Trabalho de Infraestruturas

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI
CAMPUS ALTO PARAOPEBA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
	
	
	Projeto Geométrico Rodoviário
Ortofotocarta 40-3
	
	
Gabíria Rafaela Rodrigues Ferreira – 174150056
Guilherme Gregório Arêdes Vieira – 174100053
Jaqueline de Carvalho Caires – 114150026
Jéssica Cristina Chaves Ramalho – 164150058
Joseane Silva de Souza – 134150042
Larissa Regina Costa Silveira – 174100034
Rhully Cristian Vidal Rocha – 164150070
Ouro Branco - MG
Dezembro de 2017
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI
CAMPUS ALTO PARAOPEBA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Projeto Geométrico Rodoviário
Ortofotocarta 40-3
Trabalho apresentado à disciplina de Infraestrutura de Vias Terrestres do curso de Engenharia Civil da UFSJ como parte da avaliação. 
Professor: Paulo Roberto Borges
Ouro Branco - MG
Dezembro de 2017
Lista de Figuras
Figura 1 - Localização da Rodovia no Brasil	7
Figura 2 - Localização da Rodovia no Distrito Federal	7
Figura 3 - Ortofotocarta 40-3. (Fonte: Terracap Map (DF))	8
Figura 4 - Latossolo do Cerrado brasileiro. (Fonte: Código Florestal)	9
Figura 5 - Traçado (AutoCad Civil 3D)	12
Figura 6 - A x L	18
Lista de Tabelas
Tabela 1 - Volume de Tráfegos / Critério de Classificação de Rodovias. (Fonte: Manual de Implementações Básicas de Rodovias, DNIT,2010).	13
Tabela 2 – Largura do Acostamento Externo (m)	14
Tabela 3 – Síntese das Características dos Sistemas Funcionais das Rodovias. (Fonte: Departamento de Estradas de Rodagem).	15
Tabela 4 - Valores Máximos Admissíveis para os Coeficientes de Atrito Transversal f. (Fonte: FONTES, 1995).	16
Tabela 5 – Valores dos Raios Acima dos quais é Dispensável a Superlargura.	17
INTRODUÇÃO
	O planejamento de uma via surge a partir da necessidade de interligar dois ou mais locais. A construção de uma nova via trás influências políticas, ecológicas, sociais e econômicas sobre a região em que será implantada, sendo assim, faz-se necessário maximizar os benefícios e minimizar os impactos e os custos, buscando melhor atender aos interesses da população na escolha do traçado.
	A infraestrutura de vias terrestres inclui o projeto geométrico de rodovias, e este relatório têm como objetivo expor um traçado do modal rodoviário a fim de solucionar uma necessidade exposta pela Ortofotocarta 40-3.
	O traçado final proposto por este projeto foi elaborado tendo em vista a relação de custo-benefício da infraestrutura da via rodoviária, assim como, aspectos sociais e ambientais.
	Este relatório apresentará o traçado desenvolvido, além de justificar a decisão de utilizar o mesmo para a elaboração do projeto. A partir dessa escolha, será desenvolvida uma solução para a construção da rodovia.
	O projeto necessitará de cortes e aterros que também serão expostos e detalhados neste trabalho.
MAPA DE SITUAÇÃO 
	Os pontos a serem ligados pela rodovia localizam-se no Distrito Federal. 
	Os mapas de localização, representados pelas Figuras 1 e 2 mostram o detalhamento da área onde será executada a rodovia.
Figura 1 - Localização da Rodovia no Brasil
Figura 2 - Localização da Rodovia no Distrito Federal
FASES INICIAIS 
	Realizou-se um estudo da região para a implantação da Rodovia, levando em consideração a topografia do local e a demanda de projeto, visando ter um aproveitamento adequado do terreno e o máximo desempenho da rodovia. Alguns fatores foram levados em consideração, tais como, estudos aerofotogramétricos, estudos geotécnicos, estudos topográficos, estudo da fauna e flora. 
	Mediante a realização do estudo, obtiveram-se duas alternativas de traçado do trecho.
Estudos Aerofotogramétricos 
	Toda base cartográfica e estudos realizados são oriundos da ortofotocarta 40-3 obtida através da Terracap Map (DF). 
	Inicialmente, definiu-se uma área que levasse em consideração as características geológicas e geomorfológicas do terreno onde se situavam os cinco pontos pré-determinados para a passagem da rodovia. Na Figura 3, pode-se observar a ortofotocarta em questão, sendo que os círculos em vermelho representam os pontos de passagem da rodovia.
