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ISPT – Topografia I Página 1 ÍNDICE INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 2 OBJECTIVOS .................................................................................................................. 3 Objectivos Gerais .......................................................................................................... 3 Objectivos específicos .................................................................................................. 3 METODOLOGIA ............................................................................................................. 3 CÁLCULO DE DECLIVIDADE DE RAMPAS ............................................................. 4 Declividade e Rampas .................................................................................................. 4 Declividade ................................................................................................................... 4 Rampa ........................................................................................................................... 5 CÁLCULO DE DECLIVE ............................................................................................... 5 DH = distância horizontal ............................................................................................. 5 Distância Vertical ou Diferença de Nível (DV ou DN) ................................................ 5 Diferença de nível real ou verdadeira ........................................................................... 5 Diferença de nível aparente .......................................................................................... 6 Erro de nível aparente ................................................................................................... 6 Distância Inclinada (DI) ................................................................................................ 6 Calculo .......................................................................................................................... 6 Exemplo ........................................................................................................................ 7 Anexo ............................................................................................................................ 9 Cálculo de Rampas ....................................................................................................... 9 Calcular da inclinação de uma rampa ......................................................................... 10 Inclinação em percentagem ........................................................................................ 10 CONCLUSÃO ................................................................................................................ 11 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 12 ISPT – Topografia I Página 2 INTRODUÇÃO Em mineração diversos factores são abordados para o planejamento correcto de uma mina ou de lavra, porêm é necessário o estudo prévio e preliminar das rampas de acesso ou remoção do material para que evitamos qualquer interferência com o talude geral. Considerando aspectos como águas pluviais a declividade e perda de solo estão interligados. Quanto maior a declividade, maior será a velocidade com que a água irá escorrer, consequentemente, maior será o volume carreado devido a força erosiva. Em infra-estruturas da mina é necessário e crucial o estudo do declive e o respectivo ângulo, da altura, distancia e comprimento da rampa a ser construída, em outras observações, devemos avaliar a rocha a ser lavrada e as características do talude para que evitemos possíveis desabamentos de terras. ISPT – Topografia I Página 3 OBJECTIVOS Objectivos Gerais Estudar o tema atribuído pelo docente cálculo de declividade de rampas, procurando conteúdos suficientes para enriquecer a sua analogia neste tema. Objectivos específicos Identificar, desenvolver e tirar as possíveis conclusões a cerca do relatório. METODOLOGIA O respectivo trabalho foi realizado com o auxílio de artigos literários baixados nas diversas páginas da internet e com manuais obtidos em algumas bibliotecas virtuais, o uso de plataformas como o Passei Directo contribui- me bastante na obtenção de algumas referências bibliográficas. ISPT – Topografia I Página 4 CÁLCULO DE DECLIVIDADE DE RAMPAS Declividade e Rampas Declividade e perda de solo estão interligados. Quanto maior a declividade, maior será a velocidade com que a água irá escorrer, consequentemente, maior será o volume carreado devido a força erosiva. Necessário ficar atento com o nível de declividade e comprimento das rampas no intuito de evitar as mais diferentes erosões que podem ocorrer nos solos. Ao passo que ocorre aumento do comprimento da rampa há maiores chances de acontecer volume de água no mesmo ponto, gerando inclusive maior velocidade de escoamento. Declividade e comprimento são dois aspectos relacionados com a possibilidade de erosão. Se pode dizer que a perda do solo e o nível de declividade são elementos que estão interligados ao alto nível. Os especialistas afirmam que conforme exista maior tamanho de declividade mais água vai escorrer e gerar a indesejável força erosiva que aumenta o escoamento. Algumas vezes, o