Projeto de Terraplanagem

Projeto de Terraplanagem

(Parte 1 de 2)

UNAMA/CCET

UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA – UNAMA

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA

PROJETO DE TERRAPLENAGEM

CÁLCULO DE ÁREAS E VOLUMES

BELÉM - PA

2009

LISTA DE TABELAS

TABELA 01 – Tabela de cálculo de terraplenagem ................................................ 13

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1.1 – Levantamento de seção transversal ................................................ 04

FIGURA 1.2 – Secção transversal............................................................................ 04

RESUMO

As rodovias são construções que demandam um enorme volume de recursos para serem executadas. Dentre todos os fatores que englobam a obra, movimentação de terra é a mais pesada quando se fala em orçamento. Os equipamentos e maquinários necessários para a execução destes serviços são de alto custo de manutenção e operação, sendo necessário portanto um planejamento minucioso nesta etapa para manter a viabilidade do projeto.

Palavras-Chave: Terraplenagem; Cálculo de áreas; Cálculo de volumes; Compensação de volume.

ABSTRACT

The construction of a highway is a job that demands a great amount of resources. With all the factors that surround that kind of work, earth moving is the most prominent one, budget wise. The equipments and machines used to execute this service have a high maintenance and operating cost, needing therefore to be very well planned to maintain the project´s viability.

Key-Words: Earth moving; Area calculation; Bulk calculation; Bulk compensation.

SUMÁRIO

SUMÁRIO 5

INTRODUÇÃO 6

1 - DEFINIÇÃO DOS VOLUMES DE CORTES, DOS ATERROS E PLATAFORMA DA ESTRADA 7

1.1 - CÁLCULO DAS ÁREAS 7

1.2 - CÁLCULO DOS VOLUMES 8

2 - DISTRIBUIÇÃO DO MATERIAL ESCAVADO 8

3 - TAXA DE EMPOLAMENTO (T.E.) 9

4 - COMPACTAÇÃO DO SOLO 10

5 – REDUÇÃO 10

6 - COMPENSAÇÃO DE VOLUMES 11

CONSIDERAÇÕES FINAIS 13

BIBLIOGRAFIA 14

INTRODUÇÃO

O terreno como encontrado na natureza é intrafegável por vários motivos; é irregular, tem obstáculos da natureza como aclive, declive, rios, florestas, e às vezes não tem capacidade de suportar cargas de trafego de veículos. Para construir uma estrada de boas condições de trafegabilidade, às vezes e sempre e necessário substituir a superfície natural do solo para atingir a segurança, conforto e o desempenho dos veículos que vão ou irão ali trafegar. Ao conjunto destas operações damos o nome de terraplenagem como:

- Desmatamento e limpeza do perímetro onde a estrada será construída.

- Destocamento e raspagem da vegetação superficial.

- Escavação do solo que se encontra acima da cota de projeto.

- Transporte do material escavado.

- Compactação dos aterros.

- Conformação da plataforma e dos taludes.

- Aberturas de valas para serviços de drenagem.

- Aberturas de cavas para fundações de obras civis.

Na construção de uma estrada o custo maior é:

- Escavação, (em m3)

- Transporte, (em km/m3)

- Compactação (em m3 pronto).

O custo de terraplenagem é freqüentemente relevante ao custo total. É fundamental o engenheiro organizar e conhecer o material escavado nos cortes, com o intuito de organizar a distribuição do bota fora e do solo aproveitável para conseguir o menor custo possível do transporte total.

1 - DEFINIÇÃO DOS VOLUMES DE CORTES, DOS ATERROS E PLATAFORMA DA ESTRADA

Definido o traçado da estrada e o perfil longitudinal do terreno é levantado as seções transversais.

seção

eixo

seção

Figura 1.1: Levantamento seção transversal

Após o projeto do greide, da superelevação e da superlargura, temos a definição da plataforma da estrada, ou seja, terreno e taludes formam o polígono chamado de seção transversal. Em cada estaca temos uma seção transversal cujo conjunto definirá os volumes dos cortes e dos aterros.

terreno

Plataforma

Figura 1.2: Seção transversal

As secções podem ser de três tipos: em cortes, em aterro, em mistas (mistas, quando há parte em corte e parte em aterro).

1.1 - CÁLCULO DAS ÁREAS

O primeiro passo a ser dado é o calculo das áreas das seções para obtenção dos volumes.

Quando a seção é totalmente em corte ou em aterro, calcula-se simplesmente a área do polígono. O valor obtido entra no processo de cálculo dos volumes.

Quando a seção é mista, deve-se calcular separadamente a área de corte e a área de aterro ou a soma das áreas de corte e de aterro, se houver mais de uma.

Os cálculos podem ser feitos através de programas informatizados ou através da fórmula de Gauss onde:

A= |1/2[(x1.y2+x2.y3+...xn.y1) – (y1.x2+y2.x3 + ...yn.x1)]|

sendo (xi, yi ) as coordenadas dos pontos que definem a seção, tomados em seqüência sempre em um mesmo sentido ao longo do perímetro.

Pela divisão em figuras geométricas: divide-se a seção em vários trapézios, calcula-se a área de cada um e soma-se.

A divisão em trapézios é mais prática para separar as áreas de corte e aterro nas seções mistas. Os lados paralelos do trapézio são diferenças de cotas entre o terreno e a plataforma, e a distância entre eles é o espaçamento entre os pontos conhecidos.

1.2 - CÁLCULO DOS VOLUMES

Inicialmente, calculamos o volume de cada segmento compreendido entre duas seções consecutivas. Se as duas seções forem de corte, teremos um volume de corte e se forem de aterro teremos um volume de aterro. Se tivermos uma seção de corte, uma de aterro ou pelo menos uma seção mista teremos volume de corte e de aterro no mesmo segmento, que devem ser calculados separadamente.

O volume do segmento é calculado de forma simplificada, multiplicando a média das áreas pela distância entre as seções. Se as seções forem mistas, multiplicando a média das áreas de corte pela distância, obtém-se o volume de corte, e multiplicando a média das áreas de aterro pela distância, o volume de aterro.

Se o terreno não for muito irregular, o erro inerente ao processo é desprezível e se o terreno apresentar relevante irregularidade deve-se criar seções intermediárias em posições convenientes. Se uma seção for mista e a outra não, continua o mesmo procedimento. Os volumes dos cortes e dos aterros são obtidos pela somatória dos volumes dos segmentos entre seções.

2 - DISTRIBUIÇÃO DO MATERIAL ESCAVADO

O material escavado nos cortes deve ser aproveitado sempre que possível para evitar nova escavação, para que haja a compensação longitudinal de volumes ou, simplesmente compensação de volumes e acima de tudo evitar custos desnecessários.

O material de corte descartado que não serve para aterros como, rocha ou solo brejoso dá-se o nome de bota fora e deve ser depositado e transportado em local conveniente.

Também pode ocorrer o bota fora quando o volume de corte é maior que o volume de terra necessário para a construção de aterros.

Quando ao contrário, o volume de cortes é insuficiente para a construção dos aterros, efetua-se escavação complementar em local escolhido em função da localização, da distância e da qualidade do solo e transporta-se o material até o aterro em operação denominada empréstimo.

Nos casos em que o material disponível do corte localiza-se distante e o custo de transporte for maior que o custo de uma nova escavação deve-se fazer o bota fora e empréstimo em vez de compensação longitudinal.

(Parte 1 de 2)

Comentários