Figura 3 - Ortofotocarta 40-3. (Fonte: Terracap Map (DF))
Estudos Geotécnicos e Topográficos 
	A rodovia a ser construída será instalada em uma área localizada no Planalto Central brasileiro, que se situa na região Centro-Oeste do país. Esta região possui o clima tropical semiúmido, vegetação de cerrado e Mata Atlântica. Com relação ao relevo, este é composto de rochas cristalinas e sedimentares, além das grandes extensões de latossolos. Por ser um planalto, o relevo dessa região é plano e alto, com altitudes que variam de 300 a 1650 metros. 
	Os estudos topográficos desenvolveram-se entre as estacas 00+00.00 e 109+00.00 das obras de execução do Projeto rodoviário, através de levantamento planialtimétrico cadastral referenciado ao sistema de coordenadas existente na obra, atendendo às normas da ABNT e especificações do DNIT. 
	Em relação aos solos abrangentes nessa região, a maioria deles é classificada como latossolos, eles estão presentes em 46% da área. Esse tipo de solo é predominante nas áreas de cerrado e sua coloração varia entre o vermelho e o amarelo, são bem drenados em grande parte do ano, apresentam acidez e toxidez de alumínio. São pobres em nutrientes para as plantas. Mas outros tipos solos também se destacam, como os pedregosos e rasos, geralmente de encostas, os arenosos e os orgânicos, Figura 4.
Figura 4 - Latossolo do Cerrado brasileiro. (Fonte: Código Florestal)
	O estudo geotécnico realizado no local da obra foi o de sondagem a percussão, este ensaio que tem como finalidade:
Determinar o perfil geológico;
Analisar a capacidade de suporte de carga das diferentes camadas de subsolo;
Determinar o nível do lençol freático;
Apontar eventuais zonas de ruptura que possam ocorrer na superfície em questão. 
	A execução do ensaio respeitou as determinações da ABNT. Com os resultados obtidos: foi constado que o solo em questão, pertence ao grupo dos Latossolos, onde este possui uma boa resistência apresentando uma excelente capacidade a processos de compressão, proporcionando uma grande facilidade de suporte de cargas sem comprometer a fundação com fissuras ou cisalhamento em seu termo. Levando isso em consideração, chegou-se à conclusão de que não seria necessário a realização de estudos geológicos mais profundos no terreno.
Estudo da Fauna e Flora 
	O planalto central possui uma flora bem diversificada, com mais de 3 mil espécies de vegetais, das quais podemos citar o ipê, a aroeira, o pequi, a copaíba e as orquídeas. 
	As características dessas espécies são seus galhos tortuosos e de pequeno porte, as raízes destes arbustos são profundas, as cascas destas árvores são duras e grossas e as folhas são cobertas de pelos. 
	Além da flora, a fauna é muito rica com mais de 1500 espécies de animais desde aves, mamíferos, répteis, anfíbios e insetos. As principais espécies de animais encontradas no Cerrado são: anta, cervo, onça-pintada, suçuarana, tatu-canastra, lobo-guará, lontra, tamanduá-bandeira, gambá, ariranha, gato-palheiro, veado-mateiro, cachorro-do-mato vinagre, macaco-prego, quati, queixada, porco-espinho, capivara, tapiti e preá. 
	Infelizmente, em função do avanço dos agronegócios, principalmente de soja, o cerrado vem diminuindo a cada dia. A pecuária de corte também tem colaborado para a diminuição deste tipo de vegetação. Segundo ambientalistas, nas últimas 5 décadas, a vegetação do cerrado diminuiu 50% de seu tamanho inicial. Dos 2.038.953 km² da área original do cerrado, apenas 1.038.605 km² (50,9%) encontra-se preservada.
DESCRIÇÃO GERAL DA RODOVIA
Descrição Técnica 
Com relação à rodovia, esta deve passar por cinco pontos (1, 2, 3, 4 e 5), suas respectivas cotas são 1.050 m, 1.045 m e 1.055m, 1.090m e 1.150m. A distância planimétrica em linha reta entre os pontos 1 e 2 é de 3,26 Km. A distância planimétrica entre os pontos 2 e 3 é de 3,16 Km. A distância planimétrica entre os pontos 3 e 4 é de 3,22 Km. A distância planimétrica entre os pontos 4 e 5 é de 1,53 Km. 
Há também entre os pontos 1 e 2 um córrego a ser transposto, portanto haverá a necessidade de uma ponte.
Descrição Ambiental 
	O terreno onde será construída a rodovia é composto principalmente por cerrado, tendo em alguns trechos margeando os Córregos Vereda e alguns trechos de mata, pastagens e campos.
PROJETO GEOMÉTRICO 
Traçado
Para o desenvolvimento do projeto geométrico baseou-se na melhor posição do traçado, respeitando-se todas as condicionantes técnicas normativas rodoviárias atendendo as necessidades de projeto.
O traçado percorre os trechos de P1 a P2, P2 a P3, e P4 a P5 utilizando-se da menor distância entre os pontos, o que reduz a extensão da rodovia e possivelmente o seu custo. Além disso, no trecho de P3 a P4, projetamos uma curva menos sinuosa, tendo em vista adição de um novo ponto, o que favorece ao conforto do usuário.
