aula drenagem

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DRENAGEM SUPERFICIAL 
 O sistema de drenagem superficial tem por objetivo a captação ou 
interceptação e remoção das águas precipitadas, sobre as estradas e áreas 
adjacentes, que escoam superficialmente. A água superficial é a água que 
resta de uma chuva após serem deduzidas as perdas por evaporação e por 
infiltração. 
 As águas superficiais devem ser removidas ou conduzidas para fora 
do corpo estradal, ou para locais apropriados de deságue seguro, para evitar 
a sua acumulação na estrada, bem como visando proporcionar estabilidade 
aos maciços de terra que constituem a infraestrutura e não causar erosão nos 
terrenos marginais. 
O sistema de drenagem superficial se compõe dos seguintes 
dispositivos: 
 
 valeta de proteção de corte 
 valeta de proteção de aterro 
 sarjeta de corte 
 sarjeta e meio-fio de aterro 
 sarjeta de canteiro central e de banquetas 
 transposição de segmentos de sarjetas 
 saída e descida d’água em talude 
 dissipador de energia 
 bueiro de greide 
 caixa coletora 
 bacia de captação e vala de derivação 
DRENAGEM PARA TRANSPOSIÇÃO 
DE TALVEGUES 
Tem por objetivo permitir a passagem das águas que escoam pelo terreno 
natural, não as interceptando, de um lado para outro do corpo estradal 
projetado. Assim, estes dispositivos de drenagem, isolados ou em conjunto, 
são estruturas projetadas para conduzir as águas dos córregos, bacias e 
açudes interceptados pela estrada. Podem ser separados em dois tipos: 
 Pontes ou Obras de Arte Especiais-OAE 
 Bueiros ou Obras de Arte Correntes-OAC 
DRENAGEM PROFUNDA OU 
SUBTERRÂNEA 
O sistema de drenagem profunda objetiva interceptar fluxos das águas subterrâneas e 
rebaixar o lençol freático, em cortes em solo ou rocha, captando e escoando as águas, 
de forma a impedir a deterioração progressiva do suporte das camadas dos terraplenos 
e pavimentos. Os drenos variam conforme seus elementos constituintes bem como 
suas classificações. Os drenos mais utilizados são dos seguintes tipos: 
 dreno contínuos e descontínuo 
 dreno cego 
 colchão drenante 
 dreno a céu aberto 
 dreno em “espinha de peixe” 
 dreno subhorizontal. 
 VALETA DE PROTEÇÃO DE CORTE 
 
 Também denominada de Valeta de Coroamento, consiste em dispositivo 
destinado a interceptar e conduzir as águas precipitadas sobre as áreas adjacentes 
e que escoam a montante dos cortes, visando impedir que estas atinjam o corpo 
estradal. 
 Podem ser revestidas de grama, pedra arrumada, pedra argamassada, 
concreto, solo-cimento ou o próprio solo compactado. Normalmente são 
construídas paralelamente as cristas dos cortes a uma distância mínima de 3,0m 
da linha de off-sets, com seção transversal trapezoidal ou triangular, moldadas “in 
loco” de forma manual e/ou mecânica. 
Na escolha do tipo de seção deve-se observar 
que as seções triangulares criam plano 
preferencial de escoamento d'água, por isso 
são pouco recomendadas para grandes 
vazões. 
Por motivo de facilidade de execução, a seção 
a adotar nos cortes em rocha deverá ser 
retangular. 
As valetas com forma trapezoidal são mais 
recomendáveis por apresentarem maior 
eficiência hidráulica. 
As valetas de proteção de cortes podem ser 
trapezoidais, retangulares ou triangulares. 
Os revestimentos da valeta de corte deverão ser escolhidos de acordo com a velocidade 
do escoamento (tabela 31 do Apêndice B) e conforme a natureza do material do solo. 
Em princípio, convém sempre revestir as valetas, sendo isso obrigatório quando elas 
forem abertas em terreno permeável, para evitar que a infiltração provoque 
instabilidade no talude do corte. Atenção especial deve ser dado ao revestimento da 
valeta triangular, pois, pela própria forma da seção, há uma tendência mais acentuada 
à erosão e infiltração. Os tipos de revestimentos mais recomendados são: 
• Concreto; 
• Alvenaria de tijolo ou pedra; 
• Pedra arrumada; 
• Vegetação. 
 VALETA DE PROTEÇÃO DE CORTE 
 
