Movimento de Terras: Escavação, Transporte, Aterros e Cálculo

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Disciplina 
Vias de Comunicação I
Movimento de Terras
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Movimento de terras
Conjunto de operações necessárias para remover a terra dos locais em que se encontra em excesso para aqueles em que há falta, tendo em vista um determinado projecto a ser implantado.
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Escavação
Carga do material escavado
Transporte
Descarga e Empilhamento
Compactação 
Actividades básicas do movimento de terras
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Escavação: é um processo empregado para romper a compacidade do solo em seu estado natural tornando possível o seu manuseio. 
Carga do material escavado: corresponde ao enchimento ou ao acúmulo diante da lâmina da máquina, do material escavado. 
Actividades básicas do movimento de terras
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Transporte: é a movimentação de terra do local escavado (origem) para o local onde será depositado em definitivo e posterior retorno do equipamento descarregado. 
Descarga e empilhamento: é a execução do aterro propriamente dito, seguido da operação de compactação do solo. 
Actividades básicas do movimento de terras
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Compactação: é o processo mecânico de aplicação de forças externas, destinadas a reduzir o volume dos vazios do solo, até atingir a massa específica máxima, resistência e estabilidade. 
Actividades básicas do movimento de terras
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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. 
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Sequência construtiva dos cortes 
Locação topográfica; 
Limpeza da faixa, remoção da vegetação e obstáculos; 
Remoção da camada de terra vegetal; 
Emprego dos equipamentos adequados ao corte e transporte; 
Acabamento do corte. 
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Empréstimos 
São escavações efetuadas em locais previamente definidos para a obtenção de materiais destinados à complementação de volumes necessários para aterros, quando houver insuficiência de volume nos cortes, ou por razões de ordem qualitativa deste material ou por ordem económica. 
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Empréstimos 
Empréstimos laterais: escavações efetuadas próximos ao corpo estradal sempre dentro dos limites da faixa de domínio. 
Empréstimos concentrados: escavações efetuadas fora da faixa de domínio, em locais que detenham materiais em quantidade e qualidade adequada ao uso de aterros. 
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Aterros 
São segmentos de rodovia que requerem o depósito, empilhamento e compactação controlada de materiais, provenientes de cortes ou de empréstimos, ou a substituição de materiais inadequados, removidos do subleito dos cortes ou dos terrenos de fundação dos aterros. 
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Regras básicas no serviço de aterro 
Marcação dos pontos do aterro; 
Iniciar o aterro nas cotas mais baixas, em camadas horizontais; 
Prever caimento lateral (talude), para rápido escoamento de água de chuva; 
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Aterros 
A situação mais sensível à execução de aterro é a ocorrência de uma chuva quando o material está espalhado e pulverizado, antes da compactação. 
Etapas de execução: 
-Lançamento do material pelo equipamento de transporte; 
-Impilhamento em camadas, com espessura da camada não mais que 20cm; 
-Compactação propriamente dita de cada camada.
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Exemplo: Movimento de Terra
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Factores de contracção e empolamento 
Estados pelos que pode passar um solo
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Factores de contracção e empolamento 
Quando o solo produto de escavação se utiliza na construção de aterros, se compacta de forma tal que seu volume final seja menor que o volume ocupado em seu estado original, natural ou in-situ.
 
A diferença entre o volume inicial e o volume final se define como “contracção do material” e o factor que permite calcular o volume de material compactado que se obtém com o volume de material in-situ se denomina factor ou coeficiente de contracção.
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Quando um solo é escavado ocupa um volume maior.
Este aumento de volume com relação ao volume original, natural ou in-situ se conhece como empolamento do material.
E o factor que permite transformar o volume menor a um maior se denomina factor ou coeficiente de empolamento.
Factores de contracção e empolamento 
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Factores de contracção e empolamento 
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Cálculo de Movimento de terras
• MÉTODO DA MEDIA DAS ÁREAS EXTREMAS
A1 e A2 ou C1 e C2 : Áreas das secções transversais extremas; (m2)
d: Distancia entre as dois secções transversais extremas; (m)
V: Volume de terras entre as dois secções transversais extremas; (m3)
Limitação: ambas secções transversais extremas devem estar em corte ou aterro.
 
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Cálculo de movimento de terras
• MÉTODO DOS VOLUMES MISTOS
d1 e d2: Distancias parciais desde as secções extremas à secção de área nula; m.
A e C: Áreas em aterro e corte respectivamente; m2.
 
NOTA: Permite resolver qualquer tipo de situação
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EXEMPLO
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Na figura se observa que a forma de desenhar as secções transversais é de abaixo para acima em ordem ascendente das estacas. As áreas parciais de cada secção transversal foram previamente determinadas.
Para determinar os volumes em escavação e em aterro se procede da forma seguinte:
Se necessita determinar os volumes de terra desde a EST 0 + 0,00 até a EST 20 + 0,00. 
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Tabela de volumes acumulados
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Perfil longitudinal e diagrama de massas
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Propriedades do diagrama de massas
O diagrama de massas não é um perfil. A forma do diagrama de massas não tem nenhuma relação com a topografia do terreno. 
2. Inclinações muito elevadas das linhas do diagrama indicam grandes movimentos de terras.
 3. Todo trecho ascendente do diagrama corresponde a um trecho de corte (ou predominância de cortes em seções mistas). 
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Propriedades do diagrama de massas
4. Todo trecho descendente do diagrama corresponde a um trecho de aterro (ou predominância de aterros em seções mistas).
5. Pontos de máximo correspondem à passagem de corte para aterro. 
6. Pontos de mínimo correspondem à passagem de aterro para corte. 
7. A diferença de ordenadas entre dois pontos do diagrama mede o volume de terra entre esses pontos. 
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Propriedades do diagrama de massas
8. Qualquer horizontal traçada sobre o diagrama determina trechos de volumes compensados (volume de corte = volume de aterro). 
Esta horizontal, por conseguinte, é chamada de linha de compensação (ou linha de terra). A medida do volume é dada pela diferença de ordenadas entre o ponto máximo ou mínimo do trecho compensado e a linha horizontal de compensação. 
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Propriedades do diagrama de massas
9. A posição da onda do diagrama em relação à linha de compensação indica a direção do movimento de terra. Ondas positivas (linha do diagrama acima da linha de compensação), indicam transporte de terra no sentido do estaqueamento da estrada. 
Ondas negativas indicam transporte no sentido contrário ao estaqueamento da estrada.
 
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EQUIPAMENTOS 
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Tractor de esteira (TE)
A parte principal é a lâmina escavadora. A esteira metálica permite seu uso em quase todos os
tipos de terrenos.
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Outros implementos
Escarificador ou “Ripper”. 
Utilizado em material de 2a categoria
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Escavadeiras
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Escavadeiras
Retroescavadeiras
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Pá carregadeira (PC)
Exclusivamente para o carregamento
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Carregadeira 
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Camião basculante (CB)
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Motoniveladora (MN)
Para espalhamento do material descarregado e para acabamento, por raspagem, de superfícies.
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Motoscraper (MS)
Executa a escavação, o auto-carregamento, o transporte e o espalhamento do material escavado.
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Motoscraper (MS)
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Compactadores