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Trabalho de Superestrutura Viária - Prof Rodrigo Fideles
PUC-MINAS
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3. ESTUDOS 3.1 ESTUDOS DE TRÁFEGO O objetivo dos estudos de tráfego é analisar o número máximo de veículos que supõe-se passar pela rodovia, seja este trecho uma faixa ou pista, durante um determinado período de tempo. Neste projeto, consideramos os seguintes dados para o estudo de tráfego: ● VDM= 2.100 veículos (nos dois sentidos), 500 veículos comerciais; ● 50% de veículos de 02 eixos, 20% de 03 eixos e 30% de 04 eixos; ● Período de Projeto de 10 (dez) anos; ● Taxa de crescimento exponencial de tráfego de 6% a.a.; ● Pesagem de 263 eixos de veículos. Tabela 1- Estudo de Tráfego EIXOS CARGA Fei Fo SIMPLES 55 6 0.28 15.29 35 8 0.81 28.52 10 9 1.70 17.02 5 10 3.29 16.45 TANDEM DUPLO 30 11 0.79 23.56 40 17 8.55 341.95 TANDEM TRIPLO 55 18 1.33 73.27 33 25 8.33 274.79 Σ = 263 - 25.08 790.85 Fonte: Autoria própria. Para determinar o número de solicitações equivalentes do eixo padrão (N), calculamos o FC: Fc= = 3,01263 790,85 Em seguida, calculamos o FP: Fp = 2,8 Para calcular o volume de tráfego, considerando que o crescimento é exponencial, fizemos: Vf = Vo * (1+i)^n Vf = 500/2 * (1+0,06)^10 Vf 448 ⇒ ⇒ ≃ Vm= (Vf + Vo)/2 Vm = (448 + 250)/2 = 349 ⇒ Número de Solicitações: 365 * p * Vf * Fc * Fp N = 1,07e7 ⇒ 8 3.2 ESTUDOS DO SUBLEITO Esboçamos a localização dos furos realizados no terreno para a realização dos ensaios, sobrepondo a Figura 1, onde está representado a linha que passará a estrada. Com isto, pudemos determinar quais as amostras foram desconsideradas no estudo do subleito: Figura 1 - Representação das amostras coletadas para o estudo do subleito LEGENDA: Amostras retiradas do terreno natural, acima da linha representando a estrada. Amostras retiradas do terreno natural, abaixo da linha representando a estrada. Fonte: Autoria própria. 3.2.1 Quadro-resumo de ensaios Figura 2 - Quadro Resumo de ensaios Fonte: Autoria própria. As linhas destacadas de azul indicam as amostras não utilizadas no estudo do subleito pois após análise do projeto conceitual, verificamos que estas amostras foram retiradas acima das cotas, representada na Figura 1, pela linha onde passará a estrada. 9 3.2.2 Estudo Estatístico No estudo estatístico, encontramos os seguintes os valores para a média, o desvio padrão e os valores individuais máximos e mínimos, além do CBR de projeto adotado, de acordo com os valores de I.S.C do subleito: Tabela 2 - Estudo Estatístico Subtrecho 1 Amostra x ẍ x - ẍ (x - ẍ)² 1 20 20.444444 -0.444444 0.1975308642 2 22 20.444444 1.555556 2.419753086 3 16 20.444444 -4.444444 19.75308642 4 20.0 20.444444 -0.4 0.1975308642 5 19 20.444444 -1.444444 2.086419753 6 23 20.444444 2.555556 6.530864198 7 21 20.444444 0.555556 0.3086419753 8 20.0 20.444444 -0.4 0.1975308642 9 23 20.444444 2.555556 6.530864198 ∑ 184 ∑ (x-ẍ)² 38.22222222 ẍ 20.444444 σ 2.185812841 X min 18.018192 X max 22.870697 • Média = 20,444 • Desvio Padrão = 2,186 • Xmin = 18,018 • Xmáx = 22,871 • CBR DE PROJETO = 18,018 10 3.2.3 Gráfico Linear do estudo do subleito Figura 3 - Gráfico Linear do Estudo do Subleito Fonte: Autoria própria. Pelo Gráfico Linear do Estudo do Subleito é fácil identificar que na estaca 16+10 o CBR da Amostra foi inferior ao CBR de Projeto. Por este motivo, adotaremos que na semi-distância entre a estaca 13 até a estaca 16+10, e na semi-distância entre a estaca 16+10 e a estaca 22 será necessário fazer o Reforço do Subleito. Figura 4 - Representação Gráfica da Análise Granulométrica 11 4. PROJETO DE PAVIMENTAÇÃO 4.1 INTRODUÇÃO O objetivo do Projeto de Pavimentação é definir a estrutura do pavimento com o respectivo dimensionamento de cada camada que compõe, a fim de que possa receber e suportar os esforços transmitidos pelo tráfego. Uma vez que o seu desenvolvimento é realizado com base nos resultados dos Estudos Geotécnicos elaborados e parâmetro de tráfego. 