Aula 6 - Escolha Do Tracado

CURSO: ENGENHARIA CIVILDISCIPLINA: T 543 - ESTRADAS IAGOSTO / 2013PROFESSOR: DANIEL LUSTOSA, M.Sc.

INTRODUO

A construo de uma estrada deve ser tecnicamente possvel, economicamente vivel e socialmente abrangente.

Projetista

Escolher os traados possveis Compar-los entre siDefinir o melhor traado Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projeto

ESTUDOS PARA A CONSTRUO DE UMA ESTRADA

Tipos de Estudos:

Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projetoEstudos de Trfego: Estimativa do volume trfego, capacidade, sinalizao, etc;Estudos TopogrficosEstudos Geolgico-GeotcnicosEstudos HidrolgicosEstudos Scio-Econmicos

Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projetoProjeto de DesapropriaoProjeto GeomtricoProjeto de TerraplenagemProjeto de Obras de Arte Correntes (bueiros)Projeto de Obras de Arte Especiais (pontes, viadutos, tneis)Projeto de Viabilidade EconmicaProjeto de PavimentaoProjeto de DrenagemProjeto de Sinalizao Horizontal e VerticalProjeto de Intersees, retornos e AcessosTipos de Projetos:Projeto de Dispositivos de Segurana Viria

Documentos Auxiliares:

Oramento da Obra e plano de execuo, Estudos Ambientais (p. ex.: EIA-RIMA) e Especificaes.Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projeto

Projeto geomtrico de uma estrada divide-se em:

Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projetoReconhecimentoExploraoProjeto

RECONHECIMENTO: Estudo geral de uma ampla faixa de terreno, ao longo de um itinerrio por onde acredita-se poder passar o traado da estrada. Nesta fase so definidos/identificados os principais obstculos topogrficos, geolgicos, hidrolgicos e escolhidos locais para o lanamento de anteprojetos;

EXPLORAO: Levantamento mais detalhado de uma faixa relativamente estreita que pode receber o lanamento do projeto;

PROJETO: Detalhamento de todos os elementos previstos na etapa de explorao.Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projeto

Fase de Reconhecimento

Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projetoConsiderando a ligao entre dois pontos (A e B) de uma determinada regio.

Os pontos A e B so denominados pontos extremos. A reta AB, ligando esses pontos, chama-se diretriz geral da estrada. A cidade C e o porto D que sero servidos pela estrada a construir, so conhecidos como pontos obrigados de passagem de condio e so determinados pelo rgo responsvel pela construo. A topografia da regio pode impor a passagem da estrada por determinados pontos. A garganta G um exemplo. Esses pontos chamam-se pontos obrigados de passagem de circunstncia. Cada uma das retas que liga dois pontos obrigados intermedirios denominada diretriz parcial.Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projeto

As tarefas a serem desenvolvidas na fase de reconhecimento consistem basicamente de: Coleta de dados sobre a regio (mapas, cartas, fotos areas, topografia, dados scio-econmicos, trfego, estudos geolgicos e hidrolgicos existentes, etc.). Observao do terreno dentro do qual se situam os pontos obrigados de condio (no campo, em cartas ou em fotografias areas). A determinao das diretrizes geral e parciais, considerando-se apenas os pontos obrigados de condio Escolha dos pontos obrigados de passagem de circunstncia.Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projeto

Determinao das diversas diretrizes parciais possveis. Seleo das diretrizes parciais que forneam o traado mais prximo da diretriz geral. Levantamento de quantitativos e custos preliminares das alternativas. Avaliao dos traados.Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projetoTrabalhos de escritrio Preparar as plantas e perfis levantados no campo e comparar os diversos estudos realizados, indicando e justificando o traado mais conveniente para a futura estrada.

Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projetoEscalas comumente usadas nos desenhosPlanta (1:20.000)Perfil da linha de reconhecimento (1:20.000 Horiz.; e 1:2.000 Vert.)

Fase de Explorao

Mtodos e instrumentos muito mais precisos que os utilizados na fase de reconhecimento. Desenvolvidos outros estudos, alm dos topogrficos, tais como: trfego, hidrologia, geologia, geotecnia, entre outros. Elaborao dos anteprojetos de terraplenagem, de drenagem, de pavimentao, geomtrico, etc.

Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projeto

O lanamento do anteprojeto geomtrico segue normalmente a seguinte sequncia: Escolha dos pontos de interseo das tangentes (PI) e determinao de suas coordenadas. Clculo do comprimento das tangentes. Escolha dos raios das curvas horizontais. Dimensionamento das curvas horizontais. Estaqueamento do traado, geralmente de 20 e 20 metros. Levantamento do perfil do terreno relativo ao traado escolhido. Escolha dos pontos de interseo das rampas (PIV). Determinao das cotas e estacas dos PIVs.Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projeto

Clculo das declividades das rampas. Clculo dos comprimentos das rampas. Escolha das curvas verticais. Dimensionamento das curvas verticais.Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projetoEscalas comumente usadasPlanta (1:2.000)Perfil longitudinal do terreno (1:2.000 Horiz.; e 1:200 Vert.)Sees transversais (1:100)

Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projetoDados obtidosAvaliao de custos e benefcios de cada uma das solues propostasEscolha do anteprojeto mais adequado entre os diversos propostos

Fase de Projeto

Clculo de todos os elementos necessrios perfeita definio do projeto em planta, perfil longitudinal e sees transversais.Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projetoProjeto final da estradaConjunto de todos os projetos complementado por memrias de clculo, justificativa de solues e processos adotados, quantificao de servios, especificaes de materiais, mtodo de execuo e oramento.

A planta, que a representao da projeo da estrada sobre um plano horizontal, dever conter basicamente as seguintes informaes:

Eixo da estrada, com a indicao do estaqueamento e a representao do relevo com curvas de nvel a cada metro. Bordas da pista, pontos notveis do alinhamento horizontal (PCs, PTs, PIs, etc.) e elementos das curvas (raios, comprimentos, ngulos centrais, etc.). Localizao e limite das obras de arte correntes, especiais e de conteno.


Linhas indicativas dos offsets de terraplenagem (ps de aterro, cristas de corte), dos limites da faixa de domnio, das divisas entre propriedades, nomes dos proprietrios, tipo de cultura e indicaes de acessos s propriedade. Servios pblicos existentes, bem como propostas para sua relocao, se for o caso. Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projetoPlanta escala (1:2.000)Desenhos suplementares, agrupados por assunto (drenagem, pavimentao, etc.) permitir uma compreenso clara e objetiva de todos os servios a serem executados.

O perfil longitudinal, que a representao da projeo da estrada sobre uma superfcie cilndrica vertical que contm o eixo da estrada em planta, dever conter basicamente as seguintes informaes:

O perfil do terreno. A linha de greide. As estacas e cotas dos PIVs, PCVs, PTVs. Os comprimentos das curvas verticais de concordncia. As rampas, em porcentagem. Os raios das curvas verticais. As ordenadas das curvas verticais sob os PIVs.


As cotas da linha do greide em estacas inteiras e em locais de sees transversais especiais. A localizao e limites das obras de arte correntes e especiais, com indicao de dimenses e cotas. Perfil geolgico.Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projetoPerfil longitudinal escala (1:2.000 - Horizontal) e (1:200 - Vertical)A representao grfica do perfil longitudinal, preferencialmente, dever ser feita na mesma folha em que desenhada a planta, com correspondncia de estaqueamento.

As sees transversais so projees da estrada sobre planos verticais perpendiculares ao eixo.

Devem ser desenhadas vrias sees-tipo em pontos escolhidos, que permitam a perfeita definio de todas as caractersticas transversais do projeto. Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projeto

As sees transversais devem conter: Dimenses e/ou inclinaes transversais dos acostamentos, faixas de trfego e demais elementos que constituem a plataforma da estrada. Taludes de corte e/ou aterro. Indicao e localizao de obras de arte, dispositivos de drenagem, obras de proteo, etc. reas de corte e/ou aterro. Posio dos offsets de terraplenagem e faixa de domnio. Outras informaes complementares. Elementos de Projeto Estudos para elaborao de projeto

Regras bsicas para o projeto de uma estrada:As curvas devem ter o maior raio possvel.A rampa mxima somente deve ser empregada em casos particulares e com a menor extenso possvel.A visibilidade deve ser assegurada em todo o traado, principalmente nos cruzamentos e nas curvas horizontais e verticais.Devem ser minimizados ou evitados os cortes em rocha.Devem ser compensados os cortes e os aterros.As distncias de transporte devem ser as menores possveis.

Elementos de Projeto Lanamento de traados

Fatores que influenciam na escolha do traado de uma estrada:Elementos de Projeto Lanamento de traadosTopografia da regioCondies geolgicas e geotcnicas do terrenoHidrologia e hidrografia da regioPresena de benfeitorias ao longo da faixa de domnio.

DESENVOLVIMENTO DE TRAADOS

Aparentemente, a melhor soluo para a ligao de dois pontos por meio de uma estrada consiste em seguir a diretriz geral. Isto seria possvel caso no houvesse entre estes dois pontos nenhum obstculo ou ponto de interesse que forasse a desviar a estrada de seu traado ideal.

Quando a declividade de uma regio for ngreme, de modo que no seja possvel lanar o eixo da estrada com declividade inferior a valores admissveis, deve-se desenvolver traado.


