Prévia do material em texto
INTRODUÇÃO O serviço de terraplenagem tem como objetivo a conformação do relevo terrestre para implantação de obras de engenharia, tais como açudes, canais de navegação, canais de irrigação, rodovias, ferrovias, aeroportos, pátios industriais, edificações, barragens e plataformas diversas. Terraplenagem é a técnica de engenharia de escavação e movimentação de solos e rochas. O termo técnico mais usualmente adotado para terraplenagem em rocha é desmonte de rocha. O serviço de terraplenagem compreende quatro etapas: Escavação; Carregamento; Transporte; Espalhamento. Na conformação do relevo terrestre o serviço de terraplenagem sempre contém duas atividades características: escavação de material em um determinado local e espalhamento deste material em local distinto do primeiro. Em uma obra pode-se ter as quatro condições citadas acima. Casos típicos são os de terraplenagens em rodovias e ferrovias, cujos projetos de terraplenagem são constituídos por uma sucessão de cortes e aterros; o aproveitamento de eventuais sobras de cortes para aterros distantes com falta de material pode ser anti-econômico, devido às grandes distâncias de transporte do material escavado, havendo a necessidade de definir bota-foras e empréstimos laterais. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS ESCAVADOS Os materiais escavados em terraplenagem são classificados em função da dificuldade de escavação. Não existe uma uniformização de classificação, sendo que na mais usual os materiais são classificados em três categorias. Material de 1º categoria (nesta categoria tem-se dois tipos de materiais): Materiais escaváveis pela lâmina de um trator de esteira. Estão nesta categoria os solos normais, de predominância argilosa, siltosa ou arenosa, e pedregulhos e pedras; Os matacões (blocos de rocha) de até 1m³, que possam ser facilmente carregados e transportados. Material de 2º categoria (nesta categoria tem-se três tipos de materiais) Materiais que necessitam do uso do escarificador de um trator de esteira para sua escavação, podendo, eventualmente, ser necessário o uso de explosivos. Estão nesta categoria os solos sedimentares em processo adiantado de rochificação e as rochas em processo adiantado de deteriorização. Blocos de rocha com volume superior a 1m³, que necessitam de fragmentação com explosivos para permitir o carregamento e o transporte. Rochas brandas ou rochas alteradas, que necessitam do uso esporádico de explosivo para o seu desmonte. Material de 3º categoria Rochas sãs e duras, que necessitam do uso contínuo de explosivos para serem escavadas. A classificação dos materiais de terraplenagem não é tarefa fácil, ocorrendo freqüentemente os três materiais em um mesmo corte, com horizontes que não são muito bem definidos. Os materiais de 2º categoria são o de maior dificuldade de classificação. Por exemplo: porcentagem do volume de blocos de rocha, pois os mesmos estarão contidos em material de 1º categoria; localização do horizonte entre rocha alterada, que necessitam do uso esporádico de explosivos, e rocha sã, que necessita do uso contínuo de explosivo. EQUIPAMENTOS DE TERRAPLENAGEM EM SOLO O serviço de terraplenagem compreende quatro etapas. Para cada uma das etapas existe um equipamento projetado para executá-la. Escavação - trator de esteira (TE); Carregamento - pá carregadeira (PC); Transporte - caminhão basculante (CB); Espalhamento - motonivelador (MN). A parte principal de um trator de esteira é a lâmina escavadora. Esta é contituída por uma base, e por lâminas de corte e cantos de lâmina trocáveis. A esteira metálica permite o uso do TE em quase todos os tipos de terrenos. A pá carregadeira é projetada única e exclusivamente para o carregamento, não sendo aconselhado o seu uso para outros fins. A motoniveladora é projetada para espalhamento do material descarregado e para acabamento, por raspagem, de superfícies. O motoscraper (MS) é projetado para executar as quatro etapas do serviço de terraplenagem. O MS é constituído basicamente por um cavalo-mecânico tracionador e por uma caçamba (scraper) capaz de executar a escavação, o auto-carregamento, o transporte e o espalhamento do material escavado. O moto-scraper (MS) comum não tem tração suficiente para iniciar a escavação, sendo necessário o auxílio de um TE sem lâmina, denominado pusher (empurrador), empurrando o MS no início da escavação. Rapidamente o MS atinge sua velocidade normal de escavação, ficando o pusher liberado para auxiliar no início de escavação do próximo MS. O MS faz o empalhamento em movimento, simplesmente deixando o material cair. Como a superfície formada é muito irregular, é necessário o auxílio de uma motoniveladora (MN) executando o acabameto superficial do material espalhado, garantindo uma superfície regular para o tráfego dos MS. SEÇÕES TRANSVERSAIS TÍPICAS Em terraplenagem pode-se ter três tipos de seções transversais após a execução do serviço: Seção em corte pleno, ou em corte; Seção em aterro pleno, ou em aterro; Seção mista, com parte da seção em corte e parte em aterro. Uma seção transversal em rodovias e ferrovias é caracterizada pela sua plataforma, elemento principal, e pelas linhas de talude, ou simplesmente taludes, de corte ou de aterro. Plataformas típicas de terraplenagem Acima das plataformas de terraplenagem de rodovias e ferrovias são construídas as superestruturas rodoviárias e ferroviárias, respectivamente. A espessura destas superestruturas são variáveis em função do carregamento e da resistência do solo. A seguir, serão dados exemplos de plataformas