comprimento da rampa pode diminuir o efeito erosivo, principalmente quando feitas por profissionais especializados neste tipo de produção. Na prática, a capacidade de infiltração representa elemento indispensável para diminuir a corrente e consequentemente o efeito erosivo. A topografia do terreno pela declividade e pelo comprimento dos lances exerce acentuada influência sobre a erosão. O tamanho e a quantidade do material em suspensão arrastado pela água dependem da velocidade cm que ela escorre, e essa velocidade é uma resultante do comprimento do lance e do grau de declive do terreno. O comprimento de rampa não é menos importante que o declive, pois à medida que o caminho percorrido vai aumentando, não somente as águas vão-se avolumando proporcionalmente como, também, a sua velocidade de escoamento vai aumentando progressivamente. Em princípio, quanto maior o comprimento de rampa, mais enxurrada se acumula, e a maior energia resultante se traduz por uma erosão maior. Declividade A declividade é a inclinação da superfície do terreno em relação à horizontal, ou seja, a relação entre a diferença de altura entre dois pontos e a distância horizontal entre esses pontos. É dada pelo ângulo de inclinação (zenital) da superfície do terreno em relação à horizontal. Os valores de declividade podem variar de 0° a 90°, e podem também ser expressos em percentagem. ISPT – Topografia I Página 5 Rampa Rampa é uma via de acesso usada para transportar o material e entrada a frente de trabalho. As seções das rampas devem sempre ser rectas, as rampas curvas complicam o movimento de uma pessoa em uma cadeira de rodas; Referindo-se a isso, a inclinação transversal de uma rampa também não deve exceder 2%, evitando assim qualquer deslizamento lateral. Além disso, deve-se levar em conta que, a cada mudança de direcção, deve haver um plano horizontal de pelo menos 150 cm de diâmetro - uma medida que permite a rotação de 360º de uma cadeira de rodas. CÁLCULO DE DECLIVE Medida da declividade de um terreno. É expressa, geralmente, como uma relação, fracção, percentagem ou tangente do ângulo de inclinação. O mesmo que declividade. Relação de aumento ou diminuição duma grandeza relativamente a outra. A declividade é um numero puro, geralmente expressa em %. DH = distância horizontal É a distância medida entre dois pontos,no plano horizontal. Este plano pode, conforme indicado na figura a seguir (GARCIA, 1984), passar tanto pelo ponto A, quanto pelo ponto B em questão. Distância Vertical ou Diferença de Nível (DV ou DN) É a distância medida entre dois pontos, num plano vertical que é perpendicular ao plano horizontal. Este plano vertical pode passar por qualquer um dos pontos A/A’ ou B/B’ já mencionados. Diferença de nível real ou verdadeira Quando um ponto é medido verticalmente em relação à superfície de nível verdadeira (nível médio dos mares). Distância vertical entre um ponto e o plano de referência real ou verdadeiro. Ex: altitude ISPT – Topografia I Página 6 Diferença de nível aparente Quando um ponto é medido verticalmente em relação à superfície de nível aparente. Distância vertical entre um ponto e o plano de referência arbitrário Ex. cota Erro de nível aparente Erro existente quando se relaciona duas superfícies de nível (real e aparente), Erro = DNreal – DNaparente. Este erro sempre existirá, pois os instrumentos não acompanham a superfície real e sim a aparente (plana). Distância Inclinada (DI) é a distância medida entre dois pontos, em planos que seguem a inclinação da superfície do terreno. Calculo A tangente da inclinação da superfície do terreno em relação à horizontal, ou seja, é a relação entre a diferença de altura entre dois pontos e a distância horizontal entre esses pontos. É dada pelo ângulo de inclinação (zenital) da superfície do terreno em relação à horizontal. Os valores de declividade podem variar de 0° a 90° e podem também ser expressos em percentagem. É a relação da diferença de nível entre dois pontos com a distância horizontal entre eles. Sendo: d (%) = ( DN / D ) x 100 Onde: d = declividade em percentagem DN = Diferença de nível D = Distância DN D Declive Aclive ISPT – Topografia I Página 7 Exemplo 1. A distância entre o ponto mais baixo A e o ponto mais alto B de um terreno que sera projectada a via da acesso a mina mede 1,9 quilómetros. Sabe-se que as curvas de nível sobem a cada 20 metros, e que o ponto A está na altitude de 120 metros, enquanto o ponto B está na altitude de 200 metros, ou seja dh = 200m - 120m dh = 80m Portanto, se percorrermos 1,9 quilómetros de distância (deslocamento horizontal), vamos subir 90 metros. Neste caso, a declividade é 90m/1,9km ou, convertendo-se ambos os termos em metros, tem-se 90m/1900m. Simplificando, a declividade é 9/190que será igual 0,047 em percentagem 4,7%. Pode-se expressar a declividade de outra forma, a saber, calculando-se o deslocamento horizontal necessário para subir um metro. 