Projeto de Terraplenagem: Operações e Materiais

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PROJETO DE 
TERRAPLENAGEM
Amanda Rodrigues
Daiane Vieira
Eduarda Costa
OPERAÇÕES BÁSICAS, MATERIAIS DE SUPERFÍCIE, 
EMPOLAMENTO E REDUÇÃO
TÓPICOS ABORDADOS
1. Materiais de superfície
2. Taludes
3. Cortes e escavação
4. Aterros e compactação
5. Ensaios
6. Offsets
7. Notas de serviço
8. Transporte
9. Diagrama de Bruckner
10. Empolamento e redução
11. Exemplo de projeto de terraplenagem
Especificações: DNIT
INTRODUÇÃO: Projeto de Terraplenagem
- Realizado após o Projeto Geométrico da estrada, estudos hidrológicos e 
geotécnicos;
- Define seções transversais (cortes ou aterro);
- Determinação dos quantitativos de serviços de terraplenagem;
- Determinação dos locais de empréstimos e bota-foras;
- Caracterização precisa de todos os parâmetros geotécnicos dos materiais 
utilizados;
- Apresentação dos quadros de distribuição do movimento de terra.
INTRODUÇÃO: Projeto de Terraplenagem
PROJETO BÁSICO: 
● estudo preliminar
● pesquisas
● levantamento de alternativas
● investigação da área
● estudos geotécnicos
● estudos hidrológicos
● plano básico de execução
PROJETO EXECUTIVO:
● revisão do projeto básico
● seleção de materiais
● ensaios
● cálculos de movimento de terra
● definição de empréstimos e 
bota-foras
● definição das seções
● demais plantas 
A TERRAPLENAGEM
é uma atividade cíclica: escavação, carga, transporte e descarga
+
uma atividade não-cíclica: compactação.
MATERIAIS DE 
SUPERFÍCIE
MATERIAIS DE SUPERFÍCIE
- Segundo consta no DNIT:
“Solo é uma formação natural, de estrutura solta e removível e de espessura 
variável, resultante da transformação de uma rocha-mãe, pela influência de 
diversos processos físicos, físico-químicos e biológicos”.
- Com enfoque na terraplenagem, o principal critério que interfere na classificação 
dos materiais de superfície é a sua trabalhabilidade.
MATERIAIS DE SUPERFÍCIE
Algumas características do solo influenciam na sua classificação, são elas:
- Tamanho e forma das partículas: Partículas com tamanhos maiores e com 
arestas vivas resistem mais ao corte e requerem maior potência para a sua 
realização.
- Vazios: Um solo com pequeno volume de vazios, ou seja, bem graduado, oferece 
maior resistência ao corte. 
- Teor de umidade: Solos secos com baixos teores de umidade promovem maior 
dificuldade no desmonte devido ao aumento do atrito entre os grãos. 
MATERIAIS DE SUPERFÍCIE: Classificação
1ª categoria: 
- Solos residuais ou sedimentares, seixos rolados 
ou não, com diâmetro máximo e inferior a 15 
cm, qualquer que seja o teor de umidade 
apresentado. 
MATERIAIS DE SUPERFÍCIE: Classificação
2ª categoria: 
- Solos de resistência mecânica inferior à da rocha 
não alterada
- Blocos de rocha de volume inferior a 1 m³ e os 
matacões ou pedras de diâmetro médio superior a 
15 cm. 
- 2ª categoria com material pré-escarificável.
- 2ª categoria com emprego descontínuo de 
explosivos e pré-escarificação.
MATERIAIS DE SUPERFÍCIE: Classificação
3ª categoria: 
- Materiais com resistência ao desmonte mecânico 
equivalente à rocha não alterada, e blocos de 
rocha, com diâmetro médio superior a 1,00 m, ou 
de volume igual ou superior a 1 m³.
MATERIAIS DE SUPERFÍCIE: Seleção qualitativa
Características de trabalhabilidade
- Camadas finais de terraplenagem são executadas com materiais de 1ª categoria
- No corpo dos aterros são empregados os materiais de 2ª e 3ª categorias
Características físicas
- Relacionadas à capacidade de suporte do solo e à sua expansão.
- Ambos os parâmetros podem ser determinados através do ensaio do Índice de 
Suporte Califórnia - ISC (Califórnia Bearing Ratio)
- O valor do ISC corresponde à umidade ótima. 
MATERIAIS DE SUPERFÍCIE: Seleção qualitativa
Valores extremos admissíveis para a 
expansão: 
- Para camadas finais de terraplenagem, 
em cortes ou aterros: expansão < 2%. 
