Aula 04 - Estudos de traçado

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ESTRADAS
Aula 04: Estudos de traçado
Curitiba, 15 de março de 2021
Prof.ª MSc. Larissa Vieira
Exercícios:
1) O estudo de tráfego de uma rodovia resultou em um VMD previsto para o
10º ano após sua abertura ao tráfego igual a 1.000 veículos. A rodovia está
em uma região plana. Determinar:
a) A classe de projeto da rodovia;
b) A velocidade diretriz a ser considerada no projeto;
c) As distâncias de visibilidade de parada mínima e desejável, considerando o
greide plano.
d) A distância de visibilidade de ultrapassagem.
2) Calcular as distâncias de visibilidade de parada mínima e desejável para uma
rodovia com velocidade diretriz de 100 km/h, estando o veículo:
a) Em rampa 5% ascendente;
b) Em rampa 5% descendente.
Exercício 1:
Dados:
• VMD previsto para o 10º ano após sua abertura ao tráfego igual a 1.000
veículos;
• A rodovia está em uma região plana.
a) Classe de projeto da rodovia
De acordo com Tabela 3 – Critérios de classificação de rodovias do Manual de
Implantação Básica de Rodovias do DNIT ou de acordo com o item 3.2.2 do
Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais do DNIT, a classe de
projeto neste caso é Classe II.
Exercício 1:
b) Velocidade diretriz a ser considerada no projeto
De acordo com Tabela 3 – Critérios de classificação de rodovias do Manual de
Implantação Básica de Rodovias do DNIT ou de acordo com o Quadro 5.1.1
do Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais do DNIT, a velocidade
de projeto a ser considerada neste caso é igual a 100 km/h.
Exercício 1:
c) Distâncias de visibilidade de parada mínima e desejável, considerando
o greide plano
d = 0,7 V +
V2
[255 f + i ]
d = distância de visibilidade (m);
V = velocidade diretriz ou velocidade média de viagem (km/h);
f = coeficiente de atrito do processo de frenagem;
i = greide (m/m e positivo no sentido ascendente e negativo no sentido
descendente)
Exercício 1:
Distância de visibilidade de parada mínima: considerar velocidade média
(86 km/h) e o valor de f para Vmed (0,30)
Exercício 1:
Distância de visibilidade de parada mínima:
d = 0,7 V +
V2
[255 f + i ]
d = 0,7 . 86 +
862
[255 0,30 + 0 ]
d = 157 m
Exercício 1:
Distância de visibilidade de parada desejável: considerar velocidade diretriz
(100 km/h) e o valor de f para Vdir (0,28)
Exercício 1:
Distância de visibilidade de parada desejável:
d = 0,7 V +
V2
[255 f + i ]
d = 0,7 . 100 +
1002
[255 0,28 + 0 ]
d = 210 m
Exercício 1:
d) Distâncias de visibilidade de ultrapassagem
Neste caso, a distância de visibilidade de ultrapassagem é igual a 680 metros.
Exercício 2:
Calcular as distâncias de visibilidade de parada mínima e desejável para uma
rodovia com velocidade diretriz de 100 km/h, estando o veículo:
a) Em rampa 5% ascendente;
b) Em rampa 5% descendente.
