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APS – Planejamento e Execução de Obras Viárias Prof. Felipe de Campos Loch Camila Patrícia Costa Faria RA: 20974674 Elves Pereira Mota RA: 21338105 Rogério Rodrigues Ferreira RA: 20990753 São Paulo – SP 2020 Toda técnica de drenagem em rodovias utiliza a hidrodinâmica, tendo em vista que seu objetivo é retirar, por meio de dutos livres, toda a água nociva ao corpo da via; essa água é captada e transportada para locais que menos afetam a segurança e a durabilidade da estrada. O primeiro tipo de drenagem apresentado é a Drenagem de Transposição de Talvegues, onde as águas provenientes de uma bacia precisam ser transportadas sem comprometer a estrutura viária. As obras de transposição de talvegue podem ser poços de visita, pontões e pontes. O dimensionamento dos poços de visita é feito pela equação de Bernoulli, em casos reais, a perda de pressão por atrito da água com as paredes do canal deve ser introduzida na equação de Bernoulli, que depende da rugosidade do revestimento. As caixas de visita são obras compostas por boca e corpo, que devem permitir a livre passagem das águas que passam pelas estradas. Corpo é a parte localizada sob os cortes e aterros e as bocas são os dispositivos de entrada e saída, a montante e a jusante, e são compostas por soleira, parede frontal e asas. Os poços de visita devem estar localizados sob aterros, na boca dos cortes e nos cortes e são classificados de acordo com a forma do perfil, quanto ao número de linhas, aos materiais com os quais são construídos e quanto à ocultação. Para projetar uma caixa de visita, deve-se realizar um levantamento topográfico em planta, cálculo da seção transversal ou seção de fluxo da caixa de visita; determinar o comprimento do poço de inspeção, fundações; Os revestimentos de tubos, sejam de concreto ou metálicos, devem atender às resistências mínimas especificadas pela ABNT e às necessidades do projeto e apresentação. Para o dimensionamento hidráulico de poços de visita, presume-se que eles possam funcionar como canais, vertedouros ou furos. No caso de poços de inspeção que funcionam como canais, o projeto será baseado em duas hipóteses: Considerando a operação de poços de inspeção nos regimes supercrítico e subcrítico. Para o dimensionamento de poços de visita como vertedouros, a obra é considerada um orifício, no qual a altura da água sobre a borda superior é zero. Para dimensionar as caixas de visita como furos, são utilizadas a equação de Torricelli e a equação da continuidade, considerando a opção da caixa de visita para trabalhar com carga hidráulica, ou seja, com a entrada submersa. O regime de fluxo pode ser dividido em 3 categorias: crítico; o rápido; e o subcrítico. No caso de poços lenticulares metálicos ondulados, por apresentarem geometrias mais complexas, envolvendo 3 raios distintos, as estruturas lenticulares apresentam dimensões e propriedades difíceis de serem expressas por fórmulas práticas. Para calcular suas capacidades e limitações, a equivalência é feita com superfícies retangulares. Essa equivalência fornece as dimensões aproximadas dos dados necessários para determinar as equações para o fluxo crítico. Quando se trata de bueiros elípticos de metal corrugado, é utilizado o mesmo procedimento usado para estruturas lenticulares. Sempre que a inclinação do poço for inferior a crítica, o dimensionamento (seção de fluxo e velocidade) será obtido através das equações gerais de fluxo. Bueiros lenticulares ou elípticos de metal corrugado. Tanto para os bueiros lenticulares quanto para os de seção elíptica, por não existirem fórmulas simples que expressem a vazão em função da variação da profundidade da água, a vazão deve ser calculada na seção completa para o declive estabelecido e também a crítica de altura quanto à vazão dado para conhecer o regime a que se refere. Após definir a vazão para toda a seção e a altura crítica referente à descarga do projeto, o dimensionamento hidráulico da caixa de visita está parcialmente funcionando. O empate para determinada vazão de projeto é obtido por meio da utilização de ábacos, que definem as propriedades hidráulicas desses tipos de estruturas; entrar na relação entre