Victor Ramos Padilha (Trabalho Estradas i)
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UNIVERSIDADE DE UBERABA
VICTOR RAMOS PADILHA
REBAIXAMENTO DE LENOL FRETICO EM PROJETOS
DE RODOVIAS
UBERABA-MG
2013
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VICTOR RAMOS PADILHA
REBAIXAMENTO DE LENOL FRETICO EM PROJETOS
DE RODOVIAS
Trabalho apresentado Universidade
de Uberaba como parte das atividades
avaliativas da disciplina de Estradas I,
do 7 perodo do curso de Engenharia
Civil.
Professor: Paulo Roberto Garcia
UBERABA-MG
2013
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SUMRIO
1 INTRODUO ............................................................................................. 1
2 DRENOS PROFUNDOS ............................................................................... 1
3 DRENOS EM ESPINHA DE PEIXE ............................................................ 2
4 COLCHO DRENANTE .............................................................................. 2
5 DRENOS SUB-HORIZONTAIS ................................................................... 3
6 VALETOES LATERAIS ............................................................................... 4
7 DRENOS VERTICAIS .................................................................................. 4
8 ELETROSMOSE ........................................................................................... 5
9 CONCLUSO ............................................................................................... 5
10 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ....................................................... 5
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1 INTRODUO Quando se fala em drenagem de estradas possvel reconhecer dois destinos para
as guas provenientes de precipitaes: parte escorre sobre a superfcie dos solos e parte
se infiltra, podendo formar lenis subterrneos. Dentre essa situaes h diversas
variaes devido a diversidade das caractersticas de cada regio, tais como tipo de solo,
topogrfica e clima.
Geralmente h sempre a necessidade de se manter o lenol fretico a
profundidades de 1,50 a 2,00 metros do subleito das rodovias. Esse trabalho tem por
finalidade apontar as formas possveis de resolver esse problema, as quais foram
desenvolvidas ao longo dos anos. So elas: Drenos profundos, Drenos espinha de peixe,
Colcho drenante, Drenos horizontais profundos, Valetes laterais, Drenos verticais de
areia e a Eletrosmose.
2 DRENOS PROFUNDOS Tem por finalidade interceptar o fluxo de agua subterrnea atravs do
rebaixamento do lenol fretico. So instalados preferencialmente em profundidades
que variam entre 1,50 a 2,00m, aliviando assim o lenol fretico protegendo o corpo
estradal. Temos dois tipos de materiais a serem empregados:
a) Materiais filtrantes: areia, agregados britados, geotextil, etc. b) Materiais drenantes: britas, cascalho grosso lavado, etc. Para se dimensionar um dreno profundo devemos considerar que existem dois
modelos, ou seja, drenos com tubos, rgidos ou flexveis, e drenos cegos.
Os drenos com tubos so constitudos por uma vala onde so instalados os tubos e o
material de enchimento, ou envoltrio, podendo ou no ser selados. recomendado que
o material de enchimento tenha granulometria prpria e adequada para evitar
colmatao e atender as condies de vazo. Essas granulometrias so obtidas pelo
processeo de Terzaghi, Darcy dentre outros. Abaixo a Figura 1 ilustra as sees de
drenos profundos contnuos e descontnuos, e a Figura 2 que mostra o perfil do lenol
fretico rebaixado.
Figura 1. Sees de Drenos Profundos.
Fonte: DNIT Manual de Drenagem (2006)
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Figura 2. Perfil dos Lenis Freticos Rebaixados.
Fonte: DNIT Manual de Drenagem (2006)
3 DRENOS EM ESPINHA DE PEIXE So destinados a drenagem de grandes reas em sentido obliquo ao eixo
longitudinal da rodovia (figura 3). So normalmente usados em srie, e com
profundidade mais baixa, sendo assim sem tubos, entretanto podem eventualmente ser
usados com tubos. Devido s condies existentes podem desaguar livremente ou em
drenos longitudinais.
Seu dimensionamento segue a mesma linha de raciocnio dos drenos profundos,
devendo ser calculado a vazo demais elementos utilizando os mtodos descritos acima.
Figura 3. Drenos em espinha de peixe.
Fonte: DNIT Manual de Drenagem (2006)
4 COLCHO DRENANTE Seu principal objetivo so guas situadas a pequena profundidade do corpo
estradal, em que o volume no possa ser drenado pelos drenos espinha de peixe. So usados em:
Nos cortes em rocha;
Nos cortes em que o lenol fretico estiver prximo do greide de terraplanagem;
Na base dos aterros onde houver gua livre prximo ao terreno natural;
Nos aterros construdos sobre os terrenos impermeveis
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A agua drenada pelos colchoes deve ser removida pelos drenos longitudinais.
Figura 4. Obra de duplicao da BR-101 na Paraba
Fonte: Melo (2006)
Seu dimensionamento, como se trata, ainda, de meio poroso, existe a necessidade
de determinar o volume dagua que vai escoar e o gradiente hidrulico do fluxo, que poder ser substitudo pela declividade da camada. Os coeficientes de permeabilidade
devero atender as necessidades da vazo. De posse desses dados o calculo da espessura
da camada depende da lei de Darcy como j mencionado anteriormente.
5 DRENOS SUB-HORIZONTAIS Os drenos sub-horizontais so aplicados para a preveno e correo de
escorregamentos nos quais a causa determinante da instabilidade a elevao do lenol
fretico ou do nvel piezomtrico de lenis confinados. No caso de escorregamentos de
grandes propores, geralmente trata-se da nica soluo econmica a se recorrer.