Exercício 2:
a) Distância de visibilidade de parada mínima: considerar velocidade média
(86 km/h) e o valor de f para Vmed (0,30)
Exercício 2:
a) Distância de visibilidade de parada mínima (rampa 5% ascendente →
i = 0,05)
d = 0,7 V +
V2
[255 f + i ]
d = 0,7 . 86 +
862
[255 0,30 + 0,05 ]
d = 143 m
Exercício 2:
b) Distância de visibilidade de parada mínima (rampa 5% descendente
→ i = - 0,05)
d = 0,7 V +
V2
[255 f + i ]
d = 0,7 . 86 +
862
[255 0,30 − 0,05 ]
d = 176,2 m
Exercício 2:
a) Distância de visibilidade de parada desejável: considerar velocidade
diretriz (100 km/h) e o valor de f para Vdir (0,28)
Exercício 2:
a) Distância de visibilidade de parada desejável (rampa 5% ascendente
→ i = 0,05)
d = 0,7 V +
V2
[255 f + i ]
d = 0,7 . 100 +
1002
[255 0,28 + 0,05 ]
d = 189 m
Exercício 2:
b) Distância de visibilidade de parada desejável (rampa 5% descendente
→ i = - 0,05)
d = 0,7 V +
V2
[255 f + i ]
d = 0,7 . 100 +
1002
[255 0,28 − 0,05 ]
d = 240 m
Estudos de traçado
• O problema da escolha do traçado de uma estrada nasce, em linhas gerais da
necessidade ou da conveniência da ligação entre dois locais:
• Raramente a linha reta que une esses locais (caminho mais curto) poderá ser
tomada como eixo de ligação, devido aos vários condicionamentos existentes
na área intermediária entre os dois locais a serem ligados.
A
B
Estudos de traçado
Quais são os condicionamentos existentes?
- Necessidade de atendimento à localidade C;
- Passagem pelo ponto mais estreito do rio (ponte menor = menor custo);
- Não cortar o rio em três pontos diferentes (necessidade de 3 pontes);
- Desvio da topografia acidentada do morro etc.
Estudos de traçado
• A estrada é um ente tridimensional que deve se ajustar de forma
harmônica à topografia da região → o projeto deve alterar a topografia
sem agredi-la;
• Sob o ponto de vista da engenharia, um bom projeto deve atender às
necessidades de tráfego, respeitar as características técnicas de um bom
traçado, tanto em planta quanto em perfil, estar em harmonia com a região
atravessada e, na medida do possível, ter um baixo custo.
Fatores que influenciam a escolha do traçado
• Topografia:
– Na maioria dos projetos, é o fator predominante para a escolha da
localização da estrada;
– O movimento de terra (terraplenagem) depende da topografia do local
atravessado;
– O projeto tem parâmetros que devem ser respeitados (larguras mínimas,
rampas máximas, raios mínimos etc.) → uma região desfavorável
topograficamente pode levar a grandes cortes e aterros, de elevados
custos, ou até a necessidade de túneis e viadutos
Fatores que influenciam a escolha do traçado
• Topografia:
– Os terrenos podem ser classificados como:
- Plano
• Topografia suficientemente suave, de forma a permitir um
projeto com boas condições de visibilidade, pequeno
movimento de terra e sem necessidade de obras caras
- Ondulado
• Possui inclinações não muito fortes e/ou algumas escarpas
ocasionais que exigem um movimento de terra médio
- Montanhoso
• Apresenta mudanças significativas nas elevações do terreno,
sendo necessários grandes movimentos de terra e algumas
vezes túneis e viadutos para obter-se um perfil aceitável
Fatores que influenciam a escolha do traçado
• Topografia:
Plano Ondulado
Montanhoso
Fatores que influenciam a escolha do traçado
• Características geológicas e geotécnicas:
– As características dos solos por onde passará a estrada também são
importantes;
– A dureza do material a ser escavado pode exigir técnicas especiais de
escavação, gerando custos adicionais;
– Cortes que atingem o lençol freático geram obras adicionais de
drenagem;
Fatores que influenciam a escolha do traçado
• Características geológicas e geotécnicas:
– Problemas de estabilidade de taludes podem exigir obras caras → obras
de contenção e/ou estabilização de taludes ou aterros sobre solos moles
podem ter custos muito elevados
– Locais com condições geotécnicas desfavoráveis devem ser evitados
sempre que possível.