9m ——– 190m 1m ——— x m => x= 21,11metros Portanto, é necessário um deslocamento horizontal de 21,11m para subir um metro, e a declividade será 1:21,11. Mas, geralmente, a declividade é expressa em percentagem, ou seja, é preciso calcular a elevação correspondente a um deslocamento horizontal de 100m. É necessário um deslocamento horizontal de 21,11 metros para subir um metro, um deslocamento horizontal de 100 metros resultará numa elevação x metros. O valor de x será calculado pela regra de 3 simples: 1,0 m ———- 21,11m x m ———- 100m x = 4,7 Se num deslocamento de 100 metros, subimos 4,7m, a declividade do terreno é de 4,7%. ISPT – Topografia I Página 8 Naturalmente, o mesmo resultado é obtido aplicando-se a fórmula: D = (dh/dH) x 100 Onde dh = diferença de altura BC dH = distância horizontal AC Substituindo-se os valores: D = (1/21,25) x 100 = 4,7% 2. Pretende – se projectar um acesso a uma estrada. Como o terreno é acidentado, o topógrafo necessita determinar a declividade do terreno de A para B, em valores percentual e angular. Para realizar os cálculos ele dispõe das informações da planta topográfica, onde a distância horizontal entre os pontos é de 32,54 m e a equidistância das curvas é de 2 m, com as seguintes cotas A e B, igual 22 m e 26 m. Dados Formula/ Resolução D horizontal de A para B = 32,54 m D%= D= atan( ) Equivalência das curvas é de 2m D%= D= atam( Cota do ponto A= 22 m D%= 12,29 D= 7 Cota do ponto B= 26m D ( %)= ? D= ? A B (+) DV ou DN = 26 – 22 = 4 m DH = 32,54 m ISPT – Topografia I Página 9 3. Fórmula/ resolução D(%)= ? Tg ( ) ( ) D(%)= 4. Fórmula/ Resolução D(%)= DV/DH*100 tg D(%)=50/275*100 tg =50/275 D)%)=18,18% tg = 0,1818 Anexo Cálculo de Rampas Já sabemos que, a partir de suas diferentes possibilidades de projecto. Apesar de consistir basicamente de uma superfície contínua que vence uma diferença de altura, com um determinada inclinação, é necessário destacar uma série de especificações construtivas e, como sabemos, as normativas mínimas relativas ao desenho das rampas variam de acordo com a geologia do local. Aclive DH= 38,575 DN = 3,560 DV= 50 m DH=275m Y X ISPT – Topografia I Página 10 Calcular da inclinação de uma rampa A inclinação pode ser expressa como uma percentagem, como resultado da relação entre a altura a vencer (h) e a distância da seção no plano horizontal (d) multiplicado por 100. Inclinação em percentagem = (h/d) x 100 A partir dessa expressão, podemos conhecer os valores de cada termo. Uma rampa existente de 1 metro de altura com uma distância horizontal de 10 metros, terá uma inclinação de 10%. Exemplo. Dados Formula h=34m I(%)=(h/d)*100 d= 50m I(%)=(34/50m)*100 Inclinação em percentagem=? I(%)= 0,68= 68 d P(%) h Altura= 34 m Distancia= 50 m ISPT – Topografia I Página 11 CONCLUSÃO Em mineração a declividade e inclinação da rampa são dois pontos importantes a estudar no planejamento de vias de acesso para a retirada ou entrada de material. Entretanto se o ângulo da rampa for maior, consequentemente haverá maior declive, porem é necessário avaliar a geologia no local, as condicionantes geomecánicas e o fluxo do aquífero poroso, para se determinar um ângulo viável. Os critérios de projecto para curvas são o ângulo-de-visão e distância de parada, as curvas devem ser projectadas de forma que o ângulo de visão proporcione uma distância igual ou maior que a distância necessária para parar o caminhão, os gradientes são normalmente iguais ou menores que 8%, sendo que gradientes maiores de 10% somente são utilizados para acessos temporários. E as respectivas rampas são projectadas seguindo uma regra Evitar curvas no topo ou na base de colinas e morros; Projectar cruzamentos prioritariamente em partes planadas vias (ou pelo menos em rectas); Utilizar a razão de até 1:25 (4%) para acessos nos bancos, para facilitar a drenagem; O raio das curvas deve ser sempre maior do que o raio mínimo de curvatura dos equipamentos que utilizam as vias. ISPT – Topografia I Página 12 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 13.133. Execução de Levantamento Topográfico. Rio de Janeiro, 1994. ALVAREZ. Adriana A. M.; et al. Topografia para Arquitetos. Ed. Booklink Publicações Ltda. Universidade Federal do Rio de Janeiro. 2003. BORGES, A. C. Topografia Aplicada à Engenharia Civil. Ed. Edgard Blücher Ltda. São Paulo. Volume 1. 1977 BORGES, A. C. Topografia Aplicada à Engenharia Civil. Ed. Edgard Blücher Ltda.São Paulo. Volume 2. 1992. BORGES, A. C. Exercícios de Topografia. 3ª Edição. Ed. Edgard Blücher Ltda. São Paulo. 1975 COMASTRI, José A. JUNIOR, Joel Gripp. Topografia aplicada: medição, divisão e demarcação. Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, Imprensa Universitária, 1990. COMASTRI, José A.; TULER, José C. Topografia – Altimetria. Universidade Federal de Viçosa. Imprensa Universitária. 2ª Edição. Viçosa/MG, 1990. ESPARTEL, L. Curso de Topografia. 9ª ed. Rio de Janeiro, Globo,1987. GARCIA, G. J.; PIEDADE, G. C. R. Topografia aplicada às ciências agrárias. 5 ed. Nobil, São Paulo, 1984. IFSC. Instituto Federal de Santa Catarina. Apostilas de Aulas de Topografia, Geodésia e Cartografia. Curso Técnico em Agrimensura. Disponível no site: http://sites.florianopolis.ifsc.edu.br/agrimensura/. KAUFMAN W.W. and AULT, J.C (2001). Design of Surface Mine Haulage Roads - A Manual. UNITED STATES DEPARTMENT OF THE INTERIOR, BUREAU OF MINES Information Circular 8758 SOTO VILCA, C. Y., & TARAZONA YABAR, N. (2016). Diseño, validacióne implementación de una aplicación de acarreo en minería superficial. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/7151 http://sites.florianopolis.ifsc.edu.br/agrimensura/
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