a vazão à vazão e a vazão à seção cheia, obtendo-se o valor percentual do empate em relação à altura total da seção e, portanto, seu valor para a vazão normal. Os poços de visita são tratados, em termos de vazão, de duas formas: Com controle de entrada, onde o poço de visita deve ter seção transversal mínima e condições de boca que permitam o escoamento da vazão desejada com o máximo de barramento permitido pelo projeto e com controle de saída onde a drenagem de ralos com controle de saída pode ocorrer com o duto total ou parcialmente preenchido, em parte ou em toda sua extensão. Se a seção do poço estiver totalmente preenchida, diz-se que o poço está operando toda a seção. A velocidade da água no corpo dos poços de inspeção é maior do que nos canais naturais. Portanto, pode ser necessário, muitas vezes, utilizar dissipadores de energia no canal de descarga já na determinação da velocidade média na seção transversal, na foz a jusante dos fluxos com controle de entrada, pode-se utilizar a fórmula de Manning. Para dimensionar poços de visita, devem ser coletados os elementos necessários ao projeto, tais como: vazão de projeto Q, em m3 / s; o comprimento aproximado L da caixa de inspeção em m; a inclinação definida do poço de inspeção em m / m; a altura de barramento admissível na entrada HW, em m; velocidade média e máxima da água no talvegue, em m / s; características do poço para a 1ª tentativa, incluindo seção transversal e tipo de boca a montante. Na primeira tentativa de seleção das dimensões da seção transversal do poço, é adotado um dos seguintes critérios: seleção arbitrária; uso de tabelas de fluxo crítico; uso de nomogramas para controle de entrada. A solução final deve resultar da análise econômica. Suponha controle de entrada e saída: Ao comparar os valores de HW, o controle de entrada e o valor mais alto da saída indicarão o tipo de fluxo a ser considerado para a situação operacional do projeto. Verificando a existência de um fluxo de controle de saída e obtendo um valor HW superior ao aceitável, é adotado um poço de inspeção com maior seção transversal ou múltiplas linhas. Calcule a velocidade de saída para o tamanho e a forma dos bueiros a serem testados. Quando os projetos de poços de inspeção não exigem grande rigor no dimensionamento, isso pode ser feito mais rapidamente com base em "curvas de comportamento". Essas curvas são aplicáveis, dentro de certos limites de alturas de represamento (HW) e descargas, para cada comprimento e tipo de bueiro. Pontes e Pontilhões: Pontilhões são obras utilizadas para a transposição de talvegue quando, com a imposição da descarga do projeto ou da malha projetada, não se podem construir poços de visita. Os elementos necessários para o dimensionamento das pontes são os mesmos que para as pontes, exceto pelo tempo de recorrência que, no caso das pontes, é geralmente considerado inferior ao das pontes. Esse valor está relacionado ao menor risco a se temer com relação à destruição da obra ou interrupção do tráfego. As pontes são obras de arte destinadas a ultrapassar os talvegues formados por cursos de água, cuja transposição não pode ser feita por bueiros e pontões. Devido à sua maior importância e às suas extensões, estas obras requerem estruturas mais complexas do que as utilizadas nas pontes e, por isso, no seu desenho, os procedimentos de cálculo devem ser mais rigorosos. Para realizar o dimensionamento hidráulico, os valores devem ser obtidos inicialmente: vazão do projeto; Declividade do leito do rio; Levantamento dos trechos normais ao curso do rio no ponto de seu cruzamento com o eixo da rodovia a montante e a jusante; Fixação do coeficiente de Manning a ser adotado para o curso d'águaapós vistoria local e exame da própria mesa. Influência dos pilares da ponte: A implantação de pilares no leito do curso d'água constitui um fenômeno semelhante a uma contração, pois com a obstrução resultante resulta na redução da área da seção transversal da vazão e na formação de remanso a montante do obstáculo, este ou seja, uma elevação do nível da água que, em determinadas circunstâncias, deve ser verificada, a fim de estabelecer a amarração livre mínima para a estrutura. Além de reduzir a largura