 VALETA DE PROTEÇÃO DE CORTE 
VALETA DE PROTEÇÃO DE ATERRO 
 A semelhança da valeta de corte, esta consiste em dispositivo destinado a 
interceptar e conduzir as águas precipitadas sobre as áreas adjacentes e que 
escoam a montante dos aterros, visando impedir que estas atinjam o corpo 
estradal (pé do aterro), direcionando-as aos bueiros. 
 Podem ser revestidas de grama, pedra arrumada, pedra argamassada, 
concreto, solo-cimento ou o próprio solo compactado. Normalmente são 
construídas paralelamente ao pé do talude de aterro, a uma distância mínima de 
1,0m da linha de off-sets, com seção transversal trapezoidal ou triangular, 
moldadas “in loco” de forma manual e/ou mecânica. 
VALETA DE PROTEÇÃO DE ATERRO 
Representação gráfica de dois exemplos de valeta de proteção de corte revestida em concreto e em grama. 
 
 
SARJETA DE CORTE 
As sarjetas de corte são dispositivos de drenagem construídos lateralmente as 
pistas de rolamento, destinados a captar e conduzir longitudinalmente as águas 
precipitadas sobre a pista de rolamento e áreas laterais a rodovia para os bueiros, 
saídas dos cortes ou talvegues naturais. Podem ser revestidas de grama, pedra 
arrumada, pedra argamassada, concreto ou solo-cimento. Normalmente são 
construídas junto aos acostamentos, com seção transversal triangular, semicircular 
ou trapezoidal, moldadas “in loco” de forma manual e/ou mecânica. 
SARJETA DE CORTE 
SARJETA E MEIO-FIO DE ATERRO 
 As sarjetas e meio-fios de aterro são dispositivos destinados a conduzir 
longitudinalmente as águas precipitadas sobre a pista de rolamento para os bueiros de 
greide ou saídas d’água, impedindo que escoem pelo talude do aterro, provocando pontos 
de erosão. As sarjetas podem ser revestidas de grama, pedra arrumada, pedra 
argamassada, concreto ou solo-cimento, normalmente construídas em seção transversal 
triangular ou trapezoidal, moldadas “in loco” de forma manual e/ou mecânica, em aterros 
com altura superior a 3m, em interseções e no bordo interno de curvas horizontais. 
 Os meio-fios, de diferentes seções transversais, são pré-moldados em concreto e 
também podem ter a função de limitar a área da plataforma, principalmente onde se torna 
necessária a orientação de tráfego, como canteiro central ou interseções, complementando 
de forma importante a função de orientação da drenagem superficial e da segurança da 
via. 
SARJETA E MEIO-FIO DE ATERRO 
SARJETA DE CANTEIRO CENTRAL E 
DE BANQUETA 
 As sarjetas de canteiro central são dispositivos destinados a captar 
e conduzir longitudinalmente, entre as pistas opostas de uma rodovia de 
pista dupla, as águas precipitadas sobre as pistas de rolamento e área 
central da rodovia, para caixas coletoras e bueiros de greide. 
 As de banquetas são sarjetas implantadas em taludes de corte ou 
aterro cuja altura requeira o banqueteamento. Podem ser revestidas de 
grama, pedra arrumada, pedra argamassada, concreto ou solo-cimento. 
Normalmente são construídas com seção transversal triangular ou 
trapezoidal, moldadas “in loco” de forma manual e/ou mecânica. 
 
