AULA 2 - MOVIMENTO DE TERRA

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ENGENHARIA CIVIL
Técnicas Construtivas
Alan de Paula Almeida
Aula 2 – Movimento de terra
E-mail_alan.almeida@fmu.br
MOVIMENTO DE	TERRA
MOVIMENTO DE	TERRA
Corte, aterro, bota fora e empréstimos
TERRAPLENAGEM	
Conjunto de operações de escavação, carga, transporte, descarga, compactação e acabamento executados a fim de passar o terreno do estado natural para uma nova conformação topográfica desejada.
Ação de terraplanar, de encher de terra, tornando um terreno plano e seguro para dar inicio a uma construção; realiza-se através da escavação, do transporte de terra e da sua compactação.
EMPOLAMENTO DOSOLO
● O volume de um solo varia de segundo seu grau de compactação e características de seus grãos.
● O solo no terreno tem um grau de compactação próprio devido às forças atuantes nele ao longo dos anos (cargas, chuvas, processos geológicos)
● Oprocesso de escavação torno esse solo “solto” novamente. Ele perde sua consistência e aumenta seu volume
	Tipo de solo
	Estado do solo
	Fator de empolamento
	Areia
	Natural
	1,00
	1,11
	0,95
	
	Solta
	0,90
	1,00
	0,86
	
	Compactada
	1,05
	1,17
	1,00
	Argila
	Natural
	1,00
	1,43
	0,90
	
	Solta
	0,70
	1,00
	0,63
	
	Compactada
	1,11
	1,59
	1,00
	Estado do solo
	
	Natural
	Solta
	Compactada
CORTE
Para determinar o volume de solo correspondente à área da seção, utiliza-se o cálculo da altura multiplicada pela área da seção, acrescentando-se um percentual de empolamento. Para realizar o corte, são necessários alguns tipos de máquinas de corte como: a) Escavação: mini escavadeira ou retroescavadeira; b) carregamento: pá carregadeira; c) transporte: caminhões.
Para a realização do cálculo, utilizam-se as diferenças de altura, como demonstrado na Figura.
 Fonte: Elaborada pelo autor.
Para a realização do cálculo, utilizam-se as diferenças de altura, como demonstrado na Figura.
A Equação 1, abaixo, mostra a determinação do volume de corte (Vc), a Equação 2, a altura média do volume (hm) e, a Equação 3, o volume de solo empolado.
● Vc = Ab.hm - Equação 1
● hm = (H+h) / 2 - Equação 2
● Vse= Vc.(1+E) - Equação 3
● Vse = Volume de solo empolado
● Vc = Volume de corte
● Ab = Área da base
● hm = Altura média
● E = Coeficiente de empolamento
● H = Altura maior
● h = Altura menor
O empolamento é o acréscimo de volume de um solo quando removido de seu estado natural e é expresso como uma porcentagem do volume no corte, entretanto, para cada tipo de material existe um empolamento distinto, como apresentado no Quadro.
	Tipo de Solo
	f (%)
	Solos argilosos
	40
	Terra comum seca (argilo-siltosos com areia)
	25
	Terra comum úmida
	25
	Solo arenoso seco
	12
 Fator ou porcentagem de empolamento
Considere que o material é terra comum seca, que o terreno ficará na mesma altura que a calçada 0,00 m e que não utilizaremos terra em nossa construção, dessa forma, será necessário realizar um bota fora. Entretanto, precisamos saber qual o volume a ser transportado e quantas viagens serão necessárias a um caminhão com capacidade de transporte 10,0 m³.
 Altimetria Fonte: Elaborada pelo autor.
CORTE - EXEMPLO	
Primeiramente, vamos identificar as alturas médias, depois, a área para o cálculo de volumes de corte e, na sequência, o volume a ser transportado (volume do solo empolado). Podemos fazer esse cálculo por partes, com área da base Ab = 10 x 20 = 200 m².
hm1= (0,70 m + 0,05 m)/2 -> hm1 = 0,375 m
● Vc = 200 m² . 0,375 m	-> Vc = 75 m³ de solo
● Vse = 75 m³ . (1 + 0,25) -> Vse = 93,75 m³ a ser transportado
Sabendo que o veículo tem capacidade de transporte de 10 m³ por viagem, serão necessárias 10
viagens. Veremos o porquê:
● Viagens Vse / volume caminhão -> Viagens = 93,75 m³ / 10 m³ = 9,375
Como não é possível realizar uma viagem de 0,375, pois não chegará ao seu destino, logo, será necessária uma viagem completa, ou seja, 10 viagens.
Mas está faltando a segunda parte da área: a área de base = 10 m frente + 20,0 m lateral = 200 m².
● hm2 = (0,40 m . 0,00 m) / 2 -> hm2 = 0,20 m
● Vc = 200 m² . 0,20 m -> Vc = 40 m³ de solo
● Vse = 40 m³. (1 + 0,25) -> Vse = 50 m³ a ser transportado
Agora, se somarmos os volumes dos dois lados do terreno, teremos o volume total do solo empolado de 143,75 m³, sendo necessárias 15 viagens para o bota fora da terra.
ATERRO	
No caso de aterros, deve-se adotar um volume de solo correspondente à área da seção multiplicada pela altura média, da mesma forma que utilizamos para o cálculo de volume de corte. Para execução dos aterros, são necessários alguns tipos de máquinas como: unidade carregadora: pá carregadeira; unidade de transporte: caminhões basculantes ou caminhões- pipas; unidade compactadora: rolo compactadores lisos ou com pé de carneiro.
O aterro também tem suas considerações, ou seja, como realizar a descarga, espalhamento em camadas de 15 a 20 centímetros, homogeneização com equipamentos apropriados “escarificadores”, conveniente umedecimento ou aeração, compactação dos solos selecionados dos cortes ou empréstimos, ou seja, de solos finos e coesos, para a construção do corpo do
aterro até a cota correspondente ao greide da terraplenagem.
 