do fluxo livre, os pilares produzem uma redução na veia de líquido, função direta do perfil aerodinâmico do trecho. A execução de uma ponte de vão superior a 30,00 m num ponto a 2 km ou menos da sua foz ou do ponto onde desagua noutro curso de água de maior dimensão, requer a verificação dos seus níveis máximos de cheias e se irão influenciar os do rio na qual o trabalho será projetado. Drenagem de superfície: A drenagem superficial de uma rodovia tem por objetivo interceptar e capturar, levando à drenagem segura, as águas provenientes de suas áreas adjacentes e aquelas que precipitam sobre a estrada, garantindo sua segurança e estabilidade. Para um sistema de drenagem superficial eficiente, uma série de dispositivos são utilizados com objetivos específicos: Corte de valas de proteção; Valas de proteção de aterro; Cortar calhas; Calhas de aterro; Calha central do canteiro; Descidas de água; Tomadas de água; Caixas de coleta; Tampa do poço; Pias de energia; Programação de declives; Cortadores de rio. As valetas de proteção contra corte interceptam as águas que correm pelo terreno natural rio acima, impedindo que cheguem ao talude de corte. Essas valas serão construídas em todas as seções da seção. Devem estar localizados paralelamente às cristas dos cortes, a uma distância de 2,0 a 3,0 metros. As valas de proteção contra corte podem ser trapezoidais, retangulares ou triangulares. Valas trapezoidais são mais recomendadas por apresentarem maior eficiência hidráulica. As coberturas da vala de corte devem ser escolhidas de acordo com a velocidade do fluxo e de acordo com a natureza do material do solo. Os tipos de revestimentos mais recomendados são: Concreto; Tijolo ou alvenaria de pedra; Pedra limpa; Vegetação. No caso de revestimento de concreto, deve ter espessura mínima de 0,08 m. e resistência Fck / 15Mpa por 28 dias. Nos revestimentos em pedra, deve-se rejuntar com argamassa cimento-areia na linha 1:4. Para realizar o dimensionamento hidráulico dessas valas é necessário estimar a vazão de contribuição, pelo método racional, onde a área de drenagem é limitada pela própria vala e pelo divisor de água do talude a montante. O tipo de seção a ser adotado é fixo, a largura e a inclinação das paredes laterais nos trapézios ou a inclinação das paredes laterais no caso de seção triangular, deixando a altura h a ser determinada; a inclinação da vala é determinada; a velocidade máxima permitida é fixa (v); Por meio de tentativas, são dados os valores de altura (h), recalculando os respectivos elementos hidráulicos do trecho, tais como: perímetro úmido, raio hidráulico e área úmida, e aplicando a fórmula de Manning e a equação de continuidade, determina-se a velocidade e vala admissível descarga; a comparação entre a descarga afluente e a vazão permissível orientará a necessidade ou não de aumento da altura h; a comparação entre a vazão e a velocidade permitida guiará a necessidade ou não de alteração do revestimento esperado; o regime de fluxo é verificado calculando a altura crítica. As pequenas barragens podem ser feitas com diversos materiais: madeira, concreto, chapa etc. Na prática, é necessário retirar a água da vala de proteção contra corte para a calha ou para a caixa coletora de uma caixa de inspeção. Nestes casos, o dispositivo de saída de água da vala de proteção contra corte para a plataforma é comumente chamado de descida d'água. Essas descidas de água geralmente são feitas em degraus ou por meio de "corredeiras" com anteparas. As valas de proteção do aterro visam interceptar as águas que correm pelo terreno a montante, evitando que cheguem ao sopé da encosta do aterro. Além de receber a água das calhas e abrir valas, conduzindo-as com segurança até o dispositivo de transposição dos talvegues. As valetas de proteção do aterro devem estar localizadas aproximadamente paralelas ao sopé do talude a uma distância entre 2,0 e 3,0 metros. O material resultante da escavação deve ser colocado entre a vala e o pé do aterro, aplicado manualmente de forma a suavizar a intersecção das superfícies do aterro com o terreno natural. As seções adotadas podem ser trapezoidais ou retangulares, a cobertura da vala de proteção do talude deve ser escolhida