SARJETA DE CANTEIRO CENTRAL E 
DE BANQUETA 
TRANSPOSIÇÃO DE SEGMENTOS DE 
SARJETAS 
São dispositivos destinados a dar acesso a propriedades ou vias 
laterais (secundárias) a rodovia, permitindo a passagem dos 
veículos sobre sarjetas, sem causar danos ao dispositivo ou a 
interrupção do fluxo canalizado. Distinguem-se dois tipos básicos : 
 tubos de concreto, tipo de encaixe macho e fêmea, envolvidos 
por berço e cobertura de concreto simples; 
 laje de grelha de concreto armado, pré-moldada. 
 
SAÍDA E DESCIDA D’ÁGUA EM 
TALUDEAs descidas d’água para taludes de cortes são dispositivos destinados a conduzir 
através dos taludes de cortes as águas de talvegues interceptados pela rodovia, sendo que a 
descarga se faz normalmente em caixas coletoras de bueiros de greide ou, excepcionalmente, 
na própria sarjeta de corte. 
 As descidas d’água em taludes de aterros são dispositivos locados nos pontos mais 
baixos, destinados a conduzir através dos taludes de aterros as águas de plataforma coletadas 
por sarjetas ou meio-fios de aterros e os fluxos de bueiros de greide que descarregam no 
talude de aterro, normalmente são complementadas por dissipadores de energia. 
 As descidas d’água podem ser rápidas (lisas) ou em degraus. Ambas as descidas 
são moldadas “in loco”, em concreto simples ou armado, pedra argamassada ou em calha 
metálica corrugada, com seção transversal retangular ou trapezoidal. 
As saídas d’água são dispositivos em concreto simples, moldado “in loco”, destinados a 
receber as águas da plataforma coletadas pelas sarjetas e meio-fios, nos extremos de 
comprimentos críticos, conduzindo-as às descidas d’água em taludes de aterros, sem 
quebrar a continuidade do fluxo d’água. 
DISSIPADOR DE ENERGIA 
 Dissipadores de energia são dispositivos que têm a função de reduzir a 
energia de fluxos d’água concentrados por outros dispositivos de drenagem, 
promovendo a redução de velocidade de escoamento, minimizando os efeitos 
erosivos quando da disposição final junto ao terreno natural. 
 Construído “in loco”, em concreto e pedra de mão (0,10 a 0,15cm) 
arrumada, assentada sobre uma caixa escavada no terreno, com as paredes e fundo 
revestidos em concreto, situada a frente e sob a extremidade de outro dispositivo 
de drenagem; na falta de pedra de mão, ou por opção, pode-se executar o concreto 
denteado. Também podem ser associados a descidas d’água em degraus. 
BUEIRO DE GREIDE 
 Consiste numa linha de tubos de concreto, normalmente 
armado, com diâmetro de 0,80m, apoiado num berço de concreto 
magro, quase a superfície da plataforma de terraplenagem, com 
objetivo de propiciar adequadas condições de deságue das águas 
coletadas por dispositivos de drenagem superficial cuja vazão 
admissível tenha sido atingida ou drenar pontos baixos. 
 São localizados em seções mistas, passagens de corte para 
aterro, pontos mais baixos dos aterros e transposições de pistas 
quando necessário. 
 
 
BUEIRO DE GREIDE 
CAIXA COLETORA 
 São dispositivos de concreto simples ou de alvenaria de tijolos, 
utilizáveis nas extremidades dos bueiros de greide para a captação e 
transferência das águas provenientes de sarjetas (caixa coletora de sarjeta) 
ou em substituição a boca de montante de bueiros de grota (caixa coletora 
de talvegue). 
 Os poços de inspeção são caixas destinadas a permitir a conexão 
de canalizações com alinhamentos, dimensões e declividades diferentes 
que se interceptam em um ponto; também são utilizados em segmentos 
de canalizações muito longos, de modo a facilitar as tarefas de 
manutenção e limpeza. 
 
