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ENGENHARIA CIVIL DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES TT064 – PROJETO DE OBRAS VIÁRIAS TRABALHO PRÁTICO DA DISCIPLINA PROJETO DE OBRAS VIARIAS CURITIBA 2015 TRABALHO PRÁTICO DA DISCIPLINA PROJETO DE OBRAS VIÁRIAS Trabalho de graduação apresentado como avaliação semestral, à Disciplina TT064 – Projeto de Obras Viárias, disciplina optativa do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Paraná - UFPR. Prof. Wilson Küster Filho CURITIBA 2015 SUMÁRIO INTRODUÇÃO.................................................................................................... 6 1. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ................................................................. 7 1.1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE PROJETO ........................................ 7 1.1.1. Características Técnicas do Projeto Geométrico em Planta....7 1.1.2. Características Técnicas do Projeto Geométrico em Perfil..... 7 1.1.3. Características Técnicas do Projeto de Terraplenagem ......... 8 1.1.4. Características Técnicas do Projeto de Pavimentação ........... 8 2. PROJETO GEOMÉTRICO ............................................................................ 9 2.1. DISPOSIÇÕES GERAIS ............................................................................ 9 2.2. PROJETO GEOMÉTRICO EM PLANTA ................................................... 9 2.2.1. Pontos de Passagem Obrigatória............................................... 9 2.2.2. Estudos Topográficos................................................................. 9 2.2.3. Escolha do Traçado .................................................................. 10 2.2.4. Características Geométricas do Traçado ............................... 10 2.2.5. Cálculo das Curvas Horizontais .............................................. 10 2.2.5.1. Coordenadas das Intercessões .................................. 10 2.2.5.2. Deflexões das Tangentes ............................................ 11 2.2.5.3. Raio das Curvas ........................................................... 11 2.2.5.4. Cálculo dos Elementos das Curvas ........................... 11 2.2.5.4.1. Curva Circular ........................................................... 11 2.2.5.4.2. Curva de Transição................................................... 13 2.2.5.4.3. Resultados dos Elementos das Curvas Horizontais .................................................................................14 2.2.5.5. Estaqueamento ...................................................... ......15 2.3. PROJETO GEOMÉTRICO EM PERFIL ................................................... 16 2.3.1. Perfil Longitudinal do Terreno ................................................. 16 2.3.2. Características para Lançamento do Greide .......................... 16 2.3.3. Cálculo das Curvas Verticais ................................................... 16 2.3.4. Resultados dos Elementos das Curvas Verticais .................. 18 2.3.5. Cotas dos pontos do Greide .................................................... 19 2.3.6. Estaqueamento .......................................................................... 23 2.4. SUPERELEVAÇÃO .................................................................................. 25 2.4.1. Cálculo dos elementos da superelevação .............................. 25 2.4.2. Resultado dos elementos da superelevação .......................... 27 2.4.3. Representação gráfica da superelevação ............................... 28 2.5. SUPERLARGURA ......................................................................... 28 3. TERRAPLENAGEM .................................................................................... 29 3.1. DEFINIÇÃO..................................................................................... 29 3.2. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS PARA TERRAPLENAGEM ..... 29 3.3. CÁLCULO DAS ÁREAS DAS SEÇÕES TRANSVERSAIS, VOLUMES E ORDENADAS DE BRÜCKNER...................................... 