de acordo com a velocidade de escoamento, natureza do solo e fatores econômicos e estéticos. Os tipos de revestimento mais recomendados são: - concreto; - alvenaria de tijolo ou pedra; pedra limpa; vegetação. Quanto às especificações e processos de construção. O dimensionamento hidráulico das valas de proteção de talude é feito da mesma forma que as valas de proteção de corte, ou seja, através da fórmula de Manning, equação de continuidade e método racional. As calhas de corte captam as águas que precipitam na plataforma de corte e taludes e conduzem-nas, longitudinalmente à autoestrada, ao ponto de transição entre o corte e o aterro, de forma a permitir a saída lateral para o terreno natural ou para a vala de aterro, ou para a caixa de coleta de um bueiros. As calhas devem estar localizadas em todos os cortes, sendo construídas na lateral dos ombros, terminando em pontos de saída convenientes (pontos de corte para aterro ou caixas de coleta). As calhas de corte podem ter vários tipos de seção, dependendo da capacidade de fluxo necessária. A calha triangular é um tipo bem aceito porque, além de apresentar razoável capacidade de escoamento, conta a seu favor com o importante fato de reduzir os riscos de acidentes. Os principais tipos de revestimentos são: concreto; alvenaria de tijolo; argamassa, alvenaria de pedra; pedra arrumada revestida; pedra limpa; revestimento vegetal. O dimensionamento hidráulico da calha de corte consiste em determinar uma seção transversal com capacidade hidráulica suficiente para atender a vazão do projeto. Os elementos básicos para dimensionamento da calha de corte são: as características geométricas da rodovia; área de implúvio; coeficiente de escoamento médio, levando em consideração a diversidade do revestimento que compõe a bacia de captação (pistas de rolamento e talude de corte); elementos hidrológicos para o cálculo da vazão do projeto. As calhas do aterro servem para captar a água precipitada na plataforma, de forma a evitar a erosão na borda do acostamento e / ou no talude do aterro, conduzindo-os ao local de drenagem seguro. A calha do aterro é posicionada na faixa da plataforma adjacente ao acostamento. A seção transversal deve seguir os desenhos padrão do DNIT, que podem ser triangulares, trapezoidais, retangulares etc., de acordo com a natureza e categoria da via. Como a calha do aterro sanitário é um dispositivo que pode comprometer a segurança no trânsito, cuidados especiais devem ser tomados quanto ao posicionamento e à seção transversal a ser utilizada, a fim de garantir a segurança dos veículos em circulação. Quanto ao revestimento, não há recomendações rígidas quanto ao material a ser utilizado na construção da calha de aterro. Os materiais mais adequados para a construção do dispositivo são: concreto de cimento; concreto betuminoso; solo de betume; solo de cimento; terra. O dimensionamento hidráulico da calha do aterro pode ser dividido em dois subitens. Os elementos básicos para dimensionamento da calha de aterro são: as características geométricas da rodovia; área de implúvio; elementos hidrológicos para o cálculo da vazão do projeto; elementos para calcular o fluxo. A vala do leito central capta aságuas dos trilhos e do próprio leito central e se dirige longitudinalmente até serem capturados por caixas coletoras de tampas de bueiros. As secções transversais das valas no canteiro central são geralmente de forma triangular, cujas faces têm as inclinações coincidentes com as inclinações do canteiro de obras. Podem ser utilizados trechos de formato circular, tipo meia cana, trapezoidal ou retangular, quando ocorrer a insuficiência hidráulica dos trechos triangulares ou meia cana. No que se refere ao revestimento da vala do canteiro central, deve-se levar em consideração o limite de erosão do material utilizado. O revestimento vegetal, apesar de seu excelente desempenho como função estética, tem como desvantagem altos custos de conservação. As calhas do leito central não revestido devem ser evitadas, exceto em casos de leitos muito largos e planos. O dimensionamento hidráulico da vala central de construção segue a mesma metodologia apresentada para a calha de corte com base na fórmula