Apostila rede viaria

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Apostila de Redes viárias

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Apostila rede viaria

  1. 1. UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL DISCIPLINA DE ESTRADAS E TRANSPORTE FLORESTAL APOSTILA DE REDE VIÁRIA FLORESTAL Professor Engº Florestal MSc Dagoberto Stein de Quadros Fevereiro/2004
  2. 2. ÍNDICE 1. CONCEITUAÇÕES BÁSICAS ____________________________________________________________________ 4 1.1. Conceito de Rede Viária_________________________________________________________________________ 4 1.2. Conceito de Estrada ____________________________________________________________________________ 4 1.3. Classificação das Estradas _______________________________________________________________________ 4 1.4. Elementos do Projeto ___________________________________________________________________________ 4 1.4.1. Traçado __________________________________________________________________________________ 4 1.4.1.1. Traçado de Vale ________________________________________________________________________ 4 1.4.1.2. Traçado de Encosta______________________________________________________________________ 5 1.4.1.3. Traçado de Planície _____________________________________________________________________ 5 1.4.1.4. Traçado de Montanha ____________________________________________________________________ 5 1.4.2. Eixo da Estrada ____________________________________________________________________________ 5 1.4.3. Greide ___________________________________________________________________________________ 5 1.4.4. Pista de Rolamento _________________________________________________________________________ 6 1.4.5. Corte ____________________________________________________________________________________ 6 1.4.6. Aterro____________________________________________________________________________________ 6 1.5. Seções Transversais ____________________________________________________________________________ 6 1.5.1. Seção em Corte ____________________________________________________________________________ 6 1.5.2. Seção em Aterro ___________________________________________________________________________ 7 1.5.3. Seção Mista _______________________________________________________________________________ 7 1.6. Curvas Verticais de Concordância _________________________________________________________________ 8 1.7. Curvas Horizontais de Concordância _______________________________________________________________ 8 1.7.1. Curva Simples _____________________________________________________________________________ 8 1.7.2. Curva Composta ___________________________________________________________________________ 8 1.7.3. Curva Reversa _____________________________________________________________________________ 9 1.8. Capacidade-Suporte do Solo em Estradas Florestais ___________________________________________________ 9 2. MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS_____________________________________________________________ 9 2.1. Trator de Esteira ______________________________________________________________________________ 10 2.2. Motoniveladora_______________________________________________________________________________ 11 2.3. Retroescavadeira e Pá-carregadeira _______________________________________________________________ 11 2.4. Pá-Carregadeira ______________________________________________________________________________ 11 2.5. Rolo Compactador ____________________________________________________________________________ 12 2.6. Moto-Scriper ________________________________________________________________________________ 12 2.7. Caminhão Transportador (Chata) _________________________________________________________________ 12 3. OBRAS DE INFRA-ESTRUTURA ___________________________________________________________ 12 3.1. Valetas Abertas_______________________________________________________________________________ 12 3.2. Drenos _____________________________________________________________________________________ 13 3.3. Bueiros _____________________________________________________________________________________ 13 3.4. Desaguadores ________________________________________________________________________________ 15 3.5. Pontes ______________________________________________________________________________________ 15 3.6. Pavimento___________________________________________________________________________________ 13 3.6.1. Revestimento Primário _____________________________________________________________________ 17 3.6.2. Agulhamento _____________________________________________________________________________ 18 3.6.3. Mistura de Areia e Argila ___________________________________________________________________ 18 3.7. Reforço do Subleito ___________________________________________________________________________ 19 3.8. Estabilização de Cortes e Aterros_________________________________________________________________ 19 4. ETAPAS DO PROCESSO DE IMPLANTAÇÃO DE ESTRADAS ___________________________________ 20 4.1. Considerações Gerais __________________________________________________________________________ 20 4.2. Anteprojeto__________________________________________________________________________________ 21 4.3. Projeto _____________________________________________________________________________________ 22 4.4. Locação ____________________________________________________________________________________ 22 4.5. Construção da Estrada _________________________________________________________________________ 22 5. MANUTENÇÃO DA ESTRADA _____________________________________________________________ 23 5.1. Ondulações e Atoleiros_________________________________________________________________________ 24 5.2. Areiões e Espigão_____________________________________________________________________________ 25 5.3. Areiões de Baixada____________________________________________________________________________ 25 5.4. Excesso de Pó________________________________________________________________________________ 26 5.5. Pista Escorregadia ____________________________________________________________________________ 26
