Estradas e condicionantes geográficas

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Estradas e condicionantes geográficas.
. ->ESTRADAS:
.Para que sejam asseguradas as condições de conforto, segurança e economia na construção de uma estrada ou rodovia, além das condicionantes geométricas de traçado, será necessário investigações de natureza geológica e geotécnica da região a atravessar.
Dois grupos de estradas: Pavimentadas e Vicinais.
Pavimento é parte da estrada, rua ou pista constituída por camadas compostas por um ou mais materiais que se coloca sobre o terreno natural ou terraplanado, para aumentar sua resistência e servir para a circulação de pessoas ou veículos. Entre os materiais utilizados na pavimentação estão os solos com maior capacidade de suporte, os materiais rochosos, como pedras britadas ou calçamento, e o concreto asfáltico. Uma das primeiras formas de pavimentação foi uma calçada romana, construída em várias camadas, chamada de Via Ápia (312 a.C.).
Primeiras formas de pavimentação
*Tipo de pavimentos
Pavimento rígido É o pavimento pouco deformável, constituído principalmente por concreto de cimento, ou ainda por macadame de cimento e solo-cimento.
Pavimento flexível É o pavimento não rígido, finalizado por misturas betuminosas (asfalto).
Macadame hidráulico 
> É a camada do pavimento constituída por brita comprimida e aglutinada no próprio pavimento pela adição de pó de pedra.
> É um tipo de pavimentação de serviço, consistindo na justaposição e compactação de pedras no leito da estrada, rejuntadas com o próprio solo da base.
 
Leito É a superfície de terraplenagem ou obra de arte. É a superfície de separação entre o subleito e a sub-base ou base.
Sub-leito É o terreno de fundação do pavimento. Modernamente aceita-se a necessidade de seu preparo para receber o pavimento.
Sub-base 
É considerada um reforço do sub-leito.
Base 
É a camada destinada a resistir e distribuir os esforços verticais oriundos dos veículos e sobre a qual se constrói o revestimento.
Revestimento 
É a camada, tanto quanto possível impermeável, que recebe diretamente a ação de rolamento dos veículos, destinada a melhorar as condições para este fim e resistir aos esforços horizontais.
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ROTEIRO DOS TRABALHOS 
- Viabilidade, alternativa, traçado, projeto básico, projeto executivo e acompanhamento.
- Levantamento geológico: deve atender à necessidade de dados sobre as características geotécnicas do subleito, materiais a serem escavados (solo superficial, solo residual, saprólito, rocha, etc.), fundações dos aterros, estabilidade dos taludes escavados, materiais de construção (solo, saibro, areia, rochas, pedregulhos, etc.).
CONDICIONANTES GEOMORFOLÓGICOS DAS ESTRADAS 
• Estradas, vias e ruas causam um grande impacto ambiental pela área que ocupam, pela necessidade de material para aterro que exigem, pela erosão que causam, pela modificação da topografia, pela obstrução da passagem de água em várzeas, etc.
• Em relação ao relevo, as estradas podem se situar junto ao divisor de águas, na meia encosta, na planície aluvial.
• Estradas de planície devem ter sua base soerguida acima do nível das inundações e possuir pontes para o escoamento das águas.
• Estradas em terraços fluviais tem as vantagens de um terreno quase plano e livre de inundações, mas ainda com muitos bueiros e pontes.
Investigação geológica para as estradas:
CONDICIONANTES GEOMORFOLÓGICOS DAS ESTRADAS (CONT.) 
- Estradas junto ao divisor de águas(em cima da montanha por exemplo) possuem a melhor situação para sua conservação. Basta manter sua base elevada, de preferência acima do nível geral do terreno. O escoamento superficial é mínimo; não há erosão; o terreno seca mais rapidamente após as chuvas; não tem necessidade de pontes e bueiros; as declividades são menores. É o caminho natural.
- Estradas na meia encosta (na vertente) são as que enfrentam as maiores dificuldades. Exigem muitos bueiros, cortes e aterros, desvio de águas que provém de um dos lados; facilmente a água toma o próprio leito da estrada para escoar; as erosões são intensas; há necessidade de estabilização dos taludes tanto nos cortes como nos aterros.
Taludes de Rodovias: Compreende-se quaisquer superfícies inclinadas que limitam um maciço de terra, de rocha ou de terra e rocha. Podem ser naturais, casos das encostas, ou artificiais, como os taludes de cortes e aterros. (descida seguida da rua. __/ , o ”/” é o talude).
Tipos de movimentos de taludes 
Desprendimento de terra ou rocha 
•É uma porção de um maciço terroso ou de fragmentos de rocha que se destaca do resto do maciço, caindo livre e rapidamente, acumulando-se onde estaciona.