29 3.3.1. Cálculo dos volumes dos interperfis ...................................... 30 3.3.2. Influência da operação de limpeza .......................................... 30 3.3.3. Cálculo da distância média de transporte .............................. 30 3.3.4. Ordenadas de Brückner ............................................................ 31 3.4. DIAGRAMA DE BRÜCKNER ................................................................... 31 3.5. DISTRIBUIÇÃO DA TERRAPLENAGEM ................................................ 31 3.6. QUADRO RESUMO DA MOVIMENTAÇÃO DE TERRA ..........................31 3.7. NOTAS DE SERVIÇO DE TERRAPLENAGEM ...................................... 31 4. DISPOSITIVOS DE DRENAGEM ............................................................... 32 4.1. OBRAS DE ARTE CORRENTE ............................................................... 32 4.1.1. Planilha de Obras de Arte Corrente ......................................... 32 4.2. DRENAGEM SUPERFICIAL .................................................................... 32 4.3. OBRAS DE ARTE ESPECIAIS ................................................................ 33 5. SINALIZAÇÃO ............................................................................................ 33 5.1. SINALIZAÇÃO VERTICAL ...................................................................... 33 5.2. SINALIZAÇÃO HORIZONTAL ................................................................. 33 6. PAVIMENTAÇÃO ........................................................................................ 34 7. ORÇAMENTO ............................................................................................. 34 CONCLUSÃO .................................................................................................. 35 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 36 ANEXOS .......................................................................................................... 37 INTRODUÇÃO Em função de fatores como sócio-econômicos, surge a necessidade da concepção de uma estrada. Os trabalhos se iniciam, basicamente, pelos estudos de planejamento de transportes, e como isso a elaboração do projeto passa por diversas etapas, como estudos hidrológicos, topográficos, geométrico, terraplenagem, drenagem, orçamentos, etc. Em resumo, para se chegar ao resultado final, a rodovia em si, se faz necessário passar pela etapa do projeto, da construção, operação e por fim a conservação. O presente trabalho concentra-se basicamente na elaboração do projeto, desde a sua concepção, determinando-se o traçado da estrada, passando pelos cálculos dos parâmetros técnicos, análise quantitativa e qualitativa das diversas etapas, baseando-se em critérios pré-estabelecidos pelas características técnicas do projeto. O objetivo, aqui, é tentar aproximar, com simplificações, o projeto dos trabalhos profissionais realizados nesta área. Lidar com situações que exijam bom senso, aplicar a teoria estudada, efetuando-se os cálculos para o projeto geométrico, projeto do perfil, terraplenagem, drenagem, sinalização e por fim o orçamento final da obra. De maneira geral, os cálculos serão aqui apresentados em forma de planilhas e quadros contendo as informações dos métodos, fórmulas utilizadas. 1. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE PROJETO Para o projeto da rodovia será adotado parâmetros fixos que devem ser considerados para o cálculo dos elementos técnicos do projeto, sendo definidos a seguir. 1.1.1. Características Técnicas do Projeto Geométrico em Planta Os parâmetros para a elaboração dos cálculos referentes ao projeto geométrico em planta encontram-se listados no quadro 1. CARACTERÍSTICASTÉCNICAS - Planta Classe da rodovia 1B – Pista Simples Região Ondulada Raio mínimo de curvatura horizontal 210,00m Faixa de domínio (para cada lado do eixo) 50,00m Corda base 20,00m Tangente mínima entre curvas 100,00m Distância entre estacas 50,00m Comprimento das pontes 50,00m Velocidade diretriz 80km/h Quadro 1 – Características técnicas do projeto geométrico em planta. 