  3. 3. 5.6. Rocha Aflorante ______________________________________________________________________________ 26 5.7. Costela de Vaca ______________________________________________________________________________ 26 5.8. Segregação Lateral ____________________________________________________________________________ 26 5.9. Buracos_____________________________________________________________________________________ 27 5.10. Erosões ____________________________________________________________________________________ 27 6. REDE RODOVIÁRIA FLORESTAL __________________________________________________________ 27 6.1. Classificação de Estradas Florestais _______________________________________________________________ 27 6.1.1. Estrada principal __________________________________________________________________________ 27 6.1.2. Estradas Secundarias _______________________________________________________________________ 28 6.1.3. Caminhos________________________________________________________________________________ 28 6.2. Modelos de Traçados Geométricos _______________________________________________________________ 29
  4. 4. 1. CONCEITUAÇÕES BÁSICAS 1.1. Conceito de Rede Viária Rede viária é o conjunto de estradas construídas e mantidas através de um planejamento detalhado com o objetivo de permitir a retirada da madeira do interior dos talhões. 1.2. Conceito de Estrada A estrada é uma faixa do terreno sistematizada para a circulação de veículos automotores. Cada estrada possui características que dependem da sua utilização, da localização, das condições do terreno, bem como dos próprios recursos financeiros empregados. As estradas florestais são, geralmente, muito simples, estreitas, com rampas definidas a partir da necessidade de menor movimentação de terra possível. MACHADO (1994) afirma que apesar da importância das estradas florestais, a sua construção não implica no uso de uma metodologia e instrumental de alta precisão como aqueles comumente utilizados na construção das grandes rodovias. Afirma ainda que as estradas florestais geralmente são construídas segundo o aspecto de rapidez e baixo custo. 1.3. Classificação das Estradas Quanto à intensidade de tráfego - tráfego leve; - tráfego médio; - tráfego pesado. Quanto ao revestimento - estradas de terra; - estradas cascalhadas; - estradas calçadas. 1.4. Elementos do Projeto Os elementos que geralmente constituem um projeto são: 1.4.1. Traçado Segundo POLITANO (1989) os traçados das estradas podem ser dos seguintes tipos: 1.4.1.1. Traçado de Vale O percurso é estabelecido ao longo do vale, por uma de suas margens. Pode ser próximo ao talvegue, como na posição mediana da encosta ou no topo ou divisor de
  5. 5. água. O inconveniente desse tipo de traçado é um possível alongamento do percurso, no entanto, evita pontes, pontilhões e outras obras. O traçado pode ser considerado ainda como sendo a demarcação no terreno da linha mestra da futura estrada florestal. Quando do planejamento do traçado de uma estrada deve-se buscar atender as seguintes regras básicas: - o comprimento entre dois pontos deve ser o menor possível; - as rampas devem apresentar inclinações com valores que podem ser aceitos em função da utilização das estradas; - a pavimentação deve ter resistência mecânica ao peso dos veículos mais pesados; - deve ser construída com o menor custo possível. De um modo geral pode-se ter quatro tipos de traçado, quais sejam: 1.4.1.2. Traçado de Encosta O percurso cruza os vales. Nesse caso, o percurso é mais curto, mas exige maior movimentação de terra; as rampas são mais íngremes; cruza maior número de rios; atravessa áreas com problemas de estabilidade e encarece a obra. 1.4.1.3. Traçado de Planície O percurso é feito através de uma longa área plana. Para essa condição específica, a obra deve ser feita em aterro e não deve possuir retas muito longas. 1.4.1.4. Traçado de Montanha O percurso é feito mediante a transposição das montanhas, utilizando-se das gargantas e adotando-se um greide rolante que consiste na construção de rampas curtas íngremes e quase a totalidade do perfil é constituída por curvas verticais. 1.4.2. Eixo da Estrada Materializa e define detalhadamente o percurso da estrada é a projeção ortogonal da estrada. 1.4.3. Greide Este é o elemento que define o perfil longitudinal da estrada. Este elemento nos demonstra ao longo do traçado da estrada a configuração do terreno, quando há elevações e depressões. O corte longitudinal é o demonstrativo da linha de nível do terreno. Após traçarmos a linha da estrada, pode-se calcular a diferença entre as linhas do terreno e da estrada. Estas diferenças nos permitirão determinar os volumes de terra a serem movimentados. A figura 01 demonstra o greide de uma estrada.