Escorregamento 
•Deslocamento rápido de uma massa de solo ou de rocha que, rompendo-se do maciço, desliza para baixo e para o lado, ao longo de uma superfície de deslizamento.
Rastejo 
•Deslocamento lento e contínuo de camadas superficiais sobre camadas mais profundas, com ou sem limite definido entre a massa de terreno que se desloca e a que permanece estacionária.
•A curvatura dos troncos de árvores, inclinação de postes e fendas no solo são algumas das indicações do rastejo.
Impactos ambientais causados pela construção de rodovias:
A construção de rodovias são causadoras de enormes impactos ambientais, desde o planejamento até sua construção e uso.
A construção de rodovias necessita de licenciamento ambiental por causar alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente.
Este licenciamento trata de exigências para a construção, instalação, ampliação e funcionamento de atividades que utilizem recursos ambientais que possam causar poluição ou degradação ambiental, com o objetivo de analisar os impactos definindo medidas corretivas.
No Brasil, apesar da importância e das tentativas de redução dos impactos ambientais causados pela construção e uso das rodovias, existe ainda a falta de comprometimento por partes dos órgãos responsáveis pela fiscalização da Legislação Ambiental, das empresas construtoras e também da população prévia e posteriormente inserida.
Fenômenos de possível ocorrência em estradas:
A).Nos terrenos de fundação podem ocorrer deformações excessivas do solo, principalmente devido à compressibilidade do solo por adensamento de camadas argilosas.
B).Estes problemas podem ser solucionados ou aliviados com a construção de drenos verticais de areia e da substituição do solo por outro melhor.
C).Pode ocorrer também ruptura por escorregamento interior, devido à insuficiência de resistência ao cisalhamento do solo.
D).Aterros são muitas vezes lançados sobre solos orgânicos, comuns em várzeas, de baixa resistência ao cisalhamento. Em consequência, pode ocorrer um deslizamento na fundação e o comprometimento de todo o corpo do aterro.
Ocorrências no pavimento 
a.No pavimento podem ocorrer: fendilhamento, deslocamento do revestimento, trincas (longitudinais, transversais e de “couro de crocodilo”), desagregação e ruptura de camadas estruturais do pavimento.
b.No caso de desagregação , um dos motivos pode ser uma brita inadequada.
c.De modo geral, considera-se a brita de rocha básica mais apropriada. Nenhuma brita usada deve ser alterada.
Estradas de terra:
: Nas estradas de terra os seguintes problemas são mais comuns: ondulações, atoleiros, areiões de baixada, excesso de pó, rocha aflorante, pista molhada e derrapante, pista seca derrapante, “costela de vaca”, segregação lateral, buracos e erosões.
Resolvendo problemas:
TUNEIS:
Permitir passagem direta através de obstáculos, que podem ser montanhas, rios, áreas densamente povoadas.
 Reconhecimento Geológico para Túneis 
A tendência para o traçado de um túnel é mantê-lo o mais reto possível, não só por seu percurso menor, mas também pela simplificação da construção e da sua localização topográfica.
O encontro de algumas condições geológicas particularmente ruins, durante o reconhecimento prévio, pode dar lugar a um novo traçado do túnel.
Trabalhos geológicos 
a.O reconhecimento geológico é feito através de investigações superficiais, complementadascom sondagens espaçadas adequadamente, as quais fornecem as informações para o anteprojeto preliminar.
b.Um grau maior de exatidão nas informações é dado através da abertura de poços exploratórios, verticais ou inclinados, os quais, na medida do possível, deverão servir para o transporte de material durante a construção ou início das fases intermediárias, bem como para drenagem ou ventilação.
c.Posteriormente, as propriedades físicas e mecânicas dos materiais poderão ser determinadas através dos ensaios de laboratório ou in situ, os quais apresentam maior precisão do que aqueles executados em testemunhos obtidos através de sondagens.
d.Ojima (1982) separa os trabalhos que devem ser feitos nas fases de: estudos preliminares, anteprojeto, projeto, execução e pós-construção.
e.Além disso, ele recomenda o desenvolvimento de técnicas e ensaios para a caracterização de certos tipos litológicos (xistos e rochas estratificadas, por ex.), materiais de transição entre solos e rochas, a trabalhabilidade de maciços rochosos, visando à previsão da eficiência das maquinas de escavação.
f.Traz ainda 27 quadros de classificação dos maciços, atendendo aos vários critérios.
Causas de perturbações externas nos túneis:
Alívio da tensão no solo, na frente de trabalho, devido a um insuficiente escoramento.
Escavação excessiva na frente de trabalho.
Deformação da couraça sobre o peso do solo (início da escavação) ou por danos causados por obstáculos existentes no solo.