ATERRO - Exemplo	
O grau de compactação (ou fator de contração) está relacionado ao ensaio de compactação em
laboratório e, dependendo do tipo de solo, esse grau de compactação pode variar de 10% a 20%.
Imagine que teríamos que aterrar um terreno em outro endereço do mesmo bairro para a mesma construtora, a qual necessita de 125 m³ de terra, e que o grau de compactação desse solo é de 15%. Vamos ver se esse volume de 150 m³ é o necessário para aterrar o outro terreno?
A Equação 4 representa a forma que obtemos o volume do aterro após compactado:
● Va = Vse . (1 - grau de compactação) -> Equação 4
● Va = 150 m³ . (1 - 0,15) -> Va = 127,5 m³
Para finalizar a compactação, seria necessário o empréstimo de 2,5 m³ de solos, pois o solo utilizado da outra obra não foi o suficiente para o volume de 130 m³ de aterro.
SEÇÃO MISTA
Exemplo
● Terraplenagem de terreno de L=20m e C=50m
● Declividade (i) de apenas 1%
● Solo argiloso compactado
Cálculo do volume de corte (Vc)
H ( Vc ) = ix * C =
Encontrar fator de empolamento (e)
● Solo argiloso compactado	 → solo argiloso solto
	Tipo de solo
	Estado do solo
	Fator de empolamento
	Areia
	Natural
	1,00
	1,11
	0,95
	
	Solta
	0,90
	1,00
	0,86
	
	Compactada
	1,05
	1,17
	1,00
	Argila
	Natural
	1,00
	1,43
	0,90
	
	Solta
	0,70
	1,00
	0,63
	
	Compactada
	1,11
	1,59
	1,00
	Estado do solo
	
	Natural
	Solta
	Compactada
 E = 1,59
Volume do cálculo de transporte (Vt)
Vt = 0
Cálculo do tempo de transporte
● Capacidade do caminhão – 10 m³
● Possibilidade de 35 viagens por dia (depende da distância)
● Aproximadamente 000 m³ para transporte em viagens de 6m³
● 𝑔𝑛𝑒 viagens
● dias para tirar todo o material
Movimentação deterra
● CORTE
● Minimiza risco de recalque
● Transporte do solo
● ATERRO
● Maiores riscos de recalque (cuidado na compactação do solo)
● Necessidade de aquisição de solo
● Transporte do solo
● SEÇÃO MISTA
● Aproveitamento do solo de corte para execução do aterro (pode ou não necessitar aquisição de mais terra)
● Risco de recalque na área do aterro
● Reduz atividades de transporte de solo
Rebaixamento do lençol freático
O que é?
 
 
Bota fora na terraplenagem
O termo bota-fora é amplamente utilizado na terraplenagem para designar o local onde são descartados os materiais provenientes de obras de terraplenagem que envolvam escavação e remoção de terra ou ainda, demolições e reformas que necessitem de remoção de entulhos.
Também chamado de Aterro de Inertes, geralmente o bota-fora recebe materiais como terra e entulho limpo (apenas restos de paredes) mediante pagamento de uma taxa que varia conformeo tamanho ou peso dos caminhões.
Bota fora
Bota fora por licença ambiental Aterro controlado
destinada a uma obra especifica
Jazida de empréstimo
Área com ocorrência natural de solos cujas características e propriedades sejam adequadas para utilização nas obras.
 Jazida Execução de acesso para regularização 
 de taludes e acesso para trafego
Movimentação deterra
Controle de inclinação do talude
● Qualquer que seja o tipo de contratação para os serviços de terraplenagem, deve-se fazer o controle da execução
 ● Função do tipo de solo
 ● Definida pelo projetista de fundações
 ● Gabarito de madeira
Movimentação deterra
Quando ocorre? Depende do projeto do canteiro, terreno, tipo de solo e tipo de fundação adotado
Sistemas de contratação
Empreitadaglobal
Empresa de terraplenagem contratada pelo serviço como um todo
● Topografia como um todo
● Cota de fundo e geometria da escavação
● Tipo de solo (fator de empolamento)
Empreitadaglobal
● Visão do empreiteiro
 ● Maior produtividade possível
 ● Maior volume possível por caminhão
● Visão do contratante
 ● Vistoriar o excesso de material nos caminhões (pode acarretar na necessidade de limpeza da
vizinhança)
 ● Vistoriar o atendimento das especificações do aterro e escavação
Aluguel deequipamento
Máquinas e operadores pagos por hora Caminhões pagos por viagem
● Visão do contratante
 ● Constituição adequada da frota
 ● Cuidado com a lentidão do serviço
 ● Cuidado com caminhões mal cheios
 ● Registrar o número de viagens
● Constituição adequada da frota
 ● Terrenos <1500m² - pouco espaço para mais de uma máquina
 ● As máquinas devem ser usadas ao máximo para diluir o aluguel
● Dimensionamento da frota depende
 ● Número de máquinas para escavação
 ● Produção da máquina de escavação
 ● Tempo de ciclo por caminhão (depende do local do bota fora)
 ● Número ideal de caminhões
 ● Não parar a máquina de escavação
 ● Não deixar caminhões esperando na fila
Empreitada por viagem ou m³
● Remuneração do serviço é feita por caminhão retirado, estando o aluguel da máquina incluso no
● preço da viagem
● Visão do contratante
 ● Cuidado com caminhões mal cheios
 ● Registrar o número de viagens ou controlar pelo volume escavado
Movimentação de terra
Equipamentos
Escavadeiras
Sobre rodas
● Vantagens
 ● Maior mobilidade
 ● Maior velocidade de deslocamento
● Desvantagens
 ● Patinação (solo saturado)
Sobre esteiras
● Vantagens
 ● Maior estabilidade
 ● Mais aderência ao terreno
 ● Rampas de grande inclinação (até 20º ou 1:3)
 ● Condições mais adversas
 ● Menor pressão sobre o terreno
● Desvantagens
 ● Locomoção (são transportadas sobre caminhões)
 ● Menor mobilidade
Escavadeira Hidráulica
	 
 Obras: Barragem Bandarros 
 Jazida de empréstimo
Escavadeira Reach (drag-line)
 
 Antes Depois 
 Obra: Consórcio Rio Pirai
Pá Carregadeira
Retro escavadeira
Moto scraper
Trator de esteira
Moto Niveladora e Trator Agrícola com grade
 
Rolo Compactor Pé de carneiro liso
	
	
 
 
 
Escavadeira demandíbula
Caçamba sustentada por cabos de aço
Escavação se faz por queda da mandíbula e seu posterior fechamento 
Também conhecida como clamshell
 
Bobcat (equipamento de pequeno porte)
 
Equipamentos para compactação
	
	
Referências
BARBOSA FILHO, A. N. Segurança do trabalho na construção civil. São Paulo: Atlas, 2015.
BRASIL. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Diretoria Executiva. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Manual de implantação básica de rodovia. 3. ed. Rio de Janeiro, 2010. Disponível em: http://ipr.dnit.gov.br/normas-e- manuais/manuais/documentos/742_manual_de_implantacao_basica.pdf. Acesso em: 31 out. 2019.
Ministério do Trabalho e Emprego. Normas Regulamentadoras de Segurança e Medicina do Trabalho. NR 18 Condições e Meio Ambiente do Trabalho na Indústria da Construção. 2015. Disponível em: http://trabalho.gov.br/seguranca-e-saude-no- trabalho/normatizacao/normas-regulamentadoras/norma-regulamentadora-n-18-condicoes-e-meio-ambiente-de-trabalho-na- industria-da-construcao. Acesso em: 31 out. 2019.
BUDHU, M. Fundações e estruturas de contenção. Rio de Janeiro: LTC, 2017.
MENDONÇA, A. V. R. M.; DAIBERT, J. D. Equipamentos e instalações para construção civil. São Paulo: Érica, 2014.
 O que aprendemos na aula de hoje
Reconhecer as etapas preliminares à implantação de uma construção
Criar quantitativos de serviços e materiais em cada etapa da obra