  6. 6. 1.4.4. Pista de Rolamento Consiste na banda de rodagem por onde passam os pneus das composições de veículos. A superfície da estrada é definida pela rugosidade existente na pista de rolamento. 1.4.5. Corte Chama-se corte quando da construção de da estrada, se faz necessário a retirada de material de um ou ambos os lados, afim de formar o leito do mesmo MALINOVSKI (1990). 1.4.6. Aterro Chama-se aterro quando da construção da estrada, se faz necessário o acréscimo de material para completar economicamente a base da estrada MALINOVSKI (1990). Figura 01 – Perfil longitudinal e greide de uma estrada FONTE: POLITANO (1989) 1.5. Seções Transversais Estes cortes nos demonstram o perfil transversal do terreno onde cruzará a estrada. Deve-se considerar no traçado do perfil transversal da estrada a declividade dos taludes, pois estes não devem ser íngremes. As seções transversais são de três tipos: 1.5.1. Seção em Corte Ocorre quando a estrada esta embutida no terreno, possui cristas de corte, rampas, valetas, sargetas, acostamentos e pista. Pode-se observar na figura 02:
  7. 7. Figura 02 – Seção transversal em corte FONTE: POLITANO (1989) 1.5.2. Seção em Aterro Possuí pé do aterro, rampas, acostamentos e pistas formados pelo aterro do terreno. A figura 03 apresenta este tipo de seção. Figura 03 – Seção transversal em aterro FONTE: POLITANO (1989) 1.5.3. Seção Mista Apresenta a combinação de corte e aterro. A figura 04 apresenta este tipo de seção. Figura 04 – Seção transversal mista FONTE: POLITANO (1989)
  8. 8. 1.6. Curvas Verticais de Concordância São os arcos que ligam as rampas. Estas curvas tem raios de curvatura fixos e variáveis. A figura 05 ilustra este tipo de curva de concordância. Figura 05 – Curva circular simples FONTE: POLITANO (1989) 1.7. Curvas Horizontais de Concordância São curvas que ligam tangentes com direções diferentes. 1.7.1. Curva Simples São as que tem somente um raio e, assim sendo, formam uma única curva (uniforme) entre as retas de direção. A figura 06 apresenta este tipo de curva. Figura 06 – Curva simples FONTE: POLITANO (1989) 1.7.2. Curva Composta São formadas por dois ou mais arcos de raios. A figura 07 apresenta este tipo de curva.