4.2 DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO FLEXÍVEL 4.2.1 Metodologia Adotada Método de Dimensionamento do DNIT. Este método visa à proteção do pavimento das deformações plásticas excessivas durante a vida útil do projeto. 4.2.2 Parâmetros de Projeto No trecho existe uma estaca que possui CBR abaixo de 18 %. Sendo assim, será necessário um reforço do subleito. Número N: 1,07 x 10^7 Subleito: 18 % Base: 20 % Sub Base: 80 % - Considerar o revestimento de pré-misturado a frio, de graduação densa; - Para a camada base considerar solo cimento com resistência à compressão aos 7 dias de 25kg/cm² (Solo de jazida com 4% de cimento e mistura em usina); - Considerar o coeficiente estrutural de camadas granulares; - Considerar a espessura mínima de camadas granulares de 15 cm. R = 10 cm → k = 1,4 Ht = 30 cm → k = 1 Hn = 28 cm → k = 1 H20 = 28 cm → k = 1,2 12 4.2.3 Dimensionamento da Estrutura do Pavimento - Método do DNER Segue abaixo a memória de cálculo para o reforço do subleito: R = 10 cm → k = 1,4 Ht = 30 cm → k = 1 Hn = 28 cm → k = 1 H20 = 28 cm → k = 1,2 10x1,4 + Bx1,2 > 28 → B = 12 cm (adotar 15 cm) 10x1,4 + 15x1,2 + h20x1 > 28 → h20 = -4 10x1,4 + 15x1,2 - 4x1 + hrefx1 > 30 → href = 2 (adotar 15 cm) 4.2.4 Projeto Geométrico com Perfil de Sondagem Figura 5 - Projeto Geométrico com Perfil de Sondagem 13 4.3 CONSTITUIÇÃO DAS CAMADAS Trecho que necessita de reforço do subleito: Tabela 3 – Materiais que compõem as camadas Camada Material Espessura Revestimento PMF de Graduação Densa 10 cm Base Solo Cimento 15 cm Reforço Subleito Granular 15 cm Fonte: Autoria própria. Trecho que não necessita de reforço do subleito: Tabela 4 – Materiais que compõem as camadas Camada Material Espessura Revestimento PMF de Graduação Densa 10 cm Base Solo Cimento 15 cm Fonte: Autoria própria. 4.4 QUANTITATIVOS O trecho projetado começa na estaca 0 e vai até à estaca 37, totalizando uma extensão de 740m. Largura total da pista, levando em conta a pista de rolamento, acostamento e canaleta de drenagem (dois sentidos) = 8,6 m • Regularização do subleito: 5180 m² • Imprimação: 5180 m² • Pintura de Ligação: 5180 m² • Extensão Do Trecho: 740,0m • Largura Da Pista: 7,0 m • Reforço Subleito: 117 m³ • Base: 777 m³ • Revestimento: 518 m³ • PMF: 1087, 8 t 14 As distâncias adotadas para os transportes não são distâncias fáticas, ou seja, adotamos apenas para a finalidade executiva do trabalho. ● Distância da Jazida até o trecho = 20 km; ● Distância do transporte comercial para agregados= 15 km; ● Distância do transporte local de material betuminoso = 3 km. Para o orçamento apresentado adotamos que os custos referentes ao Lucro e Despesas Indiretas (LDI) dos serviços de transporte de fornecimento foram adotados conforme LDI das CPU’s, sendo considerado um LDI de 26,1% para todos os serviços. 15 5. ORÇAMENTO 5.1 METODOLOGIA O orçamento do projeto foi realizado com base nos documentos de custos rodoviários (SICRO) – Sistema de Custos