Compactação do solo no avanço da couraça pela resistência ao avanço e por forças de cisalhamento na sua parede.
Compactação de solos não coesivos, devido ao efeito de vibração do avanço da couraça ou de máquinas instaladas nas vizinhanças.
Acomodação do solo no vão livre, abaixo da couraça.
Desmoronamento do solo devido a injeção insuficiente de argamassa ou utilização de argamassa inadequada.
Deformação dos anéis sob a carga do solo.
Quando há rebaixamento parcial ou total do lençol freático, isso pode provocar recalques, que, contudo, não são decorrentes do emprego da couraça
Perturbações internas nos túneis:
1).Alivio de pressão: é uma diminuição do esforço ou sistema de esforços residuais, de caráter imediato ou lento, acompanhado pelo movimento da massa rochosa, com graus variáveis de violência. Uma abertura na massa rochosa faz com que a rocha adjacente a ela, escorra. Outro fenômeno de alivio de pressão é o dos tremor de terras repentino.
2).Arqueamento: ainda que não hajam esforços residuais em uma massa rochosa, a construção de uma abertura poe em movimento a rocha acima dela. Em um túnel de seção, circular, por exemplo, criam-se tensões de tração no teto, provocando a quebra da rocha, seu desprendimento e produzindo um arco gótico.
3).Faixas de maior instabilidade: faixas de rochas muito fraturadas, como acontece em falhas e diques trazem problemas de instabilidade, pois tendem a cair para o túnel, oferecendo dificuldades de escoamento. Podem ser responsáveis pela sobra”?” – escavação (over-break).
4).Colapso provocado por expansão de argilas: as argilas expansivas, ao absorverem água, diminuem seu ângulo de atrito interno e tornam-se materiais de baixa consistência, deixando de oferecer resistência necessária a sustentação de blocos ou fragmentos de rochas que estão em contato. Dessa forma, esses blocos ou fragmentos podem cair.
Teredo = molusco que faz tuneis
Métodos de avanço para o desenvolvimento de túneis em maciços rochosos
1).Método de avanço de escavação total: toda a frente é perfurada e dinamitada. Túneis pequenos, com cerca de 3m de diâmetro, são assim escavados embora os de maiores diâmetros também o possam ser.
2).Método de escavação por galeria frontal e bancada: envolve o avanço da parte superior do túnel, sempre adiante da parte inferior. Se a rocha é suficientemente firme para permitir que o teto permaneça sem escoramento, o avanço da parte superior é de um turno de trabalho com relação ao inferior. O desmonte da bancada fica facilitado, tornando-se semelhante a uma pedreira.
3).Método de escavação com galerias: método vantajoso para túneis largos. Nesse caso, abre-se um túnel menor, chamado de galeria, antes da escavação total da frente. De acordo com sua posição, a galeria é chamada de central, de fundo, de teto ou lateral.
VANTAGENS
- Toda zona de rocha desfavorável ou com presença excessiva de água será determinada antes da escavação total, permitindo assim certas precauções.
- A quantidade de explosivos poderá ser reduzida.
- Os lados da galeria podem facilitar a instalação de suportes de madeira no teto, especialmente em rochas quebradiças.
DESVANTAGENS
- O avanço do túnel principal pode se atrasar até o termino da galeria.
- O custo de pequenas galerias será alto, em virtude de serem desenvolvidas manualmente, ao invés de automaticamente.
1.6 Métodos de avanço para o desenvolvimento de túneis em materiais moles
1.Método de construção a céu aberto (cut and cover): as diversas metodologias desse método se distinguem pelos tipos de paredes de escoramento. Paredes de taludes inclinados é o método de construção mais simples, rápido e econômico, SE a escavação não for muito profunda. Sua importância tem o tipo de solo, do qual depende a inclinação do talude.
2.Método de construção em sub-superfície: utiliza-se de paredes-diafragma (Método de Milão), que farão parte da estrutura do túnel, antes de iniciar a escavação para o túnel propriamente dito.
3.Método de construção de túneis com couraça (shield): este método é um dos mais modernos e traz os menores problemas para o tráfego superficial. Para um funcionamento seguro, é necessária a existência de uma altura mínima de terra acima do túnel. Sua profundidade é limitada quando se trabalha com ar comprimido, abaixo do lençol freático.
Resumindo… para escavação de túneis maiores do que 200m de comprimento, normalmente as seguintes operações são necessárias: 
a. Perfuração da frente de escavação com marteletes;
b. Carregamento dos furos com explosivos;
c. Detonação dos explosivos;
d. Ventilação e remoção dos detritos e da poeira;
e. Remoção da água de infiltração se necessário;
f. Colocação do escoramento para teto e paredes laterais, se necessário;
g. Colocação do revestimento se necessário.