  9. 9. Figura 07 – Curva composta FONTE: POLITANO (1989) 1.7.3. Curva Reversa São curvas contínuas compostas por duas outras curvas cujos raios estão em lados opostos a linha da estrada. A figura 08 apresenta este tipo de curva. Figura 08 – Curva reversa FONTE: POLITANO (1989)
  10. 10. 1.8. Capacidade-Suporte do Solo em Estradas Florestais O estudo da capacidade-suporte do solo auxilia na construção e, principalmente, na manutenção das estradas florestais. A maior ou menor infiltração de água, bem como a maior ou menor susceptibilidade à erosão afeta o sistema de drenagem, que, por sua vez, proporcionará a necessidade de maior ou menor manutenção. 2. MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS 2.1. Trator de Esteira Os tratores de esteira tem as mesmas funções de tração, levantamento e acionamento de implementos que os tratores de pneu. Vantagens: - distribui melhor o seu peso no solo, diminuindo a compactação; - derrapam menos quando tracionando implementos ou toras aumentando a eficiência de tração; - grande capacidade de tração; - trabalham em terrenos de difícil trafegabilidade. Desvantagens: - manobrabilidade é lenta; - material rodante tem grande custo de manutenção; - investimento inicial alto; - depreciação alta; - grande dificuldade de operação. O rendimento destes tratores depende da sua potência e da natureza das operações a serem realizadas. Os equipamentos de proteção individual indispensáveis são protetor auricular, capacete e sapato de segurança. Como acessórios os tratores de esteira podem ter lâminas lisas, lâminas em “V”, lâminas cortadoras, lâminas enleiradoras e guinchos. Temos dois tipos básicos de lâminas: a bulldozer e a angledozer a bulldozer, permite aumentar ou diminuir o ângulo de incidência da lâmina no solo; esta variação é realizada por meio de cilindro hidráulico que é, apesar de elemento opcional, característica da bulldozer. A seguir apresentamos um quadro comparativo entre estas lâminas. ANGLEDOZER BULLDOZER Não tem asa de retenção Tem asa de retenção Mais larga Mais estreita Mais baixa Mais alta Menos côncava Mais côncava
  11. 11. Menos robusta Muito robusta Não tem cilindro hidráulico para regulagem do ângulo vertical Tem cilindro hidráulico para regulagem do ângulo vertical Uso em condições boas e médias Uso em condições severas 2.2. Motoniveladora Muito utilizada na construção de estradas, definindo os caimentos laterais e drenagens, bem como para espalhamento de materiais. Possibilitam ajustar os ângulos horizontais da lâmina e levantá-la e abaixá-la, conforme a necessidade. 2.3. Retroescavadeira e Pá-carregadeira É uma máquina de potência média, dotada de concha na parte traseira e pá na dianteira. A presença destes dois sistemas de carregamento permitem facilidades nas operações de abertura de bueiros, redes de drenagem e demais obras de infra- estrutura, também é muito utilizada no carregamento de caminhões. A pá-carregadeira pode transportar um volume em torno de 700 litros (0,7m3 ) e a concha traseira um volume de até 300 litros (0,3m3 ). 2.4. Pá-Carregadeira Consiste em um trator com elevada potência dotado de uma caçamba para carregamento e movimentação de materiais, muitos utilizam a retirada da caçamba para colocarem garras para serem utlizadas na movimentação de toras.
  12. 12. Possui elevada capacidade de desagregamento e de levantamento de materiais. 2.5. Rolo Compactador 2.6. Moto-Scriper 2.7. Caminhão Transportador (Chata) 3. OBRAS DE INFRA-ESTRUTURA As obras de infra-estrutura – comumente chamadas de obras de arte - como valetas, bueiros, canais com manilhas perfuradas e pontes, tem por finalidade retirar as águas recebidas das nascentes e da chuva. Um bom sistema de drenagem permite a utilização da capacidade de carga total do solo. 3.1. Valetas Abertas Constitui-se de uma vala lateral que escoa a água da estrada, conduzindo-a para as saídas de água. Tem um custo inicial baixo; as obstruções são fáceis de verificar e corrigir; proporciona o escoamento de um maior volume de água e a manutenção é fácil. As valetas, normalmente, terão um mínimo de 50cm de largura, 20cm de profundidade e uma declividade mínima de 3%. Possuí maiores gastos com manutenção, devido estas serem de manutenção mais freqüentes. Vantagens: - custo inicial baixo; - obstruções fáceis de verificar e corrigir (manutenção fácil); - escoam um maior volume de água. Desvantagens: - maiores gastos de manutenção, devido a estas serem mais freqüentes; A figura 16 mostra as a disposição das sarjetas e valetas.