1.1.2. Características Técnicas do Projeto Geométrico em Perfil Os parâmetros para a elaboração dos cálculos referentes ao projeto geométrico em perfil se encontram listados no quadro 2. CARACTERÍSTICA TÉCNICAS - Perfil Rampa máxima 6,00% Declividade transversal em tangente 2,00% Superelevação máxima 10,00% Limitação de corte e aterro 15,00m Mínimo valor da corda da parábola 300,00m Veículo de projeto SR Quadro 2 - Características técnicas do projeto geométrico em perfil. 1.1.3. Características Técnicas do Projeto de Terraplenagem Os parâmetros para a elaboração dos cálculos referentes ao projeto geométrico de terraplenagem se encontram listados no quadro 3. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS - Terraplenagem Espessura da camada vegetal 0,25m Fator de homogeneização 1,30m Largura da faixa de rolamento 3,60 m (x2) Largura de acostamento 2,50 m (x2) Largura de folga lateral 1,40 m (x2) Largura da plataforma em tangente 15,00 m Inclinação do talude de corte 1,0/1,0 Inclinação do talude de aterro 1,0/1,5 Material de terraplenagem 1ª categoria Quadro 3 - Características técnicas do projeto de terraplenagem. 1.1.4. Características Técnicas do Projeto de Pavimentação Os parâmetros para a elaboração dos cálculos referentes ao projeto geométrico de pavimentação se encontram listados no quadro 4. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS - Pavimentação CAMADA DO PAVIMENTO MATERIAL ESPESSURA DA PISTA ESPESSURA NO ACOSTAMENTO SUB-BASE Bica corrida 40,00cm 40,00cm BASE Brita graduada 30,00cm 30,00cm CAPA ASFALT. CBUQ* 6,00cm 3,00cm Quadro 4 - Características técnicas do projeto de pavimentação. 2. PROJETO GEOMÉTRICO 2.1. DISPOSIÇÕES GERAIS Para a realização do Projeto Geométrico do trecho rodoviário deste trabalho foi necessário partir dos estudos topográficos da região onde se deseja implantá-lo, estudos estes disponibilizados pelo professor. 2.2. PROJETO GEOMÉTRICO EM PLANTA 2.2.1. Pontos de Passagem Obrigatória Para a definição do traçado da rodovia, foram fornecidos três pontos de passagem obrigatória, sendo estes os pontos U, R e B, necessariamente interligados nesta ordem, sendo o ponto J o início do trecho e o ponto K o seu final. De acordo com a planta topográfica apresentada, os pontos possuem as seguintes coordenadas UTM: U = 382863,7232 E e 780737435,64 N; R = 382271,6360 E e 7806137,9515 N; B = 380028,6504 E e 7806879,5542 N. 2.2.2. Estudos Topográficos Os estudos topográficos da região (perfil planialtimétrico e hidrográfico) tiveram como finalidade estabelecer uma base de referência para a realização dos projetos e execução da obra, sendo fornecidos pelo professor da disciplina. 2.2.3. Escolha do Traçado Através de várias tentativas, escolheu-se um traçado que atendesse as exigências estabelecidas no projeto, bem como, passar por pontos que se obtivesse uma menor variação de cotas, o que implica numa redução de custos, como por exemplo, na execução dos serviços de terraplenagem (redução no volume de corte, aterros e transporte de material), a utilização de apenas uma ponte para transposição de rio. Além desse critério, o traçado escolhido compõe um conjunto de tangentes e curvas com boa acomodação visual, e visando satisfazer uma menor extensão para a rodovia. O traçado escolhido encontra-se na prancha horizontal, em anexo. 2.2.4. Características Geométricas do Traçado A extensão total do trecho projetado é de aproximadamente 4.328,88 Km, com o estaqueamento feito de 50 a 50 metros. A rodovia possui uma faixa de domínio de 50 metros para cada lado, sendo composta por uma pista simples com duas faixas de rolamento de 3,60 metros e acostamento de 2,40 metros. A poligonal da diretriz possui quatro lados e acomoda quatro curvas, sendo duas circular e duas de transição. 