Drenagem em Estradas e Aeroportos

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ESTRADAS & AEROPORTOS 11/05/2018
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AULA 14 – DRENAGEM
Profª Erika Pastori - Engenharia Civil – ESTRADAS & AEROPORTOS
- COLETAR, 
-CONDUZIR E 
-LANÇAR, COM MAIOR EFICIENCIA -> O MAIS RÁPIDO 
POSSÍVEL E EM LOCAL ADEQUADO, TODA ÁGUA QUE :
-SE ORIGINA, 
-QUE CORRE/CAI NA SUPERFÍCIE OU 
CRUZA A PLATAFORMA VIÁRIA E QUE PODE 
COMPROMETER A SEGURANÇA DO USUÁRIO, A 
ESTABILIDADE GEOTÉCNICA DO MACIÇO OU REDUZIR A VIDA 
ÚTIL DO PAVIMENTO .
1- OBJETIVOS 
-DEGRADAÇÃO DA PLATAFORMA VIÁRIA E DO MEIO 
AMBIENTE; 
-DIMINUIÇÃO DA VIDA DO PAVIMENTO; 
-AUMENTO NOS CUSTOS OPERACIONAIS DOS VEÍCULOS; 
-AUMENTO NOS ÍNDICES DE ACIDENTES; 
-AUMENTO NOS CUSTOS DOS USUÁRIOS; 
-DANOS ÀS PROPRIEDADES LINDEIRAS; 
2- CAUSAS DA DRENAGEM 
INEFICIENTE
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- SUPERFICIAL 
- SUBSUPERFICIAL 
-PROFUNDA 
-TALVEGUE / TRAVESSIA 
-ESPECIAIS 
3- TIPOS DE DRENAGEM 
SUPERFICIAL 
Principais problemas
3- TIPOS DE DRENAGEM 
EROSÃO DE TALUDES 
INSTABILIDADE DE TALUDES 
ASSOREAMENTO DOS DISPOSITIVOS 
SEGURANÇA
EMPOÇAMENTO
ADERÊNCIA PNEU-PAVIMENTO 
AQUAPLANAGEM
A DRENAGEM SUPERFICIAL DE UMA RODOVIA TEM COMO OBJETIVO INTERCEPTAR E CAPTAR 
AS ÁGUAS DE CHUVA DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL, DA PRÓPRIA RODOVIA OU DE 
PROXIMIDADES, CONDUZINDO-AS A UM DESÁGUE SEGURO. 
SUPERFICIAL 
VALETAS 
3- TIPOS DE DRENAGEM 
CONDUTOS LIVRES NÃO SUBMETIDOS A PRESSÃO CONTRUIDOS DIRETAMENTE NA TERRA A 
MONTANTE, IMPEDINDO-AS DE ATINGIR O PÉ DO ATERRO OU TALUDE DE CORTE.
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SUPERFICIAL 
- CANALETAS 
3- TIPOS DE DRENAGEM 
CONDUTOS LIVRES NÃO SUBMETIDOS A PRESSÃO, NORMALMENTE USADAS QUANDO AS 
CONDIÇÕES TECNICAS DA ESTRADA É TAL QUE IMPOSSIBILITA O USO DA VALETA DEVIDO A 
EROSÃO.
SUPERFICIAL 
- SARGETAS 
3- TIPOS DE DRENAGEM 
SUA FUNÇÃO É CAPTAR E CONDUZIR ADEQUADAMENTE AS ÁGUAS QUE PRECIPITAM SOBRE A 
PLATAFORMA E CONDUZI-LAS ADEQUADAMENTE ATÉ O PONTO DE DESCARGA, QUE PODE SER A 
CAIXA COLETORA DE UM BUEIRO GREIDE OU EM UMA DESCIDA D’ÁGUA. É IMPORTANTE POIS 
EVITA EROSÃO NA BORDA DO ACOSTAMENTO E TALUDE DE ATERRO.
SUPERFICIAL 
- BOCA DE LOBO/ BUEIROS 
3- TIPOS DE DRENAGEM 
SUA FUNÇÃO É CAPTAR E CONDUZIR ADEQUADAMENTE AS ÁGUAS QUE PRECIPITAM SOBRE A 
PLATAFORMA E CONDUZI-LAS ADEQUADAMENTE ATÉ O PONTO DE DESCARGA, QUE PODE SER A 
CAIXA COLETORA DE UM BUEIRO GREIDE OU EM UMA DESCIDA D’ÁGUA. É IMPORTANTE POIS 
EVITA EROSÃO NA BORDA DO ACOSTAMENTO E TALUDE DE ATERRO.
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SUPERFICIAL 
- BUEIRO DE GREIDE
3- TIPOS DE DRENAGEM 
SUA FUNÇÃO É CAPTAR ÁGUAS DA PLATAFORMA (VIA SARJETAS E CAIXAS). 
EM GERAL, PARA O DIMENSIONAMENTO DE UM BUEIRO GREIDE DEVE-SE LEVAR EM CONTA OS 
SEGUINTES CRITÉRIOS:
-TEMPO DE RECORRÊNCIA DE CHUVAS DE 25 A 50 ANOS;
-COBRIMENTO MÍNIMO 0,50M.
Caixas coletoras:
Fornece a ligação entre a sarjeta e o bueiro greide, 
captando água das seções a montante dos bueiros.
SUPERFICIAL 
3- TIPOS DE DRENAGEM 
- ESCADAS D ÁGUA 
SUPERFICIAL 
- DISSIPADORES DE ENERGIA 
3- TIPOS DE DRENAGEM 
Construído geralmente em concreto e pedra no formato de uma caixa escavada no terreno, esse 
dispositivo tem a função de reduzir a velocidade de escoamento da água. São aplicados em 
saídas de valetas e sarjetas, descidas d’água de aterro e saída de bueiro tubular.