de Manning associada à equação de continuidade. As descidas de água orientam a água captada por outros dispositivos de drenagem, através das encostas de corte e aterro. No aterro, a água flui a jusante das calhas do aterro quando seu comprimento crítico é atingido, e em pontos baixos, através das saídas de água, fluindo para o terreno natural. As gotas d'água também servem, no caso de cortes e aterros, para as valas das margens quando seu comprimento crítico é alcançado e em pontos baixos. As descidas de água podem ser rápidas ou em etapas. A escolha entre um e outro tipo dependerá da velocidade limite de vazão para que não cause erosão, das características geotécnicas das encostas, do terreno natural, da necessidade de quebrar a energia da vazão de água e dos amortecedores na saída. A descida de água, por se situar em um ponto muito vulnerável da rodovia, principalmente em aterros, requer cuidados especiais para evitar desníveis ocasionados por caminhos preferenciais durante chuvas intensas e consequentes erosões que podem levar ao colapso de toda a estrutura. Podem ter a seção de fluxo: retangular, em trilho tipo rápido ou em degraus; semicircular ou meia cana, concreto ou metálico; em tubos de concreto ou metálicos. A seção de concreto em módulos não é aconselhável, pois a ação dinâmica do fluxo pode causar a desumidificação e dejuntura dos módulos, que alcançariam rapidamente o talude, erodindo-o. O dimensionamento hidráulico consiste em calcular as dimensões da vazão de água para que esta possa levar à drenagem segura à vazão a ela destinada por outros dispositivos de drenagem superficial. As saídas de água, também chamadas de entradas de água, são dispositivos de transição entre calhas de aterro e descidas de água. Localizam-se no rebordo da plataforma, junto aos ombros ou em zonas alargadas adequadas à sua execução, nos pontos onde se atinge o comprimento crítico da calha, nos pontos baixos das curvas verticais côncavas, junto às pontes, pontes e viadutos e, às vezes, em pontos de corte para aterro. As saídas de água devem ter um trecho que permita uma rápida captação da água que escorre pela borda da plataforma, conduzindo-a para baixo d'água. O abaixamento gradual da seção é um método eficiente de captura. O rebaixamento da borda deve ser estritamente controlado e considerado nas notas de serviço de pavimentação. Sobre o revestimento, as saídas de água podem ser de concreto com uma superfície lisa ou de chapa. O dimensionamento hidráulico consiste em determinar a largura da entrada de forma a conduzir, sem turbulência, toda a água proveniente das calhas até às respetivas descidas. As caixas coletoras captam as águas das calhas e que se destinam aos bueiros verdes, as águas das áreas localizadas a montante dos bueiros dos talvegue, permitindo a sua construção abaixo do terreno natural; recolher a água da água que desce dos cortes, conduzindo-os ao dispositivo de drenagem seguro; Permitir a inspeção dos dutos que por eles passam, a fim de verificar sua funcionalidade e eficiência; Permite mudanças no tamanho dos poços de visita, sua inclinação e direção, ou mesmo quando mais de um poço competir no mesmo local. As caixas de coleta podem ser: caixas de coleta, inspeção ou passagem e, em termos de fechamento, podem ser fechadas ou abertas. Eles estão localizados nas extremidades dos comprimentos críticos das calhas de corte; em pontos de corte para aterros; nas extremidades das descidas de água cortadas; em terreno natural, onde há necessidade de mudanças de dimensão, declive, direção ou dimensões para instalação de bueiro; Em locais pelos quais mais de um poço de inspeção pode competir. As caixas de inspeção estão localizadas: Nos locais destinados à inspeção dos conduítes construídos. Nos trechos com drenos profundos para inspeção do seu funcionamento. As caixas com tampa, em forma de grelha, são indicadas quando têm a finalidade de recolha, estando localizadas em pontos que possam comprometer a segurança rodoviária ou destinam-se a recolher águas contendo sólidos em volume apreciável e que possam obstruir bueiros ou colectores. As caixas com tampa removível são indicadas quando são para inspeção e passagem. As caixas abertas são