Topografia Unidade 4 Novo

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TOPOGRAFIA
Prof. MSc. David Nobre
UNESA – Universidade Estácio de sÁ
Engenharia civil
Nova Iguaçu - RJ
2016
UNIDADE 4 – CURVAS DE NÍVEL
Sumário
Introdução
Rampa
Corte
Aterro
Cubagem
Introdução
Cartas topográficas servem para determinar dimensões e posições de uma porção limitada da superfície terrestre. Desta maneira, são confeccionadas em escalas grandes e médias. Além de informações planimétricas (x, y) dispostas em um plano cartesiano, as cartas topográficas contém informações altimétricas (z), ou seja, é possível observar o desnível dos terrenos mapeados.
Esse processo é possível de ser feito através das curvas de nível. Estas são linhas imaginárias que une pontos de uma mesma altitude (cota altimétrica) na maioria das vezes em metros, conforme a figura a seguir:
Introdução
Introdução
Todos os intervalos de curvas de nível seguem um mesmo intervalo, que é chamado de equidistância. Na figura anterior, ela é de 20 m, pois a curva mais baixa é de 100, seguida pela de 120, 140 ... 200. Na figura a seguir, a equidistância é de 50 m e quando existe uma rede de drenagem, esta passa perperndicularmente às curvas de nível.
Introdução
Introdução
A figura a seguir é um pedaço de uma carta topográfica. Nela podemos notas as diversas curvas de nível em marrom, bem como as drenagens em azul cortando perpendicularmente. Outro aspecto importante a ser notado são as declividades. Estas caracterizam-se pela inclinação das encostas. Quando as curvas de nível estão próximas, a declividade é alta, ou seja, o terreno é bastante inclinado (acidentado). Quando elas são mais distantes, como na porção noroeste, o relevo é mais aplainado.
Introdução
Introdução
As medidas, cálculos e transportes de um nivelamento podem ser utilizados na construção de perfis, no estudo do relevo através das curvas de nível, na locação de rampas de determinada declividade para projetos de engenharia e arquitetura (edificações, escadas, linhas de eletrificação rural, canais e encanamentos, estradas) e no estudo de serviços de terraplanagem (volume de corte e de aterro). 
O perfil de uma linha do terreno pode ser de dois tipos: longitudinal e transversal.
Introdução
Longitudinal: Determinado ao longo do perímetro de uma poligonal (aberta ou fechada), ou, ao longo do seu maior afastamento (somente poligonal fechada).
Transversal: Determinado ao longo de uma faixa do terreno e perpendicularmente ao longitudinal.
O levantamento de um perfil, para poligonais abertas ou fechadas, é feito da seguinte forma:
Introdução
Toma-se o maior afastamento (fechada) ou o perímetro (aberta) de uma poligonal e determina-se a linha principal a ser levantada. 
Faz-se o estaqueamento desta linha em intervalos de 5m, 10m ou 20m, com a ajuda de balizas e trena ou de teodolito. É importante que as estacas sejam numeradas. 
Faz-se o levantamento altimétrico desta linha e determinam-se todos os seus desníveis. 
Introdução
Determinam-se também as linhas transversais às estacas da linha principal com a ajuda de um teodolito. Se a linha longitudinal escolhida for o perímetro da poligonal, deve-se traçar, em cada estaca, a linha transversal segundo a bissetriz do ângulo horizontal naquele ponto. 
Faz-se o estaqueamento das linhas transversais com a mesma precisão a linha principal, ou seja, em intervalos de 5m, 10m ou 20m. 
Faz-se o levantamento destas linhas transversais e determinam-se todos os seus desníveis. 
Introdução
Representam-se os valores dos desníveis obtidos e das distâncias horizontais entre as estacas em um sistema de eixos ortogonais da seguinte forma: 
a) No eixo x são lançadas todas as distâncias horizontais entre as estacas (perímetro da linha levantada) em escala apropriada. 
Ex.: 1:750. 
Introdução
Introdução
Uma vez representadas as estacas no eixo x, estas devem ser unidas, através de linhas ortogonais, às suas respectivas cotas já representadas no eixo y. Desta forma, cada interseção de duas linhas ortogonais (x e y) dará como resultado um ponto definidor do perfil. 