2.2.5. Cálculo das Curvas Horizontais 2.2.5.1. Coordenadas das Intercessões Definidas as tangentes do projeto, foram definidas as coordenadas das intercessões no Sistema Universal Transverso de Mercator (UTM) com auxílio de um software CAD. Os valores resultantes apresentam-se a seguir: PONTO COORDENADAS UTM X (E) Y(N) 0=PP=U 382863,7232 780737435,64 PI1 382677,9451 7806442,6985 PI2 381936,7127 7805886,6700 PI3 381140,8844 7805845,3823 PI4 381022,5422 7806709,8703 PF=B 380028,6504 7806879,5542 Quadro 5 – Coordenadas das intercessões, ponto final e inicial do traçado. 2.2.5.2. Deflexões das Tangentes As deflexões foram obtidas com o auxilio de um software CAD. Seus valores encontram-se a seguir: PONTO DEFLEXÃO PI1 41º 51’ 06” PI2 35º 53’ 56” PI3 85º 10’ 39” PI4 72º 31’ 00” Quadro 6 – Deflexões. 2.2.5.3. Raio das Curvas Das quatro curvas elaboradas, foi adotado, estudando a concordância com as tangentes existentes, que as curvas 1 e 2 seriam circulares com raios iguais a 700,00 m e 750,00 m, respectivamente e as curvas 3 e 4 seriam de transição, tendo a curva 3 raio de 350,00 metros e a curva 4, raio igual a 300,00 metros. 2.2.5.4. Cálculo dos Elementos das Curvas 2.2.5.4.1. Curva Circular Os demais elementos que compõem as curvas circulares (curva 1 e 2) foram calculados pela expressões a seguir: Grau da curva (G): G = (2 x arcsen cb/ 2)/R Onde cb é a corda base, adotada no projeto igual a 20,00 metros e R é o raio adotado. Deflexões: Deflexão da corda: Onde AC é igual à deflexão. Deflexão da corda base: Onde G é igual é o grau da curva, calculado anteriormente. Deflexão por metro: Tangentes externas (T): Onde R é igual é ao raio da curva e AC igual a deflexão. Afastamento (E): Flecha (f): Desenvolvimento (D): 2.2.5.4.2. Curva de Transição Os demais elementos que compõe as curvas de transição (curvas 3 e 4) foram calculados pela expressões a seguir: Comprimento de transição: Comprimento da espiral (lc): Onde R é o raio adotado. Comprimento mínimo da espiral (lcmin): Onde V é a velocidade diretriz em 80Km/h. Verificação da compatibilidade entre o raio e a deflexão (I): Onde deve valer a condição Imed>Icalc. Ângulo central da espiral (S): Ponto osculador (Sc): Coordenadas do ponto osculador: Coordenadas do PC e PT deslocado: Tangente externa (Ts): Desenvolvimento total da curva de transição (D): 2.2.5.4.3. Resultados dos Elementos das Curvas Horizontais Efetuando as devidas operações através das expressões anteriores (ver memorial de cálculos em anexo), obtemos os elementos das curvas, que estão listados no quadro a seguir. ELEMENTOS DAS CURVAS CURVA 1 2 3 4TIPO Circular Circular Transição Transição RAIO 700,00 750,00 350,00 300,00 DEFLEXÃO 41º 51’ 06” 35º 53’ 56” 85º 10’ 39” 72º 31’ 00” CORDA BASE 20,00m 20,00m 20,00m 20,00m DEFLEXÃO DA CORDA 20º 55’ 33” 17º 56’ 58” - - DEFLEXÃO DA CORDA BASE 0º 49’ 7” 0º 45’ 50” - - DEFLEXÃO POR METRO 0º 02’ 28” 0º 02’ 18” - - TANGENTE EXTERNA 268,13m 242,95m 321,71m 220,03m AFASTAMENTO 49,42m 38,37m - - FLECHA 46,20m 36,75m - - DESENVOLVIMENTO CIRCULAR 511,31m 443,73m 410,32m 279,70m COMPRIMENTO DE TRANSIÇÃO - - 110,00m 100,00m ÂNGULO CENTRAL DA ESPIRAL – Sc - - 9º 32’ 57” 9º 01’ 13” ÂNGULO CENTRAL CIRCULAR – Ac - - 67º 10’ 13” 53º 25’ 05” COORDENADAS DO PONTO OSCULADOR – Xc - - 5,98m 5,98m COORDENADAS DO PONTO OSCULADOR - Yc - - 111,96m 103,61m Quadro 8 – Elementos das curvas horizontais. 2.2.5.5. Estaqueamento Considerando a distância entre estacas igual a 50,00 metros, obtêm-se para os pontos de interesse (PC's, PT's, TS's, SC's, CS's e ST's) o seguinte estaqueamento: PONTOS NOTÁVEIS PONTOS NOTÁVEIS ESTACA 0=PP=A 0+00m PI1 PC1 13+32,335m PT1 23+43,648m PI2 PC2 32+24,039m PT2 41,17,773m PI3 TS3 45+8,049m SC3 47+18,049m CS3 55+28,369m ST3 57+38,369m PI4 TS4 62+11,920m SC4 64+11,920m CS4 69+41,616m ST4 71+41,616m PF 86+28,881m Quadro 9 – Estaqueamento dos pontos de interesse nas curvas horizontais. 2.3. PROJETO GEOMÉTRICO EM PERFIL 2.3.1. Perfil Longitudinal do Terreno O primeiro passo para a obtenção do perfil longitudinal do terreno foi fazer a leitura das cotas dos pontos da diretriz referentes ao estaqueamento. Estas cotas, estaca por estaca, estão listadas no Quadro Geral de Áreas de Seção Transversal. 