- Para corpo de aterros: expansão < 4%.
TALUDES
TALUDES
- Chamado de saia de corte ou 
aterro;
- É a superfície inclinada do 
terreno natural;
- Deve possuir inclinação de 
projeto.
TALUDES
CORTES
Máximo 1:1 (V:H)
ATERROS
Máximo 2:3 (V:H)
TALUDES EM ESCALONAMENTO
● Altura superior a 10 m
● Muita área de superfície exposta
● Erosão
● Altas velocidades da água
● A água é canalizada através de valetas 
construídas nos patamares
ESCAVAÇÃO E 
CORTES
CORTES
- A execução abrange a escavação 
do terreno natural
- O maciço é desmontado por 
ação mecânica
CORTES: Operações prévias
- Precedido por desmatamento e destocamento;
- Obras-de-arte já devem estar construídas;
- As marcações do eixo, offsets e RNs devem 
estar em consonância com o Projeto 
Geométrico;
- Locais de bota-fora devem estar preparados.
CORTES: Modalidades
EM SEÇÃO PLENA
Encaixe completo da seção transversal no terreno natural.
CORTES: Modalidades
EM MEIA ENCOSTA
A plataforma apresenta parte em aterro e parte em corte.
CORTES: execução
- Os segmentos são escavados até as cotas e larguras definidas em projeto;
- A declividade dos taludes deve ser cuidadosamente controlada e verificada.
CORTES: orientações
- Verificada a existência de rocha sã ou em decomposição, deve-se realizar o 
rebaixamento do greide, em 0,40 m, e o preenchimento do rebaixo com material 
indicado em projeto;
- Verificada a existência de solos de expansão maior que 2%, deve-se realizar sua 
remoção, com rebaixamento de 0,60 m;
- No caso de solos orgânicos, o projeto fixará a espessura a ser removida;
- Em todos os casos, deve-se executar novas camadas, constituídas de materiais 
selecionados, os quais devem ser especificados em projeto.
CORTES: Orientações
- As características do solo in natura nas camadas superficiais (0,60 m superiores), 
devem ser verificadas em termos de grau de compactação.
- Os segmentos que não atingirem as condições mínimas de compactação, devem 
ser escarificados, homogeneizados, levados à umidade adequada, e então, 
devidamente compactados.
- Após a execução dos cortes, não é permitida a presença de blocos de rocha nos 
taludes, de forma que possam colocar em risco a segurança do trânsito.
CORTES: Orientações
- O material escavado é transportado 
para locais previamente definidos;
- Pode ser utilizado em aterros na própria 
obra, ou enviados para locais fora da 
plataforma da rodovia, de preferência 
nos limites de faixa de domínio, 
chamados de bota-fora;
- O material de bota-fora recebe esse 
destino por possuir má qualidade, 
volume excessivo e/ou necessitar de 
excessiva distância de transporte.
CORTES: Orientações
- Caso o nível de água se situe acima da 
cota do greide de terraplenagem é 
necessária a execução de drenagem 
adequada;
- A quantidade, posicionamento, diâmetro 
e comprimentos dos drenos devem ser 
executados de acordo com especificado 
em projeto.
CORTES: Cuidados em detonação de rochas
- estabelecer um horário rígido de detonação, com horas certas de fogo;
- não trabalhar com explosivos à noite;
- abrigar adequadamente pessoas e equipamentos, promovendo sua segurança;
- avisar à comunidade local e ao tráfego usuário, eventualmente existente;
- evitar a aproximação de pessoas nas vizinhanças do corte na hora da explosão;
- somente permitir o manuseio de explosivo por pessoal habilitado e, em número 
o mais reduzido possível;
- somente trazer do depósito a quantidade de explosivo necessária à detonação.
CORTES: Equipamentos
Trator de esteira Caminhão basculante Motoniveladora Trator empurrador (pusher)
Perfuratriz Explosivos Retroescavadeira Escavadeira
ATERROS E 
COMPACTAÇÃO
ATERROS
- São os segmentos da rodovia que 
necessitam de depósito de materiais 
para atingir a cota especificada.
- As operações prévias seguem o 
mesmo descrito em cortes.
- Deve ser isento de matéria orgânica.
ATERROS: Empréstimos
- São áreas de onde serão escavados 
materiais a serem utilizados nos 
aterros.
- Deve ser isento de matéria orgânica.
ATERROS: Procedimento
1) Descarga;
2) Espalhamento em camadas;
3) Homogeneização;4) Conveniente umedecimento ou aeração;
5) Compactação.