Elementos de Projeto Lanamento de traadosTraado em ziguezague

Elementos de Projeto Lanamento de traadosTraado acompanhando o talvegue

Elementos de Projeto Lanamento de traadosTraado acompanhando as curvas de nvelQuando o eixo da estrada acompanha as curvas de nvel, h uma reduo do volume de material escavado. Esta reduo ocorre porque, ao se acompanhar as curvas de nvel, a plataforma da estrada cruzar menos com as mesmas.

Elementos de Projeto Lanamento de traadosDiretriz cruzando espigo pela gargantaQuando o eixo da estrada tiver que cruzar um espigo, deve faz-lo nos seus pontos mais baixos, ou seja, nas gargantas. Deste modo, as rampas das rodovias podero ter declividades menores, diminuindo os movimentos de terra.

Elementos de Projeto Lanamento de traadosEm regra, a garganta transposta em corte, a fim de diminuir a declividade mdia e o desenvolvimento do traado.Sendo:H = diferena de cotas entre os pontos A e B;L = distncia horizontal entre os pontos A e B;i = rampa mxima do projeto;h = altura mxima de corte e aterro

Elementos de Projeto Lanamento de traadosTemos as seguintes situaes:

RECOMENDAES PARA TRAADO DE RODOVIAS

No lanamento de traados para as rodovias, estes devem ser considerados como entidades tridimensionais contnuas, com mudanas de direo fluentes e gradativas.

Para facilidade de trabalho e convenincia tcnica na elaborao dos projetos, os elementos geomtricos da rodovia so decompostos nos elementos em planta, em perfil e em seo transversal. Elementos de Projeto Lanamento de traados

RECOMENDAES PARA TRAADO DE RODOVIASNo entanto, deve-se lembrar que a rodovia projetada, uma vez construda e aberta ao trfego, apresenta-se aos usurios como entidade tridimensional, em perspectiva natural, com seus elementos em planta, em perfil e em seo transversal atuando de forma combinada sobre os usurios em movimento, sujeitando-os a esforos e, conseqentemente, a desconfortos dinmicos, que podem afetar a fluidez do trfego, as condies de segurana e, enfim, a qualidade do projeto. Elementos de Projeto Lanamento de traados

RECOMENDAES PARA TRAADO DE RODOVIAS

Assim, sempre necessrio buscar a continuidade espacial dos traados, mediante intencional e criteriosa coordenao dos seus elementos geomtricos constituintes, em especial dos elementos planimtricos e altimtricos, visando ao adequado controle das condies de fluncia tica e das condies de dinmica de movimento que o traado impor aos usurios. Elementos de Projeto Lanamento de traados

COMBINAO DOS ELEMENTOS EM PLANTA E EM PERFIL

Fonte: Diretrizes para a concepo de estradas: conduo do traado DCE-C (DER/SC, 1999, p.33).Elementos de Projeto Lanamento de traadosAs combinaes dos diferentes elementos do traado em planta e em perfil resultam na formao de entidades tridimensionais com aparncias diferenciadas, em termos de percepo dos traados, na perspectiva dos usurios.

Principais Recomendaes das Normas do DNER para a definio dos traados de rodoviasRecomendaes quanto ao traado em planta:Os traados devem ser constitudos, em planta, por arcos de circunferncia de raios e desenvolvimento to amplos quanto a topografia o permitir, concordados por pequenas tangentes que paream, em perspectiva, partes integrantes de curvas compostas e contnuas; esta recomendao especialmente vlida para os projetos em classes mais elevadas Classe 0 ou I , implicando no uso de curvas com raios bastante grandes, que propiciem distncias de visibilidade adequadas mesmo nos trechos em curva; as Normas do DNER no recomendam, evidentemente, a substituio de trechos em tangente por sucesses de curvas de pequenos raios;


Principais Recomendaes das Normas do DNER para a definio dos traados de rodoviasRecomendaes quanto ao traado em planta:As tangente longas devem ser evitadas, exceto em condies topogrficas especiais, onde se harmonizem com a paisagem, ou em travessias urbanas onde a ordem dominante seja a retilnea.A extenso em tangente no deve ser maior que 3 km, no devendo ser maior que 2,5 vezes o comprimento mdio das curvas adjacentes, nem maior que a distncia percorrida por um veculo, na velocidade diretriz, durante o tempo de 1,5 minutos;


Principais Recomendaes das Normas do DNER para a definio dos traados de rodoviasRecomendaes quanto ao traado em planta:Os traados devem ser to direcionais e adaptados topografia quanto possvel, devendo os ngulos de deflexo ( AC ) estarem situados entre 10 e 35; para deflexes inferiores a 5, deve-se efetuar a concordncia de tal forma que o comprimento em curva, em metros, resulte maior que 30 . (10 AC); deflexes menores que 15' dispensam concordncia com curva horizontal;Nas extremidades de tangentes longas no devem ser projetadas curvas de pequeno raio;Elementos de Projeto Lanamento de traados