2.3.2. Características para Lançamento do Greide Com base no perfil do terreno, o futuro greide foi lançado considerando-se as seguintes orientações: Altura máxima de corte e aterro = 15,00 metros; Cota das pontes na travessia de rios: entre 5,00 e 15,00 metros; Pontos de interesse (PIV's, PCV's e PTV's) recaindo sobre estacas inteiras; Rampa máxima admissível = 6,0%; A projeção vertical da diretriz adotada é composta por cinco curvas verticais, sendo três delas côncavas e as outras duas convexas. O perfil esquemático do greide e do terreno apresentam-se em anexo. 2.3.3. Cálculo das Curvas Verticais Para o cálculo das curvas verticais adotou-se como parâmetros: Distância de visibilidade de parada desejável, para velocidade diretriz de 80 Km/h, o valor de 140,00 metros (fonte: Manual de projeto geométrico, DNER (1999); Tipo de curva vertical: parábola do 2º grau; Corda mínima de projeto = 300,00 metros. Os demais elementos que compõe as curvas verticais foram calculados pelas expressões a seguir: Diferença das inclinações entre os trechos: Sendo i1 e i2 as inclinações nos trechos 1 e 2 (considera-se o sinal). Se j<0, a curva será côncava; se j>0, a curva será convexa. Parâmetro K: Para curvas convexas: Para curvas côncavas: Onde Dp é igual a distância de visibilidade de parada. Corda mínima calculada: Se a corda mínima calculada for menor que a corda mínima de projeto (300,00 metros), será adotada a corda mínima de projeto. Se a corda mínima calculada for maior que a corda mínima de projeto, será adotada a corda mínima calculada com valor arredondado ao primeiro múltiplo de 50 (para recair em estaca inteira) Número de estacas que compõe a curva: Raio (R): Ordenada máxima (e): Equação da parábola: Onde Z é definido por: Ponto mais alto ou mais baixo da parábola: Onde d é a distância entre o PVC e o ponto mais alto ou mais baixo em questão. 2.3.4. Resultados dos Elementos das Curvas Verticais Efetuando as devidas operações através das expressões anteriores, obtemos os elementos das curvas, que estão listados no quadro a seguir. INCLINAÇÃO DAS TANGENTES Tangentes Estaca Pto Inicial Estaca Pto Final Altitude Pto Inicial Altitude Pto Final i (%) 1 0 9 43,112 16,112 -6 2 9 24 16,112 35 2,52 3 24 40 35 25 -1,25 4 40 63 25 46,869 1,90 5 63 83 46,869 25,964 -2,091 6 83 87+28m 25,964 30 2,256 Quadro 10 – Inclinação dos trechos em tangente. ELEMENTOS DE CURVAS VERTICAIS CURVA 1 2 3 4 5 TIPO Côncava Convexa Côncava Convexa Côncava K 35,218 106,146 222,104 225,440 46,012 CORDA ADOTADA 300 300 300 300 300 No. DE ESTACAS 6 8 14 19 4 RAIO (m) 386,60 1077,23 2238,34 2270,77 465,60 ORDENADA MÁX. ‘e’ (m) 3,194 1,884 2,758 4,491 1,087 PTO + ALTO/ BAIXO 10+3,51m (B) 25+00,00m (A) 38+33,05m (B) 61+42,18m (A) 83+00,00m (B) Quadro 11 – Elementos das curvas verticais. 2.3.5. Cotas dos pontos do greide As cotas do greide, foram determinadas e os resultados se encontram na prancha 2. No cálculo da cota vermelha (h) foi empregada a seguinte expressão: Se h> 0 então temos um serviço de corte. Se h<0 teremos um serviço de aterro. A seguir, estão listadas as cotas calculadas para o greide do trecho rodoviário. 2.3.6. Estaqueamento Considerando a distância entre estacas igual a 50,00 metros, e os pontos de interesse (PCV’s, PTV’s e PIV’s) recaindo sobre estaca inteira, obtemos: PONTOS NOTÁVEIS PONTO ESTACA PP=0 0+0,00 PCV1 6+0,00 PIV1 9+0,00 PTV1 12+0,00 PCV2 20+0,00 PIV2 24+0,00 PTV2 28+0,00 PCV3 33+0,00 PIV3 40+0,00 PTV3 47+0,00 PCV4 54+0,00 PIV4 63+0,00 PTV4 72+0,00 PCV5 81+0,00 PIV6 83+0,00 PTV6 85+0,00 PF 86+28,00 Quadro 13 – Estaqueamento dos pontos de interesse das curvas verticais. 2.4. SUPERELEVAÇÃO Para a concepção da superelevação, alguns parâmetros básicos foram considerados: Adotou-se a rotação da pista pelo eixo em todas as curvas; Em curvas circulares, o comprimento da transição (L) é igual ao mínimo calculado; Em curvas de transição foi adotado o comprimento total da transição da superelevação (L+T) como sendo igual ao comprimento da transição da curva horizontal (lc), portanto (T+L = lc). Devido a isso, os pontos de abaulamento PA e de superelevação PS coincidirão com os pontos CS e ST na curva em questão; A superelevação máxima (emax) deverá ser de 10,0%; Máximo coeficiente de atrito transversal admissível (fmáx) = 0,14 (para velocidade diretriz de 80Km/h). 