  13. 13. Figura 09 – Disposição de valetas e sargetas FONTE: POLITANO (1989) 3.2. Drenos Segundo POLITANO (1989) a drenagem tem por objetivo remover a água que pode afetar a estabilidade da estrada, prejudicar o leito ou pavimento e causar erosão. Estes drenos são usados lateralmente ou transversalmente à estrada. Podem ser construídos com brita grossa, areia grossa, resíduos de telhas e tijolos, manilhas de cimento perfuradas, bambus. Eles tem um alto custo de implantação e proporcionam dificuldade de manutenção. A drenagem visa baixar o nível do lençol freático quando ele estiver muito próximo da superfície, pois o lençol freático alto afeta a infra-estrutura da estrada, tornando o subleito mole e escorregadio, afundando com a passagem de veículos. Tem-se as seguintes opções econômicas: - dreno preenchido com aglomerados – a figura 10 apresenta este dreno. Figura 10 – dreno com aglomerados FONTE: POLITANO (1989) - dreno com manilha perfurada – A figura 11 apresenta este tipo de dreno.
  14. 14. Figura 11 – dreno com manilha FONTE: POLITANO (1989) - dreno com bambú – A figura 12 apresenta este tipo de dreno. Figura 12 – dreno com bambú FONTE: POLITANO (1989) 3.3. Bueiros Consiste na construção de um túnel com tubos de concreto colocados transversalmente à estrada e tem como finalidade permitir a passagem de água. As sargetas laterais devem desembocar nos bueiros. Na extremidade de entrada de água do bueiro deve-se procurar revestir as superfícies do solo com pedras e/ou madeiras com a finalidade de proteger o bueiro contra a erosão. Na extremidade de saída da água dos bueiros deve-se colocar pedras ou madeira para evitar que a água cause erosão e derrube, paulatinamente, a cabeceira inferior do bueiro. Deve-se observar, na construção de estradas florestais, que os bueiros nunca devem ser construídos com tubos com diâmetro inferior a 40cm, pois tubos com diâmetros inferiores impedem a realização de manutenção e são de fácil entupimento. Figura 13 - Corte transversal de um bueiro em relação ao leito da estrada FONTE: MALINOVSKI (1990)
  15. 15. 3.4. Desaguadores São canais que tem o mesmo objetivo dos bueiros, porém são construídos para volumes de água menor, são normalmente construídos com madeiras roliça ou serradas e ficam na superfície das estradas. São construídos, normalmente, com duas toras colocadas paralelamente de modo que exista um espaço entre as duas por onde passa a água, as toras (ou madeiras serradas) devem ser colocadas de modo que fiquem no mesmo nível da superfície do leito da estrada. FIGURA 14 - Representação de um desaguador construído com madeiras roliças FONTE: http://www.manejoflorestal.org/guia/pdf/guia_cap6.pdf 3.5. Pontes Em córregos d’água onde não se pode construir bueiros deve-se construir pontes. Nas estradas florestais se constrói, normalmente, pequenas pontes, estas são dimensionadas de maneira empírica, com madeiras oriundas do próprio povoamento florestal. Devem ser construídas a partir da construção de duas cabeceiras laterais aos córregos (estas podem ser feitas com pedras ou madeira roliça). Normalmente se coloca quatro toras ligando as duas cabeceiras, estas são colocadas duas a duas, paralelamente a direção de tráfego (exatamente onde os rodados traseiros dos caminhões irão passar). Acima destas quatro toras se coloca travessões (no sentido da direção da água), estes podem ser confeccionados com madeira roliça ou serrada. Acima destes travessões coloca-se ainda madeiras serradas no sentido da passagem dos rodados dos caminhões. Pode-se colocar cascalho acima dos travessões.