Principais Recomendaes das Normas do DNER para a definio dos traados de rodoviasRecomendaes quanto ao traado em planta:Deve-se evitar o uso de curvas com raios muito grandes (maiores que 5.000 m, por exemplo), devido a dificuldades que apresentam para o seu percurso pelos condutores;Raios de curvas consecutivas no devem sofrer grandes variaes, devendo a passagem de zonas de raios grandes para zonas de raios pequenos ser feita de forma gradativa;Duas curvas horizontais de sentidos opostos devem ser concordadas, preferencialmente, com a tangente mnima necessria;Elementos de Projeto Lanamento de traados

Principais Recomendaes das Normas do DNER para a definio dos traados de rodoviasRecomendaes quanto ao traado em planta:

Elementos de Projeto Lanamento de traados A relao entre os raios de curvas consecutivas deve ser estabelecida de acordo com os critrios expressos no grfico;

Principais Recomendaes das Normas do DNER para a definio dos traados de rodoviasRecomendaes quanto ao traado em planta:duas curvas horizontais de mesmo sentido no devem ser concordadas com tangente intermediria curta; a concordncia poder ser feita com curva composta ou com tangente intermediria satisfatria:Elementos de Projeto Lanamento de traados

Principais Recomendaes das Normas do DNER para a definio dos traados de rodoviasRecomendaes quanto ao traado em planta:concordncia com curva composta: : R1- raio maior e R2 - raio menor R2 < 100 m - R1 / R2 < 1,3100 m < R2 < 500 m - R1 / R2 < 1,5500 m < R2 < 1.000 m - R1 / R2 < 1,71.000 m < R2 - R1 / R2 < 2,0 ;concordncia com tangente intermediria: o comprimento da tangente intermediria (L) deve ser superior distncia percorrida por um veculo, na velocidade diretriz (V), durante o tempo de 15 segundos, o que resulta, aproximadamente:L (m) > 4 V (km/h) ;Elementos de Projeto Lanamento de traados

Principais Recomendaes das Normas do DNER para a definio dos traados de rodoviasRecomendaes quanto ao traado em perfil:o greide da rodovia deve resultar suave e uniforme, evitando-se as constantes quebras do alinhamento vertical e os pequenos comprimentos com rampas diferentes;nos trechos em corte ou em seo mista, deve-se projetar o greide com declividade igual ou superior a 1,000 %; rampas inferiores requerem cuidados especiais quanto drenagem; o mnimo permitido de 0,350 %, limitado a uma extenso de 30,00 m.Elementos de Projeto Lanamento de traados

Principais Recomendaes das Normas do DNER para a definio dos traados de rodoviasRecomendaes quanto ao traado em perfil:nos trechos em corte, deve-se evitar concavidades com rampas de sinais contrrios, para evitar problemas com a drenagem superficial;em regies planas, o greide deve ser preferencialmente elevado;Elementos de Projeto Lanamento de traados

Principais Recomendaes das Normas do DNER para a definio dos traados de rodoviasRecomendaes quanto ao traado coordenado em planta e em perfil:tangentes e curvas horizontais de grandes raios no devem estar associadas a rampas elevadas, nem as curvas horizontais de pequenos raios devem estar associadas a rampas pequenas;as tangentes longas devem estar, sempre que possvel, associadas as curvas verticais cncavas, que atenuem a "rigidez" do trecho; o vrtice da curva horizontal deve coincidir ou ficar prximo a vrtice de curva vertical; a curva horizontal deve iniciar antes da curva vertical, como que anunciando ao usurio;


COORDENAO DE CURVAS HORIZONTAIS E VERTICAIS Elementos de Projeto Lanamento de traadosEssas combinaes so recomendveis para curvas horizontais e verticais, observando-se que so vlidas tanto para curvas horizontais direita e esquerda, como para curvas verticais cncavas e convexas;

Defeitos dos traadosA combinao inadequada (ou no devidamente coordenada) dos elementos geomtricos do projeto em planta e do projeto em perfil pode resultar no projeto de uma rodovia com trechos que no ofeream condies satisfatrias de segurana e de conforto para os usurios, prejudicando a fluidez desejada para o trnsito veicular.Algumas combinaes desses elementos, em particular, produzem defeitos na geometria da rodovia que podem comprometer seriamente a qualidade do projeto, devendo ser evitadas pelo projetista.Elementos de Projeto Lanamento de traados

CURSO: ENGENHARIA CIVILDISCIPLINA: T 543 - ESTRADAS IAGOSTO / 2013PROFESSOR: DANIEL LUSTOSA, M.Sc.

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