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26/10/2016 1 Aula : Geologia de Estradas UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO CURSO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA DIRETORIA DE ANGICOS – DIRAN DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS, TECNOLÓGICAS E HUMANAS GEOLOGIA APLICADA À ENGENHARIA Estradas No Brasil, o extenso território nacional tem exigido a construção de extensas rodovias que atingem comprimentos superiores a 4.000 km. • O Brasil utiliza a malha rodoviária para a maior parte dos transportes (cargas e passageiros) 26/10/2016 2 Disponível em: http://g1.globo.com/pa/para/noticia/2014/02/chuvas- fortes-pioram-condicoes-da-rodovia-transamazonica-no-para.html A Transamazônica Conhecida como BR-230, foi concebida durante o overno de Emílio Médici (1969 a 1974). É a terceira maior rodovia do Brasil. Em alguns trechos não é pavimentada, tornando-se intransitável na época de chuvas 26/10/2016 3 Estradas • Obras de grande extensão que percorrem mais de um ambiente geológico e muitas vezes transpondo relevos adversos. • Precisam grandes quantidades de materiais naturais (solos e rochas) para suas construções. 26/10/2016 4 AS CAMADAS DO PAVIMENTO Elementos básicos de uma rodovia Pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas, construída sobre a superfície final de terraplenagem, destinada técnica e economicamente a resistir aos esforços oriundos do tráfego de veículos e do clima, e a propiciar aos usuários melhoria nas condições de rolamento, com conforto, economia e segurança. CORTE ATERRO TERRAPLANAGEM 26/10/2016 5 PAVIMENTAÇÃO AS CAMADAS DO PAVIMENTO Elementos básicos de uma rodovia REFORÇO DE SUBLEITO 26/10/2016 6 AS CAMADAS DO PAVIMENTO Elementos básicos de uma rodovia SUB-BASE E BASE Compactação de base de BGS 26/10/2016 7 AS CAMADAS DO PAVIMENTO Elementos básicos de uma rodovia REVESTIMENTO ASFÁLTICO CBUQ – Concreto Betuminoso Usinado à Quente: • Agregado graúdo (brita) • Agregado miúdo (areia) • Filler (cimento) • Ligante (CAP – Cimento asfáltico de petróleo) AS CAMADAS DO PAVIMENTO Elementos básicos de uma rodovia REVESTIMENTO EM CONCRETO 26/10/2016 8 Aptidão das rochas para produção de revestimentos Estudos e projetos de Obras Viárias ESTUDOS PRELIMINARES: a) De Tráfego b) Topográficos c) Geológicos-geotécnicos d) Hidrológicos 26/10/2016 9 MÉTODOS DE SUPERFÍCIE: • Reconhecimento geológico com o objetivo de construir um mapa a partir de fotos aéreas da região. • Dados geológicos superficiais: tipos de solos, áreas de erosão, padrão de drenagens, surgência de lençól freático Investigação geológica para estradas MÉTODOS DE SUPERFÍCIE: • Definição para áreas de empréstimo e bota-fora • Trabalhos de campo para confirmação dos dados • Cadastro de locais instáveis e possíveis soluções Investigação geológica para estradas 26/10/2016 10 • Sondagens ( poços, trincheiras, percussão rotativa): – Investigação direta dos diversos materiais – estatigrafia de camadas – Carcterização dos materiais – Nível do lençol freático MÉTODOS DE SUBSUPERFÍCIE: Investigação geológica para estradas • Ensaios de laboratório: – Coleta de amostras deformadas (materiais de empréstimo) – Coletas de amostras indeformadas – Caracterização dos solos : Granulometria, Limites de Consistência, Compactação, Índice de Suporte Califórnia – ISC ou CBR, expansão dos solos. • Ensaios de campo: – Ensaio de palheta (resistência das argilas) MÉTODOS DE SUBSUPERFÍCIE: Investigação geológica para estradas 26/10/2016 11 Requisitos para solos usados na construção de estradas – CBR e expansão: SOLOS UTILIZADOS COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO: Investigação geológica para estradas Condições geológico-geotécnicas mais desfavoráveis à implantação de estradas • CONSTRUÇÃO SOBRE SOLO MOLE • CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS 26/10/2016 12 CONSTRUÇÃO SOBRE SOLO MOLE • Ocorrem em áreas de planícies/mangues • Solos de baixa resistência • Dificuldade de operação • Problemas de ruptura e adensamento CONSTRUÇÃO SOBRE SOLO MOLE Solos moles: Nspt <= 5 26/10/2016 13 CONSTRUÇÃO SOBRE SOLO MOLE http://www.youtube.com/watch?v=WwKptPzFp_Q CONSTRUÇÃO SOBRE SOLO MOLE ALGUMAS SOLUÇÕES: • Remoção e substituição • Uso de material leve • Reforço 26/10/2016 14 Aterro estruturado com estacas, capitéis e geogrelha 26/10/2016 15 CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS • Caso o material seja a rocha, a análise é concentrada nas estruturas (grau de alteração, posição das camadas, fraturas). • No caso de taludes em cortes, a avalição geológica-geotécnica é de extrema importância pelo comportamento distinto entre o solo e a rocha. 26/10/2016 16 26/10/2016 17 CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS BR-376/PR, 2008 CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS SC-456, 2010 26/10/2016 18 CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS TÉCNICAS DE ESTABILIZAÇÃO Soluções que reduzem Momentos instabilizantes. BR116 – SP: solo residual de gnaisse CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS TÉCNICAS DE ESTABILIZAÇÃO Soluções de DRENAGEM que aumentam a resistência do solo BR116 – SP: solo residual de gnaisse 26/10/2016 19 CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS TÉCNICAS DE ESTABILIZAÇÃO Soluções de DRENAGEM que aumentam a resistência do solo 26/10/2016 20 CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS TÉCNICAS DE ESTABILIZAÇÃO Soluções de contrapeso MURO GABIÃO CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS TÉCNICAS DE ESTABILIZAÇÃO Soluções de contrapeso CRIB WALL 26/10/2016 21 CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS 26/10/2016 22 CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS Deslizamento de granito BR-116: BASALTOS CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS TÉCNICAS DE ESTABILIZAÇÃO Rede guarda pedras BR-116/SC – KM105 26/10/2016 23 CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS TÉCNICAS DE ESTABILIZAÇÃO Grampeamento e malhas chumbadas CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS 26/10/2016 24 CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS Queda e rolamento de matacões CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS 26/10/2016 25 CONSTRUÇÃO EM REGIÕES DE TOPOGRAFIA ACIDENTADA/ ENCOSTAS As rodovias/ estradas estão se tornando obras cada vez mais difíceis e sofisticadas. 26/10/2016 26 Só aumenta o número de obras em que a Geologia de Engenharia assume um papel muito importante, visto que cada vez mais tem ocorrido desastres como escorregamento de taludes, afundamentos de pistas, ruptura de aterros e etc. Obrigado!
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