indicadas quando têm finalidade de coleta e estão localizadas em pontos que não comprometem a segurança no trânsito. Embora as dimensões das caixas de coleta sejam fixadas pelas dimensões dos dispositivos para os quais são indicadas como coletor de passagem ou inspeção, a área útil da seção transversal das caixas pode ser determinada pela fórmula do orifício. Bueiros de Greide são dispositivos destinados a orientar as águas captadas pelas caixas coletoras para áreas de drenagem seguras, podendo ser implantados transversal ou longitudinalmente ao eixo da rodovia, com alturas de cobertura atendendo à resistência à compressão estabelecida para as várias classes de tubos por NBR -9794 da ABNT. Os elementos constituintes de um poço de inspeção são; Caixas de coleta; Corpo; Boca. As caixas de coleta podem ser construídas em um lado da pista, em ambos os lados da pista e até mesmo no canteiro central, normalmente são equipadas com tampa em grade. O corpo da caixa de visita é geralmente feito de concreto armado ou tubos metálicos, seguindo as mesmas considerações formuladas para a transposição da tampa da caixa de visita. A foz será construída a jusante, ao nível do solo ou na encosta do talude. Para o dimensionamento hidráulico da caixa de visita, a vazão de projeto deve ser obtida somando as descargas das obras de drenagem de superfície afluentes às caixas coletoras ou elevando a bacia de contribuição para a caixa de visita, aplicando o método de cálculo da vazão mais conveniente, fixando o tempo de recorrência, dependendo da natureza econômica da obra. Os dissipadores de energia são dispositivos destinados a dissipar a energia da vazão de água, consequentemente reduzindo sua velocidade, seja na vazão pelo dispositivo de drenagem ou na drenagem para o terreno natural. Eles se enquadram em dois grupos: sumidouros localizados e contínuos. As bacias de amortecimento são obras de drenagem que visam, através da dissipação de energia, diminuir a velocidade da água quando esta passa de qualquer dreno superficial para o terreno natural, de forma a evitar o fenómeno de erosão. Essas bacias geralmente serão instaladas aos pés das descidas de água nos aterros; Na foz a jusante dos bueiros; Na saída das calhas de corte, nos pontos de passagem de corte para enchimento. E o dimensionamento hidráulico será função da velocidade do fluxo de água a montante e da altura do afluente. Os sumidouros contínuos têm por objetivo, ao dissipar energia, diminuir continuamente a velocidade da água ao longo de seu trajeto, de forma a evitar o fenômeno de erosão em locais que possam comprometer a estabilidade da rodovia. Localizam-se geralmente em descidas de água, em forma de degraus, e ao longo do aterro, deforma que a água precipitada na plataforma é carregada pelo declive, de forma contínua, sem criar preferências. A escalada de encostas serve para evitar que as águas precipitadas na plataforma e nas encostas atinjam, pelo escoamento superficial, uma velocidade acima dos limites de erosão dos materiais que as compõem. Os elementos de design necessários para calcular o escalonamento são: a intensidade da precipitação, a largura da plataforma, o parâmetro de definição da inclinação, os coeficientes de fluxo da inclinação e da plataforma, o coeficiente de rugosidade Strickler, a inclinação transversal e longitudinal da plataforma e a velocidade admissível de erosão da encosta. Os corta-rios são canais abertos de desvio com o objetivo de evitar que um curso de água existente interfira na diretriz da rodovia; mantenha as águas afastadas ao contornar a diretriz da estrada; melhore a diretriz da rodovia. O projeto de corte do rio deve ter: levantamento topográfico da área; desenho horizontal; desenho vertical; seções transversais típicas com indicação das inclinações laterais de acordo com a natureza do terreno e detalhamento; memória de cálculo. O dimensionamento hidráulico dos rios pode ser feito usando a fórmula de Manning associada à equação de continuidade. A drenagem de alívio dos muros de contenção deve aliviar as pressões hidrostáticas e hidrodinâmicas do lençol freático que possam existir no maciço a ser assegurado, nas proximidades da obra, de forma a reduzir o empuxo