Obs: A inclinação dos taludes deve ser cuidadosamente controlada e verificada.
ATERROS: Procedimento
- O lançamento do material deve ser feito em camadas sucessivas, em toda a 
largura da seção transversal;
- A espessura da camada compactada não deve ultrapassar 0,30 m e, camadas 
finais, 0,20 cm.
ATERROS: Procedimento
Uso de materiais Rochosos
Em regiões onde houver ocorrência predominante de materiais rochosos, é 
admitido seu uso em aterros.
- A rocha deve ser depositada em camadas, cuja espessura não deve ultrapassar 
0,75 m;
- Os últimos 2,00 m do corpo do aterro devem ser executados em camadas de, no 
máximo, 0,30 m de espessura;
- O material deve ser compactado por rolos vibratórios;
- O tamanho máximo admitido para a pedra é de ⅔ da espessura da camada 
compactada.
ATERROS: Procedimento
Uso de materiais Arenosos
Em regiões onde houver ocorrência predominante de areia, é admitido seu uso em 
aterros.
- Deve haver material terroso subsequente;
- Deve estar definido em projeto.
ATERROS: Solapamento
ATERROS: Enrocamento
ATERROS: Obras-de-arte
- Onde houver travessia de cursos d’
água ou passagens superiores, a 
construção dos aterros deve preceder 
a das obras-de-arte especiais.
- Em último caso, não havendo outra 
alternativa, todas as medidas de 
precaução devem ser tomadas, a fim 
de que o método construtivo 
empregado para a construção dos 
aterros não origine movimento ou 
tensões indevidas nas obras-de-arte.
ATERROS: Compactação
- Visa reduzir o volume de vazios, aumentando seu peso específico, resistência e 
estabilidade.
- A diminuição ocorre até o ponto em que a maior parte das partículas entra em 
contato umas com as outras, ocasionando uma quantidade mínima de vazios: 
densidade máxima.
- A umidade que corresponde à quantidade mínima de água necessária para 
atingir este ponto chama-se “umidade ótima”.
- Energia de compactação: rolos compactadores.
COMPACTAÇÃO: Processos Fundamentais
POR COMPRESSÃO
- Aplicação de uma força vertical, 
de maneira constante;
- Este deslocamento permite uma 
melhor arrumação das 
partículas, objetivando sempre 
a diminuição do volume de 
vazios.
POR AMASSAMENTO
- Aplicação simultânea de forças 
verticais e horizontais;
- Acomodação mais rápida das 
partículas com menor número de 
passadas (ex. rolos pé de carneiro, 
de pneus etc.).
COMPACTAÇÃO: Processos Fundamentais
POR IMPACTO
- Aplicação de forças verticais, 
provocando impacto sobre a 
superfície;
- Repetição até de 500 vezes por 
minuto.
POR VIBRAÇÃO
- Aplicação de forças verticais com 
uma frequência de repetição acima 
de 500 golpes por minuto;
- Rolo vibratório
COMPACTAÇÃO: Diretrizes
● Todas as camadas do solo devem ser compactadas.
● Para o corpo dos aterros, na umidade ótima, mais ou menos 3%, compactar até 
se obter a massa específica aparente seca correspondente a 100% da massa 
específica aparente máxima seca.
● Para as camadas finais, a massa específica aparente seca deve corresponder a 
100% da massa específica aparente máxima seca do ensaio DNER-ME 129/94, 
Método B.
● Os trechos que não atenderem às condições mínimas de compactação devem 
ser escarificados, homogeneizados, levados à umidade adequada e, novamente 
compactados, de acordo com o estabelecido em projeto.
PROBLEMAS DE COMPACTAÇÃO
- O maior problema é que os aterros sejam executados, sem que o adensamento 
desejável tenha sido obtido em todo o maciço de terra.
- As falhas podem vir à tona muito tempo após a construção, em:
➢ recalques excessivos;
➢ escorregamentos da saia do aterro;
➢ erosão rápida.
COMPACTAÇÃO: Equipamentos
Trator de lâmina Caminhão basculante Motoniveladora Escavo-transportadora
Rolo liso Rolo de pneu Rolo pé de carneiro
ENSAIOS
ENSAIOS
ENSAIOS
Off-sets
e Notas de Serviço
Off-sets
São marcações feitas nas laterais do eixo da estrada por meio de piquetes e 
estacas para indicarem a delimitação entre o terreno natural e os aterros e/ ou 
cortes.
Off-sets
Nos aterros sugere-se marcar os off-sets distanciados a 1m na horizontal dos 
pés do aterro, para evitar que a marcação fique comprometida.