típicas de terraplenagem rodoviárias, com espessura de superestrutura de 0,80 m. A plataforma de projeto, ou plataforma acabada, de uma rodovia pavimentada típica apresenta, como na figura 4, os seguintes elementos: duas faixas de tráfego, uma para cada sentido, com largura de 3,50m; duas faixas de acostamento, com largura de 2,0 m; duas sarjetas, com largura de 1,0 m. Plataforma rodoviária típica acabada Plataformas típicas de terraplenagem em corte: Na seção transversal em corte, parte da sarjeta está apoiada diretamente no talude ele corte. Sendo assim, para o cálculo da largura da plataforma de terraplenagem tem-se de subtrair a largura correspondente a esta parte da sarjeta. Portanto a largura da plataforma de terraplenagem em corte é sempre menor que a largura que a largura da plataforma de projeto. Largura de plataforma de terraplenagem em corte Plataformas típicas de terraplenagem em aterro: Na seção transversal em aterro, parte da sarjeta é constituída de meio-fio, sem apoio direto, devendo ser colocada uma leira de solo socado para prover este apoio. Portanto, a largura da plataforma de terraplenagem em aterro é sempre maior que a largura da plataforma de projeto. No caso de seção transversal mista a plataforma de terraplenagem será assimétrica. No exemplo estudado, a largura da semi-plataforma de corte será de 5,30 m e a largura da semi-plataforma de aterro de 8,0 m, com largura total da plataforma de terraplenagem de 13,30 m. Alerta-se que o eixo da plataforma de terraplenagem estará deslocado para o lado do corte. Como exercício, recomenda-se determinar graficamente as características da plataforma mista. EXECUÇÃO DOS CORTES Os cortes são segmentos da rodovia que requerem a escavação do material constituinte do terreno natural, ao longo do eixo e no interior dos limites das seções do projeto que definem o corpo estradal. Tipos de cortes Cortes de seção plena - Tem o encaixe completo na seção transversal no terreno natural. Cortes em meia-encosta - Tem o encaixe parcial na seção transversal terreno natural. Apresenta parte em aterro. Corte em Raspagem – quando a altura do corte não ultrapassa 0,40m em seção plena ou 0,80m em seção mista. Elementos de projeto para locação do corte: Pelas especificações gerais do DNIT, os off-set não são colocados na posição exata, ficando afastados 5m de cada lado, porsegurança, já que as máquinas começam a escavar nestes pontos e os piquetes podem desaparecer. Nos pontos dos off-set são colocados piquetes com indicação da altura de corte do lado esquerdo (He) e lado direito (Hd), tomando por base o eixo da estrada. É fundamental observar o ângulo de talude estabelecido em projeto, caso contrário a largura da plataforma pode estreitar ou alargar, provocando correções onerosas. CONTROLE DO ÂNGULO DE TALUDE: Equipamento utilizado:Gabarito triangular de madeira, com um “nível de bolha” no cateto superior. Aplicação de controle: Aplica-se o triângulo com a hipotenusa sobre a superfície do talude. A proporção dos catetos deve seguir a mesma proporção de ângulo de talude geralmente 3:2. Significa que a cada 2 m de avanço no plano horizontal teremos 3m no plano vertical. A inclinação do talude de corte deve ser tal que garanta a estabilidade dos maciços, evitando o desprendimento de barreiras. A inclinação deste tipo de talude é variável com a natureza do terreno, sendo que as Normas para projeto de estradas recomendam o seguinte: Terrenos com possibilidade de escorregamento ou desmoronamento: V/H = 1/1; Terrenos sem possibilidade de escorregamento ou desmoronamento: V/H = 3/2; Terrenos de rocha viva: Vertical. Preferencialmente, os cortes devem ser executados em compensação com aterros. Quando não for possível incorporar o material dos cortes nos aterros, os bota-foras devem ser compactados em trecho da rodovia Corte em talude Uso de explosivos – exploração da jazida MEDIÇÃO DO SERVIÇO DE CORTE Nos serviços devem considerar o volume escavado no corte em m³ e a distância de transporte entre o corte e o local de descarga. Cálculo dos volumes: aplicação do método da "média das áreas“ e a secção transversal a ser considerada deve ser a secção real medida após escavação. A distância de transporte deve ser medida em projeção horizontal entre os centros de gravidade das massas. Esse percurso é subordinado a critérios técnicos e econômicos, devendo ser aprovado pela fiscalização. Se caracterizado o material de terceira categoria, deve ser realizada a medição específica do mesmo, não se admitindo a classificação percentual do material. Os cortes que apresentarem mistura de terceira categoria com as demais, com limites pouco definidos, devem merecer atenção especial da fiscalização. As seções transversais para cortes em segunda categoria com explosivo e em terceira categoria, devem ser determinadas a cada 10,00m. A escavação de cortes é subordinada aos elementos técnicos das Notas de Serviços, precedida do desmatamento, destocamento e limpeza do terreno. Compete ao executante efetuar a demarcação dos serviços de escavação (off-set) e zelar pela sua manutenção, cabendo à fiscalização a conferência das referências implantadas. Os cortes devem ter constante análise dos materiais extraídos: somente transportar para aterros materiais compatíveis com as especificações de projeto. BIBLIOGRAFIA CASTRO, B. A. C. de; Notas de Aula - “CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS E VIAS URBANAS” GRECO, J. A. S.; Notas de Aula - Construção de Estradas e Vias Urbanas RIBEIRO, D. ; Notas de Aula – CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS