ESTUDO HIDROLÓGIO E PROJETO DE DRENAGEM PARA INFRAESTRUTURAS 1

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ESTUDO HIDROLÓGICO E PROJETO DE DRENAGEM PARA INFRAESTRUTURAS VIÁRIAS
ALINE ERDENS SCHRAMM DE ROCHA
EDUARDO SOUZA OLIVEIRA
ESTUDOS HIDROLÓGICOS
E 
PROJETOS DE DRENAGEM
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
DISCIPLINA PROJETOS DE ESTRADA
PROF. LARISSA VIRGINIA DA SILVA RIBAS
 Salvador – BA
28 de agosto de 2021
Alunos:
Aline Erdens de Rocha;
Eduardo Souza Oliveira;
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ESTUDO HIDROLÓGICO
Estudo dos processos que regulam o enchimento e o esvaziamento dos recursos de água na parte sólida do globo terrestre.
A compreensão detalhada dos processos físicos do ciclo da água permite a adequada gestão dos recursos hídricos e mitigação de impactos gerados por desastres hidrológicos.
Coleta e análise de dados acerca dos processos e índices hídricos da região afetada.
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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ESTUDO HIDROLÓGICO
FASES DO ESTUDO
 Preliminar
Tem por objetivo coletar dados hidrológicos e avaliar o vulto das obras-de-arte especiais em cada alternativa definida nos estudos de traçado.
Anteprojeto
Na fase de anteprojeto serão concluídos e apresentados os estudos hidrológicos que se constituirão de processamento de dados pluvio e fluviométricos.
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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ESTUDO HIDROLÓGICO
Coleta de Dados Hidrológicos
 Coleta de dados hidrológicos junto aos órgãos oficiais, estudos existentes, que permita a caracterização climática, pluviométrica, fluviométrica e geomorfológica da região, e mais especificamente, da área em que se localiza o trecho em estudo.
 Coleta de elementos que permita a definição das dimensões e demais características físicas das bacias (forma, declividade, tipo de solo, recobrimento vegetal) tais como: levantamentos aerofotogramétricos, cartas geográficas, levantamentos radamétricos, levantamentos fitopedológicos e/ou outras cartas disponíveis.
 Coleta de elementos que permita a identificação das modificações futuras que ocorrerão nas bacias tais como projetos, planos diretores e tendências de ocupação.
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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ESTUDO HIDROLÓGICO
 Processamento de Dados Pluviométricos
 curvas de intensidade - duração – freqüência;
 curvas de altura - duração - freqüência;
 histogramas das precipitações pluviométricas mensais mínimas, médias e máximas;
 histogramas com as distribuições mensais dos números de dias de chuva mínimos, médios e máximos
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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ESTUDO HIDROLÓGICO
 Processamento de Dados Fluviométricos
 tabela contendo os valores extremos das vazões médias diárias (mˆ3/s), em caso de disponibilidade de réguas linimétricas nos cursos d’água em local próximo ao da obra-de-arte a ser projetada.
 tabela contendo as cotas das máximas cheias observadas na região, no caso de não se dispor de régua linimétrica.
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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ESTUDO HIDROLÓGICO
 Análise dos Dados Processados:
 Período de Recorrência: para as obras de engenharia a sua segurança e durabilidade frequentemente associam-se a tempo ou período de recorrência cujo significado refere-se ao espaço de tempo em anos onde provavelmente ocorrerá um fenômeno de grande magnitude pelo menos uma vez.
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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ESTUDO HIDROLÓGICO
 Análise dos Dados Processados:
 A escolha dos tempos de recorrência será determinada através de fator técnico-econômico e deverá constar basicamente de:
- Tipo, importância e segurança da obra;
- Classe da rodovia;
- Estimativa de custos de restauração na hipótese de destruição;
- Estimativa de outros prejuízos resultantes de ocorrência de descargas maiores que as de projeto;
- Comparativo de custo entre a obra para diferentes tempos de recorrência;
- Risco para as vidas humanas face a acidentes provocados pela destruição da obra;
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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ESTUDO HIDROLÓGICO
 Análise dos Dados Processados:
 Coeficiente de Deflúvio (coeficiente de escoamento superficial, ou ainda, coeficiente de “runoff ”): é definido como a razão entre o volume de água escoado superficialmente e o volume de água precipitado.
 Procedimento muito usado para se prever a vazão de uma enchente provocada por uma chuva intensa. 
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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ESTUDO HIDROLÓGICO
 Análise dos Dados Processados:
 Determinação das descargas das bacias:
 A metodologia a seguir na determinação das descargas das bacias dependerá:
da disponibilidade de dados fluviométricos e do número de anos de observação;
do tamanho da bacia e da importância do conhecimento da forma do fluviograma;
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no casode argilas. (0:30)
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ESTUDO HIDROLÓGICO
 Análise dos Dados Processados:
 Quando não se dispõe de dados fluviométricos são recomendados os seguintes métodos:
	Dados	Método de cálculo
	Sem dados pluviométricos, área da bacia < 10 km2	Racional e racional corrigido
	Sem dados pluviométricos, área da bacia > 10 km2	Hidrograma ou similares
	Com dados fluviométricos de 10 a 15 anos	Estatísticos
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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ESTUDO HIDROLÓGICO
Apresentação
 Fase Preliminar – apresentação de Relatório Preliminar contendo:
Resumo da coleta de dados hidrológicos;
Gráficos, tabelas e mapas suficientes para exame do projeto; 
Análise sobre a travessia de bacias hidrológicas pelas diversas alternativas de traçado;
Análise do vulto das obras-de-arte especiais; previsão da alteração da qualidade do meio ambiente.
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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ESTUDO HIDROLÓGICO
Apresentação
 Fase de Anteprojeto – apresentação de Relatório de Anteprojeto contendo:
Texto com exposição do estudo realizado e a justificativa da solução adotada;
Avaliação do vulto das obras-de-arte especiais em cada alternativa definida nos estudos de traçado;
Recomendações;
Explanação da metodologia adotada;
Memórias de cálculo;
Planilhas, quadros, tabelas e gráficos utilizados. 
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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PROJETO DE DRENAGEM
Efeitos negativos da água:
 O surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo;
 Erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado;
 A instabilidade de taludes e encostas naturais;
 A variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas.
Os maiores Problemas de manutenção de uma estrada São oriundos dos efeitos negativos da água, que tem como consequência: o surgimento de uma pressão hidrostática e pressão neutra que diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo. erosão de estrutura de corte e aterro ao longo do traçado
a instabilidade de taludes e encostas naturais.
e a variação do volume do subsolo significativamente no caso de argilas. (0:30)
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PROJETO DE DRENAGEM
FASES DO PROJETO: ANTEPROJETO E PROJETO.
 Anteprojeto: 
A natureza do projeto, localização provável, aspectos locais considerados, condições de acesso, quantidades e estimativa de custos.
Elementos básicos:
 Estudos hidrológicos;
 Anteprojetos geométricos de terraplenagem e pavimentação;
 Estudos topográficos;
 Dispositivos de drenagem existentes.
° O projeto de drenagem é desenvolvido em duas fases:
° A fase de anteprojeto definirá a concepção do projeto de drenagem, possibilitando a escolha da melhor solução, através da análise dos elementos básicos condicionantes do projeto. Nesta fase, em relação as obras de drenagem, serão definidos:
° Serão considerados os seguintes elementos básicos condicionantes do projeto: 
 a) estudos hidrológicos: elaborados para o projeto de engenharia, necessários para a determinação da descarga em cada ponto e indispensáveis para a fixação das seções a adotar e as condições de escoamento.
 b) anteprojetos geométricos, de terraplenagem e pavimentação: elaborados para o projeto de engenharia, definirão as obras de drenagem a projetar, bem como os estudos complementares a realizar.
 c) estudos topográficos: elaborados para o projeto de engenharia, deverão ser complementados a fim de definir a implantação das obras de drenagem, utilizando medidas específicas para este fim.
d) dispositivos de drenagem existentes: no caso de rodovia já implantada, os dispositivos de drenagem existentes serão cadastrados e vistoriados, verificando-se a suficiência de vazão e o estado de conservação. Os dispositivos identificados como problemáticos serão objeto de estudos específicos com o objetivo de proceder ao reparo ou substituição daqueles que se encontrem danificados
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PROJETO DE DRENAGEM
ESTUDO DE ALTERNATIVAS.
Aspectos exequíveis, condições de funcionamento, materiais a utilizar, métodos e equipamento; 
Também serão levados em conta os aspectos arquitetônico e paisagístico;
Preservar os talvegues existente, manter a rede fluvial e as nascentes;
Serão estudadas as diversas alternativas de soluções considerados os aspectos exequíveis, condições de funcionamento, materiais a utilizar, métodos e equipamentos. Também os aspectos arquitetônico e paisagístico serão levados em conta.
Listadas as alternativas exequíveis, todas serão pré-dimensionadas, com base nas normas e especificações vigentes.
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PROJETO DE DRENAGEM
ESCOLHA DA SOLUÇÃO.
 Drenagem de transposição de talvegues:
Dispositivos:
Bueiros;
- Pontes e pontilhões.
Definidas as alternativas, a escolha da solução mais conveniente deve estar de acordo com os critérios técnico, econômico e estético.
Drenagem de transposição de talvegues
Objetivo: eliminar águas pertencentes à bacia que, por imperativos hidrológicos, devam ser desviadas para não comprometer a estrutura da rodovia
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PROJETO DE DRENAGEM
 Drenagem superficial:
Dispositivos:
Valetas de proteção de corte;
Valetas de proteção de aterro; 
Sarjetas de corte;
Sarjetas de aterro;
Valeta de canteiro central;
Fonte: ROCHA; ALENCAR, 2019, p. 10.
Definidas as alternativas, a escolha da solução mais conveniente deve estar de acordo com os critérios técnico, econômico e estético.
Drenagem superficial
Objetivo: interceptar e captar, conduzindo o deságue seguro das águas provenientes de suas áreas adjacentes e aquelas que se precipitem sobre o corpo estradal, resguardando a segurança e a estabilidade
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PROJETO DE DRENAGEM
Drenagem superficial:
Dispositivos:
Descida d’água;
Saídas d’água;
Caixas coletoras;
Bueiros de greide;
Dissipadores de energia;
Escalonamento de taludes;
Fonte: ROCHA; ALENCAR, 2019, p. 11.
Definidas as alternativas, a escolha da solução mais conveniente deve estar de acordo com os critérios técnico, econômico e estético.
Drenagem superficial:
Objetivo: interceptar e captar, conduzindo o deságue seguro das águas provenientes de suas áreas adjacentes e aquelas que se precipitem sobre o corpo estradal, resguardando a segurança e a estabilidade.
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PROJETO DE DRENAGEM
 Drenagem do pavimento ou subsuperficial:
Objetivo: defender o pavimento das águas que possam danificá-lo, originárias da chuva e aquelas provenientes de lençóis d’água subterrâneos. Necessária em regiões em que se verifica anualmente altura pluviométrica maior que 1500 mm e nas rodovias com TMD acima de 500 veículos comerciais. 
Dispositivos:
 Camada drenante; 
 Drenos rasos longitudinais;
- Drenos laterais de base;
- Drenos transversais
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PROJETO DE DRENAGEM
 Drenagem subterrânea ou profunda
Objetivo: interceptar e rebaixar o lençol d’água subterrâneo para impedir a deterioração progressiva dos suportes das camadasdos terraplenos e pavimentos.
 Dispositivos: 
- Drenos profundos;
- Drenos espinha de peixe;
- Colchão drenante;
- Drenos suborizontais;
- Valetões laterais;
- Drenos verticais. 
Colchão drenante : É uma camada de material granular, com granulometria apropriada colocada logo abaixo do 
revestimento, seja ele asfáltico ou de concreto de cimento, com a finalidade de drenar as águas infiltradas para fora da pista de rolamento.
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PROJETO DE DRENAGEM
 Drenagem de travessia urbana
Objetivo: promover o escoamento das águas das áreas urbanas, assegurando o trânsito público e protegendo a rodovia e propriedades particulares dos efeitos danosos das chuvas intensas.
 Dispositivos:
Sarjetas;
Bocas-de-lobo;
Poços-de-visita. 
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PROJETO DE DRENAGEM
 Projeto: 
Detalhar a solução aprovada na fase anterior e relacionar os elementos necessários à construção da obra. Serão desenvolvidos do seguinte modo:
 Dimensionamento;
 Desenhos de execução;
 Especificações, quantitativos e custos;
 Plano de execução da obra.
dimensionamento: as diversas estruturas que compõem o projeto de drenagem serão dimensionadas pelos métodos e fórmulas consagradas devendo, obrigatoriamente, ser apresentada a memória de cálculo em que constem as normas e especificações adotadas.
 desenhos de execução: definidos por plantas, gráficos e tabelas; neles se incluem a locação em planta e perfil da obra, escavações e regularizações e contenções necessárias, as dimensões de todas as peças, escoramento, processos construtivos, acabamentos e providências especiais para execução da obra.
 especificações, quantitativos e custos: todos os serviços a serem executados deverão possuir especificação correspondente, de acordo com as Especificações Gerais Para Obras Rodoviárias do DNER. Em caso de inexistência, apresentar especificação complementar, nos mesmos moldes. As quantidades de serviço serão determinadas de forma coerente com a especificação correspondente. Os custos de cada serviço, determinados de acordo com a metodologia vigente no DNER;
 plano de execução da obra: serão definidas as condições de execução da obra, tais como prazos de execução e quantificação dos equipamentos e pessoal técnico, indicação do canteiro da obra e posição das instalações, jazidas e fontes de materiais e acessos.
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REFERÊNCIAS
ALENCAR, E. A; ROCHA, E.A. A importância do sistema de drenagem nas rodovias de Manaus-AM . Semana Acadêmica. Manaus. 2019, 17p.
Brasil. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. Diretoria de Desenvolvimento Tecnológico. Divisão de Capacitação Tecnológica. Diretrizes básicas para elaboração de estudos e projetos rodoviários (escopos básicos/instruções de serviço). - Rio de Janeiro, 1999. 375p.