Aula 1 Estruturas Viárias Terraplenagem

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Planejamento e Execução de Obras Viárias
Prof. Ricardo Castro
Terraplenagem
O que é Terraplenagem, e o que a torna necessária? 
?
Terraplenagem
Designa-se por terraplenagem os movimentos de terra necessários para se proceder a uma construção, modificando assim a topografia do terreno de forma a torná-la mais apropriada a atividade humana que se lhe deseja atribuir.
Terraplenagem
Terraplenagem em Estruturas Viárias é necessária quando o terreno natural não é apropriado para tráfego de veículos.
Irregularidades, não permitindo velocidade compatível com o projeto.
Curvas com visibilidade insuficiente.
Ausência de condições de drenagem.
Não possuir resistência as cargas requeridas no projeto.
Inclinação acentuada, comprometendo ou impossibilitando o deslocamento de veículos.
Terraplenagem
Terraplenagem
Conceitos envolvidos:
Solos
Material particulado inferior a 76mm e frequentemente inconsolidado, oriundo da decomposição de rochas expostas ao intemperismo, utilizados como material de construção e como suporte para estruturas.
Bloco de Rochas
Fragmentos de rochas que possuem diâmetro médio maior que 1 metro. Pode aflorar no solo.
Matacão
Fragmento de rocha contido no solo, com diâmetro médio variando aproximadamente entre 20cm e 1m, podendo também estar exposto na superfície.
Classificação pelo HRB
Terraplenagem
Conceitos envolvidos:
Pedra
Fragmento de rocha compreendendo entre 7,6 e 25 cm.
Rocha Alterada (Branda) 
1 a 20 MPa
Rocha Dura (Sã ou inalterada)
20 a 300 MPa
Gralunometrias:
Pedregulho (76mm > Ø >2mm)
Areia (2mm > Ø > 0,075mm)
Silte (0,075 > Ø > 0,005mm)
Argila (Ø < 0,005mm)
Turfa – Altos teores de MO, alta compressibilidade, baixo ϒ.
Desmonte vs custo
 
Terraplenagem
Operações básicas:
Serviços Preliminares
Topografia, IGG, Caracterização do Material, Estudos Ambientais (Resoluções do CONAMA/ Política e documentação do DNIT)
Limpeza, desmatamento, destocamento, remoção de horizonte orgânico.
Remanejamento de postes.
Remoção de estruturas de madeira e cercas e Demolição de muros e estruturas de alvenaria.
Escavação 
Para retirada de certa quantidade de solo.
Carga e Transporte 
Do local de origem ao local destino.
Descarregamento e Espalhamento
Descarga do material no destino.
Compactação 
Quando necessária.
Terraplenagem
Operações básicas:
Desmontes
Fatores de influência em rochas:
Grau de Compacidade – Estado de alteração influenciando na resistência mecânica da rocha.
Fatores de influência em solo:
ω, e, morfologia da partícula.
Terraplenagem
Classificação Econômica dos Materiais
A classificação Econômica dos Materiais se deu após a mecanização da terraplenagem, tomando por base o tipo de equipamento utilizado para realizar economicamente o desmonte.
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Terraplenagem
Classificação Econômica dos Materiais
1ª Categoria
Solos que podem ser escavados com auxílio de equipamentos comuns, tais quais; trator de lâminas, motoscraper e pás-carregadeiras. Engloba materiais com diâmetro médio inferior a 0,15 m.
Terraplenagem
Classificação Econômica dos Materiais
1ª Categoria
Solos que podem ser escavados com auxílio de equipamentos comuns, tais quais; trator de lâminas, motoscraper e pás-carregadeiras. Engloba materiais com diâmetro médio inferior a 0,15 m.
Terraplenagem
Classificação Econômica dos Materiais
2ª Categoria
Solos com resistência ao desmonte mecânico inferior à rocha inalterada, porém usando um misto de métodos que obrigam o uso de equipamento de escarificação de grande porte, com possibilidade de eventuais usos de explosivos de baixa potência. Emgloba materiais com diametro medio entre 0,15 cm e 1m
Terraplenagem
Terraplenagem
Classificação Econômica dos Materiais
3ª Categoria
Material com resistência ao desmonte mecânico compatível com a rocha inalterada, obrigando o uso contínuo de explosivos de alta potência. Engloba solos com fragmentos de rocha com diâmetro superior a 1m.
Terraplenagem
Terraplenagem
Empolamento e Fatores de Compensação
Determinação do ϒd, a partir do ϒn e da ω em campo.
Amostra indeformada e Amostra para cálculo de úmidade.
Podemos então calcular a massa de material a ser trabalhado uma vez que se conheça o volume do mesmo.
Volume
de Corte
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Empolamento e Fatores de Compensação
Transporte do material do corte, da área de empréstimo para a área destino.
Material areado e homogeneizado.
Terraplenagem
Volume
de Transporte
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Terraplenagem
Volume de Aterro
Empolamento e Fatores de Compensação
Compactação do material (caso necessário) no local destino, obedecendo aos controles de compactação.
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Terraplenagem
VC
+e
-e
en
C.R. alvo
ωot
ω
ϒn
ϒ = ?
ϒd
VA
VT
Empolamento e Fatores de Compensação
FCCT
FCTA
FCCA
e?
VFinal = FC x VInicial
Empolamento e Fatores de Compensação
Dado que:
Podemos consideram que não ocorrem perdas significantes de material na fase de transporte.
Terraplenagem
ϒn no corte = PC / VC
ϒn no aterro= PA / VA
ϒ = P / V
PC = PA
Empolamento e Fatores de Compensação
Terraplenagem
FCIF = ϒd F / ϒd I
VI
VF
FCIF
1/FCIF
Terraplenagem
Valores típicos dos FC de empolamento
MATERIAL
Fator de Correção
Rocha detonada
50%
Solo Arenoso Seco
12%
Solo Argiloso
40%
TerraComum
25%
Exercícios
Para construção de um aterro, será necessária a adoção de uma área de empréstimo, de onde serão retirados 783m³ de solo classificado como arenoso e seco (FCCT = 1.12). Determine:
Quantidade de viagens necessárias para transportar este material para área destino utilizando caminhões caçamba com 6m³ de capacidade.
Quantas viagens foram necessárias por conta unicamente do empolamento deste solo?
Se este aterro ocupar um volume final de 704,7 m³, determine:
O FCCA 
O FCTA
Exercícios
Sendo o projeto do aterro modificado e aumentado para 722m³ de volume final, determine:
Qual o volume a mais que será retirado na área de empréstimo em relação ao projeto inicial?
Quantas viagens de caminhão caçamba a mais serão necessárias?