projeto de estradas

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Projecto de Estradas - Processos & Terminologia
GUIA DE CONSULTA RÁPIDA
1. Conceitos Básicos
604
603
602
601
AH
AT
AR
601 602 603 604
Qualquer ponto A do projecto tem coorde-
nadas Enh num determinado sistema
Cada ponto tem 3 posições 
• AH - Em planta 
• AT - No terreno natural
• AR - Na rasante
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
Plano vertical
Rasante
Terreno 
natural
Traçado em 
Planta
2. Conceitos Básicos
604
603
602
601
AH
AT
AR
BH
BT
BR
α
Um segundo ponto, B, define um alinha-
mento: AB 
Este alinhamento pode ser pensado 
em 3 formas:
• Traçado em planta (AH-BH) 
• A projecção do traçado no terreno 
natural (AT-BT) 
• Rasante (AR-BR)
O ângulo formado entre o traçados em 
planta e a rasante é a inclinação (α) 
Plano vertical
Rasante
Terreno 
natural
Traçado em 
Planta
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
1. Plano
Um projecto de estradas, ajustado 
à planta, utiliza 3 elementos 
geométricos básicos:
• Recta
• Curva Circular
• Espiral ou Clotóide
Uma espiral permite uma alteração 
suave da direcção baseada numa 
variação do raio ao longo do 
desenvolvimento da curva
Em casos especiais, usam-se outros el-
ementos, p.e. parábolas cúbicas
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
2. Plano
A (X,Y)
B (X,Y)
A (X,Y)
N
α
Recta
• Uma recta é definida por: 
• 2 pontos de coordenadas conheci-
das (A,B)
ou
• Um ponto de coordenadas conheci-
das e um rumo conhecido (A, a) 
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
3. Plano
α
R
A (X,Y)
l
N
Curva circular 
• As curvas circulares são definidas 
pela tangente à curva em 
determinado ponto 
• Uma curva circular pode ser 
definida por
• Um ponto na curva (A) 
• Bearing of the tangent of 
this point (a) 
• Rádio da curva (R) 
• O desenvolvimento da curva (l)
Tangente 
entrada
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
4. Plano
R
B (X,Y)
L
N
α
Espiral ou Clotóide 
• Espiral/Clotóide - curva de transição 
cujo raio varia ao longo do 
desenvolvimento 
• Espiral pode ser definida por: 
• Ponto na espiral (B) 
• Rumo tangente no ponto B (α)
• Raio no início da espiral (R)
• Parâmetro da espiral (A) 
• Desenvolvimento da espiral (L) 
Tangente 
entrada
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
5. Plano
R
B (X,Y)
L
N
α
Espiral ou Clotóide 
• O raio, parâmetro e desenvolvimento 
da espiral estão relacionados por:
L x R = A2
 
• Espiral entrada: Uma espiral com raio 
inicial infinito e um raio determinado 
no final
• Espiral saída: Uma espiral de raio 
infinito na saída e raio determinada no 
início 
• Ovóide: Uma espiral de raios 
diferentes no início e no fim
Tangente 
entrada
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
6. Plano
R = ∞
TP
TP
Os elementos básicos são combinados 
para formar o traçado em planta ou 
eixo (CL) da estrada 
Normalmente, uma curva circular está 
ligada a uma recta por uma curva de 
transição (espiral estrada/saída)
Ponto tangência (TP): onde dois 
elementos se encontram
Recta
Espiral
Circular
Curva
Tangente comum
(R = raio da curva)
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
1. Vertical
Normalmente, usam-se 3 tipos de 
elementos para definir a rasante:
• Recta
• Curva Circular
• Parábola
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
2. Vertical
α
α
A
B
D h
B’ 
∆ Z
α
α
A
B
D h
B’ 
∆ Z
Trainél
• Inclinação AB = Tangente α = ∆ Z
 D h
• Inclinação AB’ = - AB
• As inclinações são normalmente 
dadas em %
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
3. Vertical
Mudanças de inclinação 
• Uma mudança de inclinação 
ocorre quando o sinal da 
inclinação varia de positivo a 
negativo e vice-versa 
• Ponto de Intersecção Vertical 
ou PIV: Ponto onde o sinal da 
inclinação varia
 