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SUBSUPERFICIAL
3- TIPOS DE DRENAGEM 
PROBLEMAS
INFILTRAÇÃO PELAS TRINCAS / JUNTAS / TRANSIÇÕES 
DETERIORAÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO PAVIMENTO 
CAMADAS DRENANTES (PAVIMENTO)
Material granular situado acima do subleito
-DRENOS DE PAVIMENTO
SUBSUPERFICIAL
3- TIPOS DE DRENAGEM 
SUBSUPERFICIAL 
3- TIPOS DE DRENAGEM 
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PROFUNDAS- TRINCHEIRAS
Parte da parte que infiltra, podendo formar lençóis 
subterrâneos. 
Problemas
DETERIORAÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO PAVIMENTO
PERDA DE SUPORTE DO SUBLEITO
RECALQUE E AFUNDAMENTO DA PLATAFORMA
3- TIPOS DE DRENAGEM 
PROFUNDAS- TRINCHEIRAS
Dreno profundo longitudinal
Dreno espinha de peixe
Dreno sub-horizontal
Colchão drenante
3- TIPOS DE DRENAGEM 
TALVERGUES TRAVESIAS
Os dispositivos para transposição dos talvegues podem ser bueiros, 
pontilhões e pontes e servem para destinação final da água drenada. Os 
bueiros podem ser dimensionados como canais, vertedouros ou orifícios
Problemas
INUNDAÇÃO DA PISTA – INTERRUPÇÃO DO TRÁFEGO;
ESTABILIDADE DO TALUDE – REBAIXAMENTO RÁPIDO DO SOLO;
EROSÃO GENERALIZADA.
3- TIPOS DE DRENAGEM 
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ESPECIAIS
-DRENOS VERTICAIS
- DRENOS HORIZONTAIS PROFUNDOS
- RESERVATÓRIOS DE ACUMULAÇÃO TRAVESIA
3- TIPOS DE DRENAGEM 
4- DIMENSIONAMENTO
-Informações sobre a Vazões de Projeto 
-função das áreas das bacias hidrográficas -AM e da velocidade de
escoamento- V que por sua vez relaciona as diretrizes do órgão
gestor rodoviário.
Fórmula Básica 
Q = C . i . Ab 
Q = vazão, m3/s 
i = intensidade pluviométrica, mm/min
c = coeficiente de escoamento superficial 
(média ponderada) 
Ab = área de drenagem, ha 
4- DIMENSIONAMENTO
Intensidade 
Equação de chuva válida para a região 
i = f (tc, Tr) 
Períodos de Retorno período de retorno para determinação da vazão de projeto 
que subsidiará o dimensionamento. Está associada ao risco que se quer assumir 
na obra a ser implantada. 
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4- PERIODOS DE RETORNO DERSA
4- DIMENSIONAMENTO
Tempo de Concentração - Escoamento
Definições:É o tempo em que leva para que toda a bacia considerada contribua para o 
escoamento superficial na seção estudada. 
-É o tempo que leva para percorrer uma gota de água mais distante até o trecho 
considerado na bacia
-Fórmulas empíricas é uma informação importante, porém difícil de ser obtida, o 
projetista deve saber que não é possível obter o valor do tempo de concentração por 
um simples método.
-Recomenda-se uso da fórmula cinemática
No inicio do escoamento temos o escoamento superficial da rodovia que podem ser 
obtidas pelo método da velocidade. 
- Considera a Relação: Comprimento (L )/ Velocidade (V)
T1 = L1/ (60xV1) , T2= L2/(60xV2), T3= L3/(60xV3)....., Ti = Li/(60xVi )
L= comprimento (m) V= velocidade (m/s) T= tempo de concentração do trecho (min) 
Que serão os escoamentos superficiais por valas de terra, valas de grama, canaletas, 
galerias circulares, retangulares etc. 
Tc = T1 + T2 + T3 + ....+ Ti 
4- DIMENSIONAMENTO
Em canaletas, valas, tubos, canais poderão ser usados a equação de 
Manning na forma:
- V= k x S 0,5
- Sendo: V= velocidade (m/s); 
-K=rugosidade de Manning pode ser obtido pela Tabela em função do:
Uso da terra e regime de escoamento
R= raio hidráulico (m), 
n= coeficiente de rugosidade de Manning, 
-S= declividade em (m/m).
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4- DIMENSIONAMENTO
4- DIMENSIONAMENTO
Calcular os tempos de escoamento superficial de dois trechos, sendo o primeiro de vala 
gramada densa com 120m de comprimento e declividade de 7% (0,07m/m) e o segundo de 
escoamento na canaleta pavimentada com 270m e 2% (0,02m/m) de declividade 
Cálculo da Velocidade de Escoamento
Verificando a Tabela e usando Manning
Primeiro Trecho -> Uso da Terra e Regime de Escoamento =grama densa
com k=0,46 
S=0,07m/m 
L=120m, usando a fórmula
V= k x S 0,5 = 0,46 x 0,07 0,5 = 0,12m/s 
Fórmula cinemática - Tempo de Concentração ( Escoamento)
T=L/(V x 60) = 120/(0,12 x 60) = 6,67min
Portanto, T1= 6,67min. 
No segundo trecho-> Sargeta ( Tabelado) -> K = 14,09
V= k x S 0,5 = 14,09 x 0,02 0,5 = 1,99m/s 
Fórmula cinemática - Tempo de Concentração ( Escoamento)
T=L / (V x 60) = 270/(1,99 x 60) = 2,26min
Portanto, T2= 2,26min. 
O tempo de escoamento total será T1+T2 = 6,67min + 2,26min =8,93min