So constitudos por tubos providos de ranhuras ou orifcios na sua parte superior,
introduzidos em perfuraes executadas na parede do talude, com inclinao prxima
horizontal. As figuras 5 e 6 mostram um dreno sub-horizontal.
Figura 5. Seo transversal Figura 6. Vista de Frente
Fonte: DNIT Manual de Drenagem (2006) Fonte: http://www.sondasul.com.br [2012]
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Para o projeto e necessrio uma caracterizao geotcnica do macio, por meio
de sondagens adequadas distinguindo assim trs situaes:
Rochas ou solos heterogneos com relao permeabilidade; Neste caso a drenagem tem por objetivo interceptar o maior numero possvel
de veios permeveis ou bolses. A direo dos drenos deve ser tal que
intercepte cada famlia de fraturas. Em alguns casos podendo dispor de drenos
em forma de leque.
Materiais essencialmente homogneos com relao permeabilidade; No caso das rochas ou solos homogneos, podemos utilizar bacos existentes
para uma primeira estimativa do numero, comprimento e espaamento dos
drenos.
Escorregamentos relativamente impermeveis com nvel piezomtrico elevado.
Nesse terceiro tipo, o comprimento dos drenos deve ser tal que a camada
saturada de alta permeabilidade seja interceptada ao longo de um trecho
perfurado do tubo com comprimento razovel. H a necessidade de se
considerar o dreno dotado de trecho perfurado apenas nesta camada profunda,
de modo a no se irrigar camadas mais superficiais.
6 VALETOES LATERAIS Existem casos em que se recomendam os valetes laterais formados a partir do
bordo do acostamento, sendo este valeto constitudo, de um lado, pelo acostamento, e
do outro pelo prprio talude do corte, processo este designado por falso-aterro.
No obstante a economia obtida no sistema de drenagem, a estrada ficar sem
acostamento confivel na poca das chuvas e nos tempos secos ter um acostamento
perigoso, face rampa necessria, a no ser que haja alargamentos substanciais, o que
equivale a dizer que os valetes laterais vo funcionar independentemente da plataforma
da rodovia.
O dispositivo (valeto lateral), por outro lado, em regies planas, pode exercer sua
dupla funo sem dificuldade, visto poder trabalhar como sarjeta e dreno profundo, ao
mesmo tempo. Recomenda-se o revestimento dos taludes do canal com gramneas.
A profundidade do mesmo ser de 1.5 a 2.0 m e os taludes de 3/2, quando possvel.
7 DRENOS VERTICAIS Os drenos verticais de areia consistem, basicamente, na execuo de furos verticais
penetrando na camada de solo compressvel, nos quais so instalados cilindros com
material granular de boa graduao. A compresso decorrente expulsa a gua dos vazios
do solo o que, aliado ao fato de que normalmente a permeabilidade horizontal menor
que a vertical, faz com que se reduza o tempo de drenagem. Na figura 7 um exemplo de
dreno vertical.
Figura 7. Dreno Vertical de Areia
Fonte: Melo (2006)
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8 ELETROSMOSE O mtodo de drenagem por eletrosmose, segundo Maragon, baseia-se no seguinte
princpio: a superfcie das partculas dos solos de granulao muito fina (argilas
coloidais) possui uma carga eltrica negativa, decorrendo ento em torno das partculas,
a formao de uma pelcula de gua com predominncia de ons com carga positiva. Se
se colocarem dois eletrodos em um solo saturado, aps o estabelecimento de uma
corrente eltrica entre ambos, a gua contida nos vazios do solo percorrer no sentido
do nodo (polo positivo) para o ctodo (polo negativo).
Figura 8. Esquema de Drenagem por Eletrosmose.
Fonte: UFJF - Tpicos em Geotcnica e Obras de Terra (2004)
9 CONCLUSO Nesse trabalho foram dispostos diversos tipos de dispositivos de drenagem do
pavimento rodovirio. Estes dispositivos tem que ser dimensionados adequadamente
garantindo assim integridade da estrutura do pavimento e a segurana dos usurios.
Os vrios sistemas apresentados, com funes distintas, interagir
harmoniosamente entre si, evitando assim possveis eroses do solo e tambm uma
possvel ruptura de taludes, devido grande quantidade de gua que pode incidir no
solo.
Alm disso, de acordo com Michelin, devem ser avaliadas as condies
financeiras, que podem ser de baixo custo de implantao, entretanto, posteriormente
podero gerar grande manuteno.
Portanto o projetista da drenagem dos pavimentos deve ter plena conscincia das
caractersticas naturais do terreno, propondo solues adequadas para cada tipo de
situao, o que est ligado diretamente com a vida til da via e a qualidade do
pavimento.
10 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
DNIT- DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA E
TRANSPORTES - Manual de Drenagem de Rodovias. Braslia, DNIT, 2006.
MARAGON, M. Tpicos em Geotcnica e Obras de Terra, UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA, 2004.
MELO R. - Drenagem do Pavimento - Departamento de Engenharia Civil e
Ambiental, UNIERSIDADE FEDERAL DA PARBA, 2007.
MICHELIN, R. - Drenagem Superficial e Subterrnea De Estradas . INSTRUES PARA DERNAGEM DE RODOVIAS Tomo I e I MT, Editora Multilibri Ltda, 1975.