total sobre esta. O sistema de drenagem também serve para captar possíveis infiltrações por rompimento de dutos de serviço público, causa comum de rompimento de obras de contenção em áreas urbanas. O posicionamento dos elementos de drenagem é fundamental para a execução e cálculo dos esforços atuantes na obra. O dimensionamento hidráulico do sistema de drenagem está intimamente associado ao desenho da parede, uma vez que os esforços transmitidos à obra dependem, em grande medida, do posicionamento e características dos elementos de drenagem. O sistema de drenagem deve obedecer às regras usuais de materiais filtrantes, de forma que não haja carregamento de finos de dentro da massa de solo. O não cumprimento desta regra é um fator em muitas falhas. Erosões internas graves, que culminam com o desabamento de estradas ou de terrenos a montante, são frequentes, principalmente no caso de cortinas ancoradas em solos predominantemente siltosos. Deve ser dada preferência ao uso de materiais granulares com permeabilidade comprovada e com granulometria adequada. Como material de drenagem, também podem ser usados tubos de drenagem de plástico. A falta de drenagem, ou a execução de uma drenagem inadequada, sem atender aos critérios de filtragem ou sem a capacidade de escoar o fluxo real do solo, é a causa de muitas falhas nas obras de contenção. A drenagem do pavimento visa proteger o pavimento das águas que podem danificá-lo. Essas águas podem causar sérios danos à estrutura do pavimento, incluindo a base e a sub-base, se nenhum dispositivo especial for utilizado para drená-las. Os dispositivos utilizados são a base drenante e os drenos longitudinais rasos, embora sejam recomendados, no caso de índices pluviométricos inferiores aos mencionados, os drenos transversais e os drenos laterais. Camada drenante - é uma camada de material granular, com granulometria adequada colocada logo abaixo do revestimento, seja ele asfalto ou concreto de cimento, com a finalidade de escoar as águas infiltradas para fora da pista. Drenos longitudinais rasos - drenos que recebem a água escoada pela camada drenante, aliviados pelos drenos laterais e transversais que recebem a água que carrega, quando atinge sua capacidade de escoamento, conduzindo-os para fora da faixa de rodagem. Drenos laterais de base - drenos que têm a função de coletar a água que escoa para a camada de base, e são geralmente utilizados em situações em que o material da base dos ombros apresenta baixa permeabilidade, direcionando-os para fora da plataforma. Drenos transversais - drenos posicionados transversalmente à pista em toda a largura da plataforma. O dimensionamento da base de drenagem, assim como de todos os ralos sem dutos, é baseado na Lei de Darcy, no que diz respeito ao escoamento de líquidos em meios porosos. Alguns fatores também devem ser considerados, tais como: Volume de água que infiltra no revestimento do piso; O tempo máximo que a água infiltrada pode permanecer nas camadas do pavimento e suas interfaces sem danificar sua estrutura etc. Os materiais usados terão pelo menos a mesma condutividade hidráulica que camada de drenagem. O dimensionamento de drenos rasos longitudinais é feito considerando a seção transversal os drenos laterais da base têm a mesma função que os drenos longitudinais rasos. Eles são posicionados na saliência entre a borda da camada de drenagem e a borda livre, fazendo com que a água flua ao longo geralmente da encosta mais reta determinada pelas encostas longitudinal e transversal da saliência. Os materiais dos ralos laterais de base devem ser inertes e apresentar no mínimo os valores dos coeficientes de condutividade hidráulica dos materiais utilizados nas respectivas camadas de drenagem. O dimensionamento dos drenos laterais é feito considerando a seção transversal a ser adotada ou, quando houver restrições a essa seção, a busca por materiais que possuam coeficientes de condutividade hidráulica que permitam o aproveitamento da seção imposta pelas condições locais. Os drenos transversais destinam-se a drenar a água que atravessa as camadas do pavimento, ou suas interfaces, longitudinalmente. Eles são indicados em pontos baixos das curvas verticais côncavas; nos