  16. 16. Figura 15 - Ponte de madeira e tora em perfil longitudinal FONTE: MALINOVSKI (1990) 3.6. Pavimento Segundo POLITANO (1989) as estradas de pequeno porte possuem somente um revestimento primário do leito, composto por material como cascalho, saibro (mistura natural de argila e areia grossa) ou piçarra (argilito, folhelho, regolito de rochas), o revestimento é realizado espalhando-se o material sobre o leito formando uma camada de 15 a 25 cm, em seguida é realizada a compactação. Deve-se observar que o leito deve ficar com uma inclinação lateral de 3 a 4 %. A figura 17 apresenta, esquematicamente, a pavimentação. Figura 16 – Esquema básico de pavimentação FONTE: POLITANO (1989) O objetivo da pavimentação é dar maior capacidade de suporte à estrada. Segundo MACHADO (1983) a pressão dos pneus dos veículos é transmitida da superfície, através de toda a estrutura, ao subsolo em forma cônica; conseqüentemente, a unidade de pressão (kg/cm2 ) no subsolo diminuirá com o aumento da espessura da estrutura colocada sobre ele. Segundo o mesmo autor a principal função do pavimento colocado sobre o subsolo é distribuir os pesos atuantes
  17. 17. na superfície do subsolo. A unidade de pressão não é uniforme até a base do cone, mas atinge seu máximo na área superior da estrutura, conforme mostra a figura 18. Figura 17 - Relação entre a espessura da estrutura do pavimento e a unidade de pressão sobre o solo FONTE: MACHADO (1983) Para melhoria das condições de rolamento e aderência no tráfego nas estradas de terra, existem três tipos de tratamento primário: 3.6.1. Revestimento Primário O revestimento primário é a operação que consiste em colocar uma camada sobre o reforço do subleito ou diretamente sobre o subleito. Esta camada é obtida pela compactação de uma mistura de material argiloso com material granular. A espessura desta camada deve levar em conta a quantidade e tipo de tráfego, bem como as condições de suporte do subleito, varia geralmente entre 10 e 20 cm. O objetivo da adição de argila no material granular é o de atuar como ligante, bem como regularizar a superfície final de rolamento. Normalmente o material argiloso deve representar 20 a 30% da mistura total. O objetivo do uso do material granular é aumentar o atrito da pista com as rodas dos veículos. A dimensão máxima ideal do material granular é de 2,0 cm. A mistura pode ser executada no trecho em obras, ou em qualquer pátio adequado para tal operação. As operações para que a mistura atinja a necessária homogeneidade são: - secagem e destorroamento de argila;
  18. 18. - cálculo de proporções (em torno de 1 de argila para 2,5 de material granular); - mistura com grade de disco, motoniveladora ou pá-carregadeira. A execução do revestimento primário consiste das seguintes etapas: - regularização e compactação do subleito ou camada de reforço; - escarificação ("arranhamento") do leito; - lançamento e espalhamento do material; - umedecimento, ou secagem, se necessário (o solo não deve estar nem seco e nem molhado). - compactação; - a execução de "caixa do leito" da estrada para evitar a perda do material nas laterais é um procedimento que pode aumentar a duração do revestimento primário, mas que, no entanto, eleva seu custo de implantação; - no caso de sua execução, há necessidade de se prever saídas laterais de forma a possibilitar o escoamento de água eventualmente infiltrada dentro da caixa. 3.6.2. Agulhamento O agulhamento é a operação de compactação do material granular diretamente no subleito da estrada se este for argiloso, ou sobre uma camada argilosa colocada sobre o subleito. O agulhamento não proporciona a mesma durabilidade e qualidade que o revestimento primário, sendo indicado em situações onde o revestimento primário seja de alto custo, em estradas com baixo volume de tráfego ou de difíceis condições para execução do revestimento primário. A execução do agulhamento deve seguir os seguintes passos: - regularização da pista; - escarificação do subleito ou lançamento de camada de argila; - lançamento e espalhamento do material granular; - revolvimento conjunto dos materiais; - umedecimento ou secagem, quando necessário; - compactação. 