Notas de Serviço
Os off-sets, são marcações utilizadas na nota de serviço. No entanto, para 
determinação dos off-sets é preciso ter as seções transversais e gabaritos 
estabelecidos, superlargura, superelevação e possivelmente a banqueta de 
visibilidade. O fluxograma a seguir ilustra o procedimento de marcação dos 
off-sets.
Notas de Serviço
Notas de Serviço
Notas de Serviço
Notas de Serviço
FATOR DE HOMOGENEIZAÇÃO: Avaliação
Onde: 
Dcorte: densidade aparente seca do material ocorrente no corte de origem 
(densidade "in situ");
Dcomp: densidade aparente seca do material, extraído do corte, após compactação 
no aterro. 
CUBAÇÃO DO MOVIMENTO DE TERRA: Cálculo
- O cálculo dos volumes de cortes e aterros se dá por meio dos processos 
expeditos ou precisos. Assim, determina-se o volume do prisma por duas seções 
transversais consecutivas.
CUBAÇÃO DO MOVIMENTO DE TERRA: Cálculo
- Com a aplicação da média destas áreas, calcula-se o volume:
Sendo l o espaçamento entre duas seções subsequentes.
- Processos expeditos: dedução de expressões analíticas em função da cota 
vermelha e da declividade transversal.
- Processos precisos: métodos mecânico e computacional.
CUBAÇÃO DO MOVIMENTO DE TERRA: Cálculo
- Antes de qualquer operação de terraplenagem, deve-se realizar a limpeza do 
terreno e a remoção da camada superior do terreno - camada vegetal imprópria 
para fins rodoviários -.
DISTRIBUIÇÃO DO 
MATERIAL A SER ESCAVADO
DISTRIBUIÇÃO DO MATERIAL A SER ESCAVADO
Onde: 
Vi - volumes parciais escavados; 
di - distâncias de transporte parciais respectivas.
- A distribuição teórica do material a ser escavado consiste em definir-se toda a 
origem e destino dos materiais envolvidos na terraplenagem, seus volumes e 
classificação, e as distâncias médias de transporte.
Medição do transporte
Onde, Vi é o volume e Xi a distância de transporte, de cada categoria no corte ou 
empréstimo.
- A determinação das distâncias de transporte deve ser feita no perfil de locação, 
entre os centros de gravidade de extração e depósito. A localização de tais 
centros é realizada conforme medidas no campo, e guiada pelo método de 
Brückner.
Diagrama de Brückner
- O diagrama de Brückner é o método mais 
utilizado para estimar as distâncias médias de 
transporte entre trechos compensados.
- "Ordenadas de Brückner".
- Os trechos ascendentes representam cortes, e 
os trechos descendentes, aterros.
- Pontos de máximo.
- Pontos de mínimo.
- Linha de compensação.
Diagrama de Brückner
- Distância média de transporte (DMT).
- Momento de transporte (MT).
- Necessidade de bota-fora e empréstimo.
Empolamento
e Redução
Empolamento
Umas das propriedades do solo mais importantes para ser considerada na 
terraplenagem, o empolamento consiste no aumento do volume do solo após a 
escavação, esse fenômeno ocorre devido ao aumento do volume de vazios, e 
também pelo alívio de tensões. Por exemplo, 1 m3 de solo argiloso no terreno 
natural quando escavado corresponderá a 1,41 m3 devido ao empolamento.
Empolamento
Empolamento
Portanto, após escavação tem-se um volume solto (VS) maior em relação ao 
volume natural (Vn), e como o volume solto possui mais vazios tem-se que ℽs < ℽn. 
Sendo assim, o fator de empolamento é dado pela equação.
Empolamento
Cada tipo de solo possui um determinado valor de empolação, quanto maior a 
quantidade de finos presente no solo maior será a sua expansão.
Redução
Fenômeno que consiste na diminuição do volume do solo após processo de 
compactação, dada pela redução de vazios, através da expulsão de ar. Essa 
propriedade é de grande importância em duas situações:
1 - Para determinar o volume necessário de escavação para um volume de aterro 
estipulado;
2 - Para estimar a quantidadede solo transportado (considerar empolamento) 
necessária para o aterro.
Redução
Nesse fenômeno 3 variáveis são relevantes sendo essas, tipo de solo, 
estrutura do solo, grau de saturação do solo e o nível de tensões.
A redução pode ser calculada através das seguintes equações:
EXEMPLO DE 
PROJETO
Obrigada!
Amanda Rodrigues
Daiane Vieira
Eduarda Costa