locais onde se deseja drenar a água acumulada nas bases permeáveis, não drenada por outros dispositivos (no caso de restaurações). Esses drenos são projetados como drenos cegos, sem tubos ou com tubos de drenagem ranhurados ou perfurados. Os materiais utilizados nos drenos transversais, com tubos ou sem tubos, devem ter coeficientes de condutividade hidráulica maiores ou, no mínimo, iguais aos agregados das bases de drenagem, no caso de pavimentos existentes ou camadas de drenagem, no caso de novos projetos. Este tipo de dreno assume importante atuação no caso de restaurações rodoviárias, onde existe, sob o revestimento, uma base drenante sem o dreno necessário. Drenagem subterrânea ou profunda: A solução para projetos de drenagem subterrânea requer conhecimento da topografia da área; observações geológicas e pedológicas necessárias, obtenção de amostras de solo por meio de sondagem por trado, percussão, rotativa e em certos casos, por abertura de poços com pás e picaretas; conhecimento das chuvas da região, por meio dos recursos oferecidos pela hidrologia. Drenos profundos têm como objetivo principal interceptar o escoamento das águas subterrâneas através do rebaixamento do lençol freático, evitando que atinja o subleito. Devem ser instalados nos trechos em corte, nas planícies que apresentam lençol freático próximo ao subleito, bem como nas áreas possivelmente saturadas próximas ao sopé das encostas. Os materiais utilizados nas drenagens profundas diferem de acordo com as suas funções, a saber: materiais filtrantes: areia, agregados triturados, geotêxtil etc. materiais de drenagem: brita, brita lavada etc. materiais condutores: concreto (poroso ou perfurado), cerâmico (perfurado), fibrocimento, plástico (corrugado, perfurado, ranhurado) e tubos metálicos. Drenos profundos devem ser instalados em locais onde haja necessidade de interceptar e rebaixar o lençol freático, geralmente próximo aos acostamentos. Ou sob aterros, quando surge a possibilidade de água livre, bem como quando são encontradas camadas permeáveis sobrepostas a outras impermeáveis, mesmo sem a presença de água no momento do levantamento do lençol freático. Os drenos profundos consistem em vala, drenagem e materiaisfiltrantes, podendo ter drenos, juntas, caixas de inspeção e estruturas de drenagem. Ao projetar drenos profundos, existem dois modelos a serem considerados: drenos com tubos, rígidos ou flexíveis e drenos cegos. No enchimento da vala, recomenda-se a utilização de materiais inertes: brita, brita ou areia lavada, com granulometria adequada e adequada. Para evitar o entupimento e atender às condições de fluxo, pode ser necessário executar drenos descontínuos. As granulometrias dos materiais de drenagem e filtragem, e outras considerações, são obtidas pelo processo Terzaghi, pelas determinações do Bureau of Reclamation and Soil Conservation Service, e no caso de geotêxteis pelo método do Comitê Francês de Geotêxteis e Geomembranas. Podem ser projetados em terrenos que receberão aterros sanitários e onde o lençol freático seja próximo à superfície. Eles também podem ser necessários em aterros quando o solo natural é impermeável. No caso de ralos a serem construídos em pequena profundidade, é conveniente adotar ralos tipo cego ou drenos tubulares. No caso de ralos cegos, a fórmula a ser aplicada no projeto é a de Darcy. O colchão drenante esgota as águas, localizadas em uma pequena profundidade do corpo da via, na qual o volume não pode ser escoado pelo ralo de “espinha de peixe”. Eles são usados em cortes de rocha; em cortes em que o lençol freático fica próximo à terraplenagem; na base de aterros onde existe água gratuita junto ao terreno natural; aterros construídos em solo impermeável. A retirada da água captada pelos colchões drenantes deve ser feita por drenos longitudinais. Para o seu dimensionamento, há necessidade de pesquisas de campo para obtenção do material drenante e filtrante, cuja granulometria deverá obedecer, se for o caso, aos critérios de Terzaghi, do Bureau of Reclamation and Soil Conservation Service e do Comitê Francês em Geotêxteis e Geomembranas ou literatura técnica especializada.
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