2.4.1. Cálculo dos elementos da superelevação Os elementos que compõe a superelevação foram calculados pelas expressões a seguir: Necessidade de superelevação: para a velocidade diretriz de 80 Km/h, é dispensável para raios maiores de 3200,00 metros. Portanto, como todas as três curvas projetadas possuem raios inferiores a 3200,00 metros, todas devem possuir superelevação. Raio mínimo de curvatura horizontal: Onde emax é igual a superelevação máxima e fmax é igual ao máximo coeficiente de atrito transversal admissível. Taxa de superelevação Critérios de Lmin: Máximo crescimento de aceleração centrífuga: Máxima rampa de superelevação admissível: Onde r(%) é igual a 0,50 para a velocidade diretriz de 80Km/h. Onde Lmin é igual a 40 metros para a velocidade diretriz de 80Km/h. O valor adotado é o maior dos mínimos. Critérios de Lmáx: Máximo ângulo central de clotóide: Tempo de percurso: Onde V é igual a velocidade diretriz (80Km/h). O valor adotado é o menor dos máximos. Comprimento de transição da superelevação (L): Onde lc é o comprimento da curva de transição, dt a declividade transversal da pista e “e” é a superelevaçãomantida no trecho circular. Comprimento de transição de abaulamento (T): 2.4.2. Resultado dos elementos da superelevação Efetuando as devidas operações através das expressões anteriores, obtemos os elementos da superelevação, que estão listados no quadro a seguir. SUPERELEVAÇÃO ELEMENTOS DE CÁLCULO DA SUPERELEVAÇÃO CURVA CIRCULAR 1 CURVA CIRCULAR 2 CURVA TRANSIÇÃO 3 CURVA TRANSIÇÃO 4 Necessidade de Superelevação Sim Sim Sim Sim Raio mínimo de curvatura horizontal 200 200 200 200 Taxa de Superelevação 4,89% 7,43% 3,17% 2,56% Taxa de Superelevação adotada 5% 8% 4% 3% Quadro 14 – Elementos da superelevação. 2.4.3. Representação gráfica da superelevação As representações gráficas das distribuições das superelevações encontram-se em anexo. 2.5. SUPERLARGURA Para a concepção da superlargura, consideraram-se como parâmetros básicos Veículo tipo de projeto: SR (comercial rígido); Adotar distribuição simétrica em todas as curvas; Para uma velocidade diretriz de 80 Km/h, com largura básica da pista em tangente de 7,20 metros (somando as duas faixas) e veículo de projeto SR, a superlargura é dispensável em curvas com raio maior que 480,00 metros. Dessa forma, as curvas 1 e 2 (circulares) não necessitam superlargura. As demais curvas (curvas de transição 3 e 4), que possuem raios de 350,00 e 300,00 metros necessitam de superlarguras de 0,60 m e 0,60 m respectivamente. (fonte: Manual de projeto geométrico, DNER (1999)). SUPERLARGURA ELEMENTOS DE CÁLCULO DA SUPERLARGURA CURVA CIRCULAR 1 CURVA CIRCULAR 2 CURVA TRANSIÇÃO 3 CURVA TRANSIÇÃO 4 Necessidade de Superlargura não não sim sim Valor de Superlargura - - 0,60m 0,60m Quadro 15 – Elementos da Superlargura. 3. TERRAPLENAGEM 3.1. DEFINIÇÃO Terraplenagem é a operação que envolve os serviços de corte (escavação de materiais) e de aterro (deposição e compactação de materiais escavados), para adequar o terreno aos gabaritos determinados no projeto, visando obter condições geométricas compatíveis com o volume e tipo dos veículos que irão utilizar a rodovia. 3.2. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS PARA TERRAPLENAGEM Os parâmetros base definidos para o projeto de terraplenagem são os seguintes: Fator de homogeneização: 1,30; Espessura da camada vegetal: 0,25 metros; Todo material é de primeira categoria. 3.3. CÁLCULO DAS ÁREAS DAS SEÇÕES TRANSVERSAIS, VOLUMES E ORDENADAS DE BRÜCKNER Para o cálculo das áreas das seções transversais, foi utilizado o processo analítico simplificado, onde considerou-se o terreno totalmente plano transversalmente (linha do terreno horizontalizada). Isso permite que apenas permaneçam as seções homogêneas em corte ou aterro, desaparecendo as seções mistas. Os seguintes parâmetros mínimos devem ser levados em consideração: Largura total da plataforma: 15,00 metros; Talude para corte (ic): 1/1; Talude para aterro (ia): 1/1,5; Camada vegetal de espessura constante igual a 0,25 metros. Após essa etapa passa-se ao cálculo dos volumes dos interperfis, separando-se os volumes de cortes e aterros e, assim, determinando Ordenadas de Brückner. O Quadro Geral de Áreas da Seção Transversal encontra-se em anexo. 