Fatores que influenciam a escolha do traçado
• Hidrologia:
– O traçado deve ser escolhido de forma a reduzir ao mínimo travessias
de rios e córregos, de forma a minimizar o números de Obras de Arte
Especiais (pontes e galerias);
– Quando as travessias forem inevitáveis é importante escolher locais e
posicionamentos favoráveis (o mais perpendicular possível), para
reduzir o tamanho das OAEs e evitar obras de retificação dos rios e
córregos atravessados.
Fatores que influenciam a escolha do traçado
• Desapropriações:
– A existência de benfeitorias nos locais escolhidos para a estrada
aumenta os custos das desapropriações;
– Construções, loteamentos etc. devem ser evitados sempre que possível.
Fatores que influenciam a escolha do traçado
• Meio ambiente:
– As estradas causam impactos no meio ambiente: no meio físico, no
meio biológico e no meio socioeconômico;
– Observar qual será a necessidade de supressão vegetal para implantação
da rodovia, necessidade de passa-faunas etc.
– Fatores de interesse local, social e estratégicos podem influenciar tanto na
escolha do traçado quanto na definição dos demais elementos do projeto
daestrada.
Obtenção de elementos nos estudos de traçado
• Inicialmente é necessário um conhecimento adequado da região a ser
atravessada pela estrada, incluindo todos os elementos que possam influenciar
na localização a ser definida para o traçado;
• O anteprojeto deve ser precedido pelo levantamento e análise de dados da
região, que nortearão a definição do traçado.
• A topografia e a hidrologia da área podem ser obtidas de plantas
topográficas com precisão adequada → restituição de levantamentos
aerofotogramétricos na escala 1:10.000 são considerados adequados para fase
de anteprojeto
Obtenção de elementos nos estudos de traçado
• A formação geológica e geotécnica da área pode ser inicialmente avaliada
com base na interpretação da fotografias aéreas e mapas geológicos da região
→ evitar áreas potencialmente problemáticas;
• Também é importante o conhecimento de aspectos sociais e econômicos
da região, sua produção agrícola e industrial e especialmente suas necessidades
de transporte.
Procedimento para a escolha de um traçado
• Do ponto de vista prático, a estrada é feita para ligar dois pontos
conhecidos;
• A linha reta que une esses dois pontos nem sempre é recomendada, mesmo
que a topografia permita, por razões de segurança → traçados com longos
trechos retos propiciam ao motorista desenvolver velocidades maiores que o
permitido, além de que a monotonia da estrada pode gerar sonolência;
Procedimento para a escolha de um traçado
• Apenas como ponto de partida, vamos tomar a reta que une os pontos
extremos do projeto e analisar os problemas que apareceriam se o traçado
fosse essa reta:
– Cortes e aterros de volume excessivo;
– Travessia de rios;
– Desapropriações caras;
– Ocorrência de material rochoso etc.
A
B
Procedimento para a escolha de um traçado
• A identificação desses problemas nos leva a escolher pontos por onde a
estrada deverá passar, fora da reta diretriz, acomodando melhor o traçado à
topografia e alongando o mínimo possível a extensão total;
• Tais pontos são chamados de “pontos obrigados”, de modo que evitam os
problemas identificados primeiramente, mas ao nos afastarmos
demasiadamente deles, o percurso tem sua extensão aumentada.
• Exemplos de pontos obrigados:
– Áreas que contornam elevações íngremes;
– Áreas a montante de fundos de vale;
– Seções mais estreitas de rios;
– Travessias adequadas de ferrovias.;
– Eventual aproveitamento de obras existentes
Procedimento para a escolha de um traçado
Procedimento para a escolha de um traçado
Procedimento para a escolha de um traçado
Procedimento para a escolha de um traçado
http://ipr.dnit.gov.br/normas-e-manuais/manuais/documentos/726_diretrizes_basicas-
escopos_basicos-instrucoes_de_servico.pdf
http://ipr.dnit.gov.br/normas-e-manuais/manuais/documentos/726_diretrizes_basicas-escopos_basicos-instrucoes_de_servico.pdf