CAIXA COLETORA 
 
 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO 
 Para proceder ao dimensionamento hidráulico das valetas, há necessidade de estimar a descarga de 
contribuição, utilizando-se o método racional, onde a área de drenagem é limitada pela própria valeta 
e pela linha do divisor de águas da vertente a montante. 
 
 
 
 
onde: 
Q = descarga de contribuição em m3/s; 
c = coeficiente de escoamento, adimensional, fixado de acordo com o complexo solo-cobertura vegetal e 
declividade do terreno (tabela 39 do Apêndice C); 
i = intensidade de precipitação, em cm/h para a chuva de projeto, fixada no estudo hidrológico; 
A = área de contribuição, em m2, determinada através de levantamentos topográficos, 
aerofotogramétricos ou expeditos. 
 
Fixada a vazão de contribuição, passa-se ao dimensionamento hidráulico propriamente 
dito através da fórmula de Manning e da equação da continuidade. 
 
 
 
 
onde: V = velocidade de escoamento, em m/s; 
i = declividade longitudinal da valeta, em m/m; 
n = coeficiente de rugosidade de Manning, adimensional, função do tipo de 
revestimento adotado, (tabelas 27 e 28 do Apêndice B); 
 R = raio hidráulico, em m; 
Q = vazão admissível na valeta, em m3/s; 
A = área molhada, em m2. 
Q = A ⋅ V (Equação da continuidade) 
A sequência de cálculo a seguir para o projeto da valeta será como abaixo descrito: 
 fixa-se o tipo de seção a ser adotada, geralmente a largura em caso de valetas retangulares, a 
largura e a inclinação das paredes laterais nas trapezoidais ou a inclinação das paredes laterais 
em caso de seção triangular, deixando a altura h a determinar; 
 determina-se a declividade da valeta; 
 fixa-se a velocidade máxima admissível (v), tendo em vista o tipo de revestimento escolhido e 
consequentemente o valor do coeficiente de rugosidade n (tabela 34 do Apêndice B); 
 Através de tentativas, dá-se valores para a altura (h), recalculando-se os respectivos elementos 
hidráulicos da seção, tais como: 
 perímetro molhado, raio hidráulico e área molhada, e aplicando a fórmula de Manning e a 
equação de continuidade, determina-se a velocidade e a descarga admissível da valeta; 
 a comparação entre a descarga afluente e a vazão admissível orientará a necessidade ou 
não do aumento da altura h; 
 a comparação entre a velocidade de escoamento e a velocidade admissível orientará a 
necessidade ou não de alterar o revestimento previsto; 
 verifica-se o regime do fluxo através do cálculo da altura crítica cujas fórmulas a empregar 
para as diversas seções são: 
 
onde: 
h = altura crítica, em m; 
Q = vazão de projeto na valeta em m3/s; 
B = base da valeta, em m; z = inclinação da parede da valeta (relação da horizontal para a vertical); 
h = altura do fluxo, em m; 
v = velocidade do escoamento, em m/s; 
g = aceleração da gravidade m/s2; 
 
Se h < hc o regime do fluxo é supercrítico 
h > hc o regime do fluxo é subcrítico 
h = hc o regime do fluxo é crítico 
A altura do fluxo na valeta, na situação de projeto, dentro de uma faixa de 10%da altura crítica deve ser 
evitada. 
Determina-se o bordo livre da valeta, que é a distância vertical do topo da valeta à superfície da água na 
condição do projeto, de acordo com as seguintes fórmulas e indicações: 
 Para valetas em terra com capacidade até 0,3m3/s; 
f =0,2⋅h f = folga (bordo livre), em cm; 
h = profundidade da valeta, em cm. 
 
• Para valetas em terra com capacidade de 0,3 a 10,0 m3/s 
f = 46×h 
 
 Para valetas revestidas pode ser usada 
a seguinte tabela: