazer uma nova
escavação para construções dos aterros.
DIAGRAMA DE BRUCKNER
A distância econômica de transporte é função dos custos de
escavação e transporte, bem como, das distâncias médias de
transporte para empréstimo e bota-fora.
Custo de compensação longitudinal
C1 = V x Ce + V x d x Ct
Custo para bota-fora mais empréstimo
C2 = V x Ce + V x dbf x Ct + V x demp x Ct
V – volume transportado (m3) dbf – distância média do bota fora
Ce – custo de escavação (R$/m3) d emp – dist. média de empréstimo
Ct – custo de transporte (R$/m3.km)
d – distância média de transporte
DIAGRAMA DE BRUCKNER
Se igualar os dois custos tem-se:
V x Ce + V x d x Ct = V x Ce + V x dbf x Ct + V x demp x Ct
d = d et = d bf + d emp + C e
C t
d et – distância econômica de transporte (Km)
Imaginando um trecho de uma estrada, sabe-se que o custo de
escavação seja R$2,60 por m3, e o custo de transporte seja R$1,30
por m3.km. Sabe-se ainda que a distância média de bota-fora é de
0,2Km e a de empréstimo é de 0,3km. Com estes dados calcule qual é
a distância econômica de transporte para esta estrada.
d et = 2,5 km
Até Quarta