PVI
PVI
PVI
PVI
PVI
PVI
PVI
PVI
Positivo a negativo
Convexo
Negativo a positivo
Côncavo
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
4. Vertical
Elementos da curva
• As curvas circulares verticais podem 
ser definidas como as horizontais
• Geralmente 2 trainéis são ligados 
por uma parábola. Estas têm a 
vantagem de que a variação de 
inclinação é constante, resultando 
numa curva “suave” 
• O raio da curvatura da parábola é 
dado pelo parâmetro Kv 
• O comprimento da parábola (L) 
está relacionado com o parâmetro 
Kv e as tangentes de entrada (p1) e 
saída (p2) 
L = Kv.(p1 - p2)
PVI
p1
p2
Recta Entrada
Recta SaídaParábola
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
1. Secções Transversais
Se intersectarmos uma estrada num 
plano vertical, perpendicular ao eixo, 
temos uma secção transversal do 
projecto
 
H= 650.000 m
∆
∆Η X% Cada ponto na secção transversal pode 
ser definido pela distância do ponto ao 
eixo (∆Offset) 
(∆H) ou por inclinação transversal (H/V 
ou %) multiplicado pelo offset
Usando o eixo, a rasante e uma série 
de secções transversais a um intervalo 
adequado ao longo do alinhamento, 
podemos definir o projecto inteiro
Offset
Traçado em 
Planta
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
1. Taludes
Talude Escavação: que “corta” o terreno 
natural
CL
Talude Aterro: que é criado com a adição 
de terras ao terreno natural
No final de cada secção transversal, 
o projecto irá intersectar de alguma 
forma com o terreno natural
 
Os taludes juntam a secção transversal 
ao terreno natural Banquetas: Para prevenir taludes 
instáveis
Terreno natural
Talude Aterro
Secção transversal
Banqueta
Talude Escavação
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
1. Camadas
Normalmente, a precisão necessária 
para medir a altura da camada aumenta 
à medida que nos aproximamos da 
camada de desgaste (FRL) 
FRL
Uma estrada é composta por diversos 
tipos de material
 
Uma alteração no material é a camada
 
O GPS pode ser utilizado nas medições 
iniciais (antes/depois movimento 
terras) mas os níveis ou estações totais 
são normalmente utilizados para o FRL
Uma secção transversal pode ser 
definida por cada camada
Berma
Fundo de Caixa
Plataforma Valeta
Terreno natural
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
1. Alinhamentos
Juntando cada um dos pontos em cada 
secção transversal, o projecto pode 
ser definido por uma série de linhas 
denominadas alinhamentos
Os alinhamentos têm muitas vantagens 
sobre o projecto baseado em secções 
transversais, uma das quais é a 
velocidade de cálculo
Os alinhamentos também permitem 
uma representação mais correcta dos 
dados que as secções transversais em 
situações mais difíceis como curvas 
PROJECTO DE ESTRADAS - TERMINOLOGIA
1. Desenvolvimento esquemático de um projecto de estradas
No gabinete
• O traçado em planta é definido por elementos geométricos 
• O traçado em planta é projectado em cartografia de base
No campo
• As medições altimétricas são importantes no traçado. Estas podem ser 
realizadas por métodos topográficos em campo (GPS/TPS) ou em gabinete 
utilizando técnicas fotogramétricas
PROJECTO DE ESTRADAS - PROCESSOS
2. Desenvolvimento esquemático de um projecto de estradas
No gabinete
• As medições
são transferidas para o PC contendo o projecto de estradas 
• As medições altimétricas são usadas para obter o perfil longitudinal do terreno 
natural 
• A rasante é projectada no perfil longitudinal para calcular a diferença 
altimétrica entre cada ponto de projecto e do terreno natural 
• O projecto de estradas, incluindo todos os alinhamentos, está terminado
No campo
• É medida uma rede de apoio que irá permitir a implantação do alinhamento no 
terreno
• O traçado em planta e a expropriação são implantados no terreno
PROJECTO DE ESTRADAS - PROCESSOS
3. Desenvolvimento esquemático de um projecto de estradas
No campo
• Os taludes são implantados de modo a permitir o início do movimento de 
terras 
• O material é adicionado ou escavado (aterro/escavação) até que o fundo de 
caixa seja alcançado 
• A estrada é implantada para cada camada do projecto (drenagem, bermas, 
plataforma...) 
• A construção da estrada é verificada periodicamente de maneira a garantir que esta 
fique de acordo com o projecto
No gabinete
• Os dados medidos são transferidos para o PC para análise e criação de 
relatórios
PROJECTO DE ESTRADAS - PROCESSOS