3.3.1. Cálculo dos volumes dos interperfis Para o cálculo dos volumes dos interperfis, foi utilizada a expressão: Onde S1 e S2 são as áreas de duas seções e l a distância entre as seções. 3.3.2. Influência da operação de limpeza Devido às operações de limpeza, considera-se: 3.3.3. Cálculo da distância média de transporte A distância média de transporte é obtida pela expressão: Onde vi é o volume parcial escavado e di a distância de transporte parcial. 3.3.4. Ordenadas de Brückner As ordenadas de Brückner, bem como as áreas, o volume dos interperfis e a compensação lateral estão em anexo listados no Quadro Geral de Áreas de Seção Transversais. 3.4. DIAGRAMA DE BRÜCKNER Com as Ordenadas de Brückner pode-se então gerar o Diagrama de Brückner. O Diagrama de Brückner encontra-se em anexo. 3.5. DISTRIBUIÇÃO DA TERRAPLENAGEM Com os elementos definidos anteriormente, pode-se então montar o quadro intitulado Localização e Distribuição de Materiais (em anexo) que contem as informações relevantes para a execução da terraplenagem, tais como: origem, destino e distância de transporte de materiais. 3.6. QUADRO RESUMO DA MOVIMENTAÇÃO DE TERRA Este quadro contém um resumo de todos os elementos até aqui definidos e encontra-se em anexo. 3.7. NOTAS DE SERVIÇO DE TERRAPLENAGEM Com todos os elementos referentes a terraplenagem definidos, como a localização e distribuição dos materiais, são constituídas então as Notas de Serviço (N.S.). Neste trabalho foram definidas seis seções transversais características. A planilha de cálculo das seis seções encontra-se em anexo. 4. DISPOSITIVOS DE DRENAGEM Basicamente, os dispositivos de drenagem visam garantir que haja o afastamento das águas que escoam sobre a superfície da rodovia ou em suas proximidades, bem como evitar que águas profundas atinjam o pavimento ou a superfície da estrada. 4.1. OBRAS DE ARTE CORRENTE No projeto de obras de arte correntes foram indicados os seguintes bueiros, considerando-os normais a pista: Bueiros de Greide: destinados a conduzir as águas coletadas pela sarjeta de corte para um local de deságüe seguro (transposição da pista). Foram considerados com diâmetro do tubo de concreto de a 0,80m, caixa coletora com grelha de ferro em sarjeta e boca de BSTC de saída, sendo o critério para implantação a localização de um bueiro a cada 400,00m quando da não possibilidade de saídas d’água. Também, o bueiro deve estar afastado em 400,00m do ponto mais alto ou baixo do Greide, podendo variar em até 15% a mais ou a menos. Bueiro Simples Tubular de Concreto: foi adotado geralmente em fundo de vale, no ponto mais baixo do terreno, com diâmetro mínimo de 1,20m e bocas de BSTC (uma para entrada e outra para saída). 4.2. DRENAGEM SUPERFICIAL De acordo com o perfil longitudinal, foram previstos a implantação de sarjetas de corte (triangulares) ou sarjetas de aterro (meio-fio pré-moldado) em todo o trecho da rodovia. Para as saídas d’água considerou-se extensão de 7,00m e para descidas d’água, extensão equivalente a 1,5 vezes a altura do aterro. 4.3. OBRAS DE ARTE ESPECIAIS O comprimento padrão adotado para as pontes, destinadas à transposição de rios, do projeto é de 50,00 metros. O quadro de Obras de Arte Especiais encontra-se em anexo. 5. SINALIZAÇÃO Foi considerada a implantação simplificada de sinalização vertical, com o uso de apenas seis placas, conforme planilha anexa e a disposição da sinalização horizontal também encontra-se em anexo . 5.1. SINALIZAÇÃO VERTICAL Foram previstas seis placas, sendo duas de regulamentação e quatro de advertência. Em anexo encontra-se o quadro com a descrição deste serviço, bem como o estaqueamento referente às placas implantadas. 5.2. SINALIZAÇÃO HORIZONTAL Na sinalização horizontal foi previsto a implantação de Linhas de Bordo e Linhas de Divisão de Fluxo de Sentidos Opostos com as seguintes características: Linhas de Bordo: são constituídas de linhas contínuas em todo o trecho, de cor branca, com largura igual a 0,10 metros, e foram posicionadas nos bordos externos da pista. Linhas de Divisão de Fluxo de Sentidos Opostos: foram posicionadas no eixo da pista, no bordo interno de cada faixa de rolamento. São de cor amarela, com largura igual a 0,10 metros, que pode ser contínua ou descontínua com cadência de 1:4 e comprimento de 4,0 metros. Para a sua determinação foi considerada uma distância mínima de visibilidade de ultrapassagem de 560,00 metros. O Quadro contendo a descrição do serviço encontra-se em anexo. 6. PAVIMENTAÇÃO O Quadro seguinteapresenta as características técnicas para a composição do pavimento. Neste trabalho as características físicas dos materiais de terraplenagem e dos disponíveis para a aplicação na composição do pavimento, a composição e volume de tráfego, taxa decrescimento, horizonte de projeto e os demais parâmetros foram considerados previamente calculados. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS – Pavimentação CAMADA DO PAVIMENTO MATERIAL ESPESSURA NA PISTA ESPESSURA NO ACOSTAMENTO SUB-BASE Brita Corrida 40,00cm 40,00cm BASE Brita Graduada 30,00cm 30,00cm CAPA ASFALT. CBUQ* 6,00cm 3,00cm Quadro 16 – Características técnicas da composição do pavimento. A apresentação da configuração do pavimento através da representação gráfica da Seção Tipo do Pavimento encontra-se em anexo. 7. ORÇAMENTO O cálculo dos custos unitários de serviços de Escavação, Carga e Transporte de material de 1º categoria com DMT entre 200 e 400 metros e de Compactação de Aterro a 100% do PN encontra-se em anexo. Para sua composição foram calculados os Custos Horários de Utilização de Equipamentos, a Produção da Equipe Mecânica e por fim o Custo Unitário dos Serviços. Os demais custos unitários foram disponibilizados previamente. Com o levantamento quantitativo dos materiais e serviços resultantes de cada fase do projeto montou-se a planilha de Orçamento, determinando-se o custo final da obra. CONCLUSÃO Identificar, formular e solucionar problemas são fatores fundamentais em engenharia. Através do projeto é que se pode obter um plano de execução, estabelecer um conjunto de procedimentos e especificações, que levam a algo concreto, nesse caso a elaboração do projeto de uma rodovia. Este trabalho permitiu a aproximação de uma atividade acadêmica com uma situação profissional real, dando a oportunidade do contato com o processo da concepção de uma rodovia, suas etapas constituintes até sua fase de conclusão, propulsionando o desenvolvimento de iniciativas, criação de soluções para problemas pertinentes ao processo, o que contribui significativamente para a nossa formação profissional. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS KUSTER FILHO, W. – “Orientação para a elaboração do trabalho prático da discplina de Projeto de Obras Viárias”, 2010. Manual de Projeto Geométrico, DNER, 1999. PEREIRA, D. M.; RATTON, E.; BLASI, G. F.; KUSTER FILHO, W. – “Composição de Custos Rodoviários”, Diretório Acadêmico de Engenharia Civil, Universidade Federal do Paraná, 2007. PEREIRA, D. M.; RATTON, E.; BLASI, G. F.; KUSTER FILHO, W. – “Dispositivos de Drenagem para Obras de Rodoviárias”, Diretório Acadêmico de Engenharia Civil, Universidade Federal do Paraná, 2007. PEREIRA, D. M.; RATTON, E.; BLASI, G. F.; KUSTER FILHO, W. – “Introdução à Terraplenagem”, Diretório Acadêmico de Engenharia Civil, Universidade Federal do Paraná, 2007. PEREIRA, D. M.; RATTON, E.; BLASI, G. F.; KUSTER FILHO, W. – “Obras Complementares”, Diretório Acadêmico de Engenharia Civil, Universidade Federal do Paraná, 2007. PEREIRA, D. M.; RATTON, E.; BLASI, G. F.; KUSTER FILHO, W. – “Sinalização Rodoviária”, Diretório Acadêmico de Engenharia Civil, Universidade Federal do Paraná, 2007.
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