Em se tratando de um sistema arterial secundário, a rodovia projetada atenderá cidades com população entre 10.000 e 50.000 habitantes. Diante do fluxo de veículos esperado para a região, optou-se por uma via de pista simples sem barreira New Jersey.
Figura 5 - Traçado (AutoCad Civil 3D)
Diretrizes de Projeto
As características referentes à Rodovia planejada encontram-se listadas abaixo: 
Projeto Geométrico Rodoviário 
Velocidade Diretriz: 70 km/h,
Veículo de Projeto: SR,
Sistema arterial secundário, 
Volume de tráfego projetado: 800 vpd, 
Rodovia de Classe II,
Em que a velocidade está relacionada com a classe da rodovia e por sua vez ao volume de tráfego. Para essa determinação, utilizou-se a Tabela 1.
Tabela 1 - Volume de Tráfegos / Critério de Classificação de Rodovias. (Fonte: Manual de Implementações Básicas de Rodovias, DNIT,2010).
	Para projeto da Rodovia em questão é primordial e necessário o estudo de tráfego. Como resultado do estudo de tráfego chegou-se a uma conclusão de que a rodovia planejada seria de classe II, que corresponde a projeto de rodovia em pista simples, cuja adoção é recomendada quando a demanda a atender é de 700 vpd a 1.400 vpd. O nosso volume de tráfego é de 800 vpd. A velocidade diretriz da via ficou fixada em 70 km/h e o veículo de projeto adotado foi o SR, Veículos comerciais articulados, compostos normalmente de unidade tratora simples e semi-reboque. A via de uma forma geral é classificada como sistema arterial secundário.
	No que se refere ao acostamento, para o projeto da rodovia Classe II, foi necessário planejar e acrescentar acostamentos, ao qual, através da Tabela 2, foi determinado um comprimento de 2,00 m.
Tabela 2 – Largura do Acostamento Externo (m)
	Com relação ao sistema funcional da Rodovia, esta possui um Sistema Arterial Secundário, onde, através da Tabela 3 é possível dimensionar as funções básicas e o espaçamento da Rodovia a ser construída. 
Tabela 3 – Síntese das Características dos Sistemas Funcionais das Rodovias. (Fonte: Departamento de Estradas de Rodagem).
Um projeto geométrico adequado deve evitar:
Excesso de curvas e grande sinuosidade;
Declives a aclives acentuados;
Curvas com raios próximos ao valor mínimo admissível;
Grandes intervenções no relevo.
Raio Mínimo
	O Cálculo do Raio mínimo além de ser muito expressivo é primordial para a realização de um projeto Rodoviário, pois, o Raio Mínimo de curva apresenta o limite crítico para a projeção das curvaturas de rodovias, aos quais os valores dos raios dessas curvas devem ser evitados a aproximarem do valor do Raio mínimo.
	Para isso fez-se o cálculo do Raio mínimo utilizando a Equação 1.
 Equação (1)
	Onde:
Rmín: Raio Mínimo da Curva Circular (m);
V: Velocidade De Projeto (km/h);
emáx: Superelevação Máxima Admissível (%);
fmáx: Fator De Atrito Lateral Entre O Pneu E O Pavimento (Adimensional).
	Observa-se nesta formulação, portanto, que os raios mínimos estão sempre associados a uma superelevação máxima admissível e a valores máximos admissíveis de fatores de atrito lateral entre pneu e pavimento.
Coeficiente de atrito transversal
	Para obter-se o valor de fmáx foi preciso analisar a Tabela 4. Os valores a adotar para o coeficiente de atrito f são fixados pelas normas de projeto geométrico.
	As normas do DNER fixam, como valores máximos admissíveis de coeficiente de atrito transversal, para fins de projeto e para diferentes velocidades diretrizes.
Tabela 4 - Valores Máximos Admissíveis para os Coeficientes de Atrito Transversal f. (Fonte: FONTES, 1995).
Superelevação
	Já para a seleção do valor máximo de superelevação, podem-se destacar as seguintes recomendações para os valores máximos admissíveis de superelevação a serem adotados:
emáx = 8% em rodovias de padrão intermediário ou elevado; de acordo com diversos órgãos rodoviários, este é o valor máximo para a taxa de superelevação, pois tal limite tende a reduzir a probabilidade de que condutores mais lentos sejam submetidos, por efeito da força peso, a deslocamentos transversais em direção à parte interna da curva, os quais podem exigir esforços excessivos e afetar a dirigibilidade;
emáx = 6% em projetos condicionados por urbanização adjacente e frequentes interseções, que provoquem redução da velocidade média;
emáx = 4% em situações extremas, com intensa ocupação do solo adjacente e reduzida possibilidade para variar as declividades transversais da pista, sem vias marginais.