O desenho final do perfil deverá compor uma linha que une todos os seus pontos definidores. 
Introdução
Introdução
Como ilustrado na figura a seguir, as curvas de nível ou isolinhas são linhas curvas fechadas formadas a partir da interseção de vários horizontais com a superfície do terreno.
Cada uma destas linhas, pertencendo a um mesmo plano horizontal tem, evidentemente, todos os seus pontos situados na mesma cota altimétrica, ou seja, todos os pontos estão no mesmo nível.
Introdução
Introdução
Os planos horizontais de interseção são sempre paralelos e equidistantes e a distância entre um plano e outro denomina-se Equidistância Vertical.
Características das Curvas de Nível
As curvas de nível podem ser classificadas em curvas mestras ou principais e secundárias. As mestras são representadas com traços diferentes das demais (mais espessos, por exemplo), sendo todas numeradas. As curvas secundárias complementam as informações.
A figura a seguir ilustra parte de uma planta altimétrica com curvas de nível mestras e intermediárias.
Características das Curvas de Nível
Características das Curvas de Nível
Curvas de nível muito afastadas representam terrenos planos.
Curvas muito próximas representam terrenos acidentados. Logo, a maior declividade (d%) do terreno ocorre no local onde as curvas de nível são mais próximas e vice-versa.
Para o traçado das curvas de nível os pontos notáveis do terreno (aqueles que melhor caracterizam o relevo) devem ser levantados altimetricamente. É a partir destes pontos que se interpolam, gráfica ou numericamente, os pontos definidores das curvas.
Regras Básicas 
a) As curvas de nível são “lisas”, ou seja, não apresentam cantos.
b) Duas curvas de nível nunca se cruzam.
Regras Básicas 
c) Duas curvas de nível nunca se encontram e continuam em uma só.
Regras Básicas 
d) Quanto mais próximas entre si, mais inclinado é o terreno que representam.
Métodos para a Interpolação e Traçado das Curvas de Nível
Com o levantamento topográfico altimétrico são obtidos diversos pontos com cotas conhecidas. A partir destes é que as curvas serão desenhadas (figura a seguir). Cabe salientar a necessidade das coordenadas planas dos pontos para plotá-los sobre a carta. O número de pontos e sua posição no terreno influenciarão no desenho final das curvas de nível.
Métodos para a Interpolação e Traçado das Curvas de Nível
Métodos para a Interpolação e Traçado das Curvas de Nível
O que se faz na prática é, a partir de dois pontos com cotas conhecidas, interpolar a posição referente a um ponto com cota igual a cota de nível que será representada (figura a seguir). A curva de nível será representada a partir destes pontos.
Métodos para a Interpolação e Traçado das Curvas de Nível
Utiliza-se uma regra de três para a interpolação das curvas de nível. Devem ser conhecidas as cotas dos pontos, a distância entre eles e a equidistância das curvas de nível. Tomando-se como exemplos os dados apresentados na Figura a seguir, sabe-se que a distância entre os pontos A e B no desenho é de 7,5 cm e que o desnível entre eles é de 12,9 m. Deseja-se interpolar a posição por onde passaria a curva com cota 75 m.
Métodos para a Interpolação e Traçado das Curvas de Nível
Métodos para a Interpolação e Traçado das Curvas de Nível
É possível calcular o desnível entre o ponto A e a curva com cota 75 m (75 – 73,2 = 1,8 m). Sabendo-se que em 7,5 cm o desnível entre os pontos é de 12,9 m, em “x” metros este desnível será de 1,05 m.
Métodos para a Interpolação e Traçado das Curvas de Nível
Neste caso, a curva de nível com cota 75 m estará passando a 1,05 cm do ponto A. Da mesma forma, é possível calcular os valores para as curvas 80 e 85 m (respectivamente 3,9 e 6,9 cm). A figura a seguir apresente estes resultados
7,5 cm
12,9 m
x
75 – 73,8 = 1,8 m
X = 7,5x1,8/12,9= 1,05 cm
Exercício 1
Calcular as cotas dos pontos 1 e 2
Exercício 2
Dadas as curvas de nível e os pontos A e B, pede-se para traçar o perfil da estrada entre os pontos A e B.