3.6.3. Mistura de Areia e Argila Esta mistura é utilizada principalmente quando o subleito é arenoso provocando freqüentemente o problema de "areião" (camada de areia que se forma na superfície da estrada e que quando sêca dificulta o tráfego). Neste caso a adição de cerca de 30% de argila propicia a formação de uma camada de boa qualidade como pista de rolamento. A execução da mistura deve seguir os seguintes passos:
  19. 19. - regularização; - lançamento e espalhamento de argila sêca e destorroada obter a relação 1:2,5 (argila : areia); - mistura com grade de disco; - umedecimento; - compactação. 3.7. Reforço do Subleito Quando a estrada se desenvolve sobre um subleito com baixa capacidade de suporte, é necessária a execução de uma camada de reforço. Normalmente esta camada deve ter cerca de 20 cm já compactada, podendo ser utilizados materiais granulares grosseiros e mesmo materiais argilosos. A execução do reforço do subleito deve seguir os seguintes passos: - regularização do subleito; - lançamento e espalhamento do reforço; - umedecimento ou secagem, quando necessário; - compactação. 3.8. Estabilização de Cortes e Aterros Na construção de uma estrada, para manter-se uma certa inclinação faz-se necessário a existência de cortes e aterros, estes que resultam em taludes que devem ser estabilizados. A inclinação deste talude está diretamente relacionada com o tipo de solo encontrado no local (MALINOVSKI, 1990). É fundamental a estabilização destes cortes e aterros para que, assim, se reduza os riscos de erosão. Esta estabilização pode ser feita simplesmente com a revegetalização dos cortes ou aterros, sendo com espécies gramíneas como braquiária e capim-limão para cortes e arbustos com raízes superficiais e pivotantes para aterros, ou em casos mais específicos deverá ser feito outro tipo de contensão como construção de gabiões com pedras, fazer estaqueamento com madeiras, etc.
  20. 20. Figura 18 - Representação esquemática de exemplos de fixação de taludes com o uso de madeira, pedras, plantas, etc. FONTE: MALINOVSKI (1990) 4. ETAPAS DO PROCESSO DE IMPLANTAÇÃO DE ESTRADAS O planejamento das estradas florestais deve partir do princípio que estas serão usadas por caminhões com grande capacidade de carga e, portanto, devem ser dimensionadas para tanto. O primeiro passo a ser realizado no planejamento das estradas florestais é a observação da planta planialtimétrica do terreno. Deve-se observar o perímetro, curvas de nível, córregos d’água e estradas já existentes. 4.1. Considerações Gerais O traçado da estrada principal deve ser planejado ligando-se a entrada principal da propriedade, passando pelos pontos obrigatórios e chegando as extremidades do perímetro. Deve-se evitar principalmente: - cruzar desnecessariamente os córregos d’água; - cruzar desnecessariamente por terrenos pantanosos;
  21. 21. - cruzar desnecessariamente por rochedos; - formar subidas íngremes na saída da madeira (caminhões carregados); - evitar, ao máximo, passar por áreas de vegetação nativa. Os traçados das estradas secundárias devem após implantadas, possibilitar o acesso de caminhões aos pontos de carregamento dos talhões, normalmente estas estradas circundam os talhões. Após traçar-se as estradas em planta deve-se marcar estas no campo. Nesta fase também deve-se observar o tipo de solo em que se está trabalhando, sua capacidade de carga e tipo de material, também deve-se observar as declividades existentes (tanto transversal como longitudinal) pois de acordo com estas