	Ainda são admissíveis, embora não recomendadas, taxas máximas de superelevação de 10% e, em casos excepcionais, 12%. Valores superiores a este limite são inadequados, devido a dificuldades construtivas, de manutenção e operação de veículos lentos. No entanto, para as características da Rodovia a ser projetada, o valor de emáx é igual a 6%.
Superlargura
	Com relação ao dimensionamento de Superlargura, este foi analisado conforme Tabela 5. Deve ser observado que a necessidade de Superlargura aumenta com o porte do veículo e com a redução da largura básica da pista em tangente. 
Abaixo, segue a Tabela 5, onde apresenta os valores dos raios acima dos quais é dispensável a Superlargura.
Tabela 5 – Valores dos Raios Acima dos quais é Dispensável a Superlargura.
Perfil Projetado
O comprimento inicial adotada para o Perfil Projetado (curvas verticais) foi de 200m. A curva foi traçada em conformidade com o terreno e com os critérios de projeto seguidos pelo próprio software. Pala Figura 6 abaixo, é possível saber a relação entre a largura e o greide das rampas.
Considerando uma velocidade de 70km/h, o greide máximo admissível seria de 10%. No projeto, todos ficaram consideravelmente abaixo, sendo, portanto, adequados.
Figura 6 - A x L
Assim, de posse de todas essas informações e do valor de velocidade fornecida igual a 70 km/h, através da Equação 1, obteve-se um valor de aproximadamente Rmin=183,73 m.
Então, foi adotado um Raio igual a 200m, a superelevação e foi de 5,4%, que é menor que a superelevação máxima, de 6%, o que significa que a escolha de 200m é adequada para o projeto.
Composições do Trabalho
	O projeto geométrico é composto deste relatório aqui descrito, (01) planta com o traçado da via em A1, (01) perfil longitudinal da via em A1, (8) seções transversais em A3 - para os cálculos de volume de aterro e corte diagrama de massas e curvas verticais e está em acordo com as normas vigentes do DNIT.
	As tabelas relativas às curvas horizontais e verticais, além do estaqueamento e valores referentes aos cortes, aterros e terraplenagem se encontram em anexo a este documento, juntamente com a planta do projeto geométrico.
CARACTERIZAÇÃO FUNCIONAL 
	 A implantação da rodovia tem como objetivos: 
Aumentar a competitividade dos produtos; 
Redução no preço final do produto; 
Geração de empregos. 
Diminuição dos custos de transportea aumento da eficiência energética; 
Fomentar o desenvolvimento da região Centro-Oeste; 
Aumentar a malha rodoviária brasileira. 
	Cabendo ressaltar que a região Centro-Oeste é responsável por 42% (88 milhões de toneladas) da produção de grãos do Brasil.	.
RELATÓRIO DE VOLUME
Foi gerado o relatório de volume do projeto (Anexo A) e foram obtidos os valores finais de corte e aterro, apresentados na Tabela x.
	Área 2D (m²)
	Corte (m²)
	Aterro (m²)
	Saldo (m²)
	421390.85
	3621334.24
	94623.53
	3526710.72
CONCLUSÃO
	A construção da Rodovia levou em questão os estudos geotécnicos, topográficos, aerofotogramétricos e da fauna e da flora localizado no Distrito Federal, na qual essa deve ser construída. O projeto buscou ser o mais completo e detalhado possível, a fim de garantir o seu fácil entendimento. Foi projetada para o deslocamento de veículos em geral, onde foi realizado um estudo do trafego atual, juntamente com a estimativa de tráfego futuro, com objetivo de escoar produtos e promover a mobilidade de pessoas.
	Para projetar uma rodovia, é de suma importância fazer um estudo minucioso com a finalidade de priorizar o custo-benefício. Portanto, elaborou-se então, o projeto geométrico para o traçado da rodovia, no qual consta a planta e o perfil longitudinal da via, juntamente com os cálculos de corte e aterro das seções transversais, distâncias dos transportes de materiais empregados, o diagrama de massas e curvas verticais.
BIBLIOGRAFIA
ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas. (s.d.). 
DNIT - Departamento Nacional Infraestrutura de Transporte. (s.d.). (20 de Janeiro de 	2017). Fonte: http://www.dnit.gov.br/download/sala-deimprensa/isf-205-	estudos-de-tracado.pdf
DNER - Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. (21 de Janeiro de 2017). 	Normas para o Projeto das Estradas de Rodagem. Fonte: 	http://www.dnit.gov.br/download/rodovias/operacoes-rodoviarias/faixa-de-	dominio/normas-projeto-estr-rod-reeditado-1973.pdf 
Projeto Geométrico Rodoviário - Ortofotocarta 40-3 	Página 19