Exercício 2
Exercício 3
Dados os pontos cotados, desenhar as curvas de nível. Desenhar as curvas com equidistância de 1,0 m. As cotas estão em metros.
Relevo – Curvas de Nível
Entende-se por relevo a distância vertical entre o ponto mais alto e mais baixo de uma região, assim como suas características. Quando falamos em termos de superfície da Terra, chamamos de sua topografia.
A superfície da Terra é formada por várias formas através de muitos anos, que são resultados de processos naturais que combinam processos internos (vulcanismo, terremotos) com externos ( ação dos ventos, chuva, frio, calor, além da ação modificadora do próprio homem). As principais formas são:
Relevo – Curvas de Nível
a) Formas do relevo:
a.1) Tergo ou dorso: Superfície convexa formada por duas vertentes (encostas que partem do alto do morro). Pelos vértices das curvas de nível passa a linha do divisor de águas. No tergo, as curvas de nível de menor cota envolvem as curvas de nível de cota mais elevada.
a.2) Vale ou talvegue: Superfície côncava formada por dois flancos opostos (encostas que partem dos pés dos morros). Pelos vértices das curvas de nível passa o eixo (linha) do canal principal das águas (eixo do canal de drenagem). As curvas de nível de menor cota são envolvidas pelas de cota mais elevada.
Relevo – Curvas de Nível
a) Formas do relevo:
a.1) Formas Compostas – Elevações e Depressões: Assim as formas fundamentais do relevo são os tergos e vales e combinações dessas resultam nas formas compostas do relevo. Combinações de dois ou mais tergos formam elevações. Justaposições de dois ou mais vales resultam em depressão formando bacias. Algumas combinações de tergos e vales recebem denominações especiais: uma garganta é a combinação de dois tergos e dois vales ou de dois tergos cujas convexidades voltadas uma para a outra combinam dando origem a dois vales laterais.
Relevo – Curvas de Nível
Para compreender melhor as feições (acidentes geográficos) que o terreno apresenta e como as curvas de nível se comportam em relação às mesmas, algumas definições geográficas do terreno são necessárias. São elas:
Colo: Quebrada ou garganta, é o ponto onde as linhas de talvegue (normalmente duas) e de divisores de águas (normalmente dois) se curvam fortemente mudando de sentido.
Relevo – Curvas de Nível
Relevo – Curvas de Nível
Contraforte: Saliência do terreno que se destacam da serra principal (cordilheira) formando os vales secundários ou laterais. Destes partem ramificações ou saliências denominadas espigões e a eles correspondem vales terciários.
Cume: Cima ou crista, é o ponto mais elevado de uma montanha.
Linha de Aguada: Ou talvegue, é a linha representativa do fundo dos rios, córregos ou cursos d’água.
Relevo – Curvas de Nível
e) Linha de Crista: Cumeada ou divisor de águas, é a linha que une os pontos mais altos de uma elevação dividindo as águas da chuva.
f) Serra: Cadeia de montanhas de forma muito alongada de onde partem os contrafortes.
Relevo – Curvas de Nível
g) Vertente: Flanco, encosta ou escarpa, é a superfície inclinada que vem do cimo até a base das montanhas. Pode ser à esquerda ou à direita de um vale, ou seja, a que fica à mão esquerda e direita respectivamente do observador colocado de frente para a foz do curso d’água. As vertentes, por sua vez, não são superfícies planas, mas sulcadas de depressões que formam os vales secundários.
Principais Acidentes Geográficos Naturais
Depressão e Elevação: Superfícies nas quais as curvas de nível de maior valor envolvem as de menor valor no caso das depressões e vice-versa para as elevações.
Principais Acidentes Geográficos Naturais
Colina, Monte e Morro: A primeira é uma elevação suave, alongada, coberta de vegetação e com altura entre 200 a 400 m. A segunda é uma elevação de forma variável, abrupta, normalmente sem vegetação na parte superior e com altura entre 200 e 300 m. A terceira é uma elevação semelhante ao monte, porém, com altura entre 100 e 200 m. Todas aparecem isoladas sobre o terreno.
Principais Acidentes Geográficos Naturais
Espigão: Constitui-se numa elevação alongada que tem sua origem em um contraforte.
Principais Acidentes Geográficos Naturais
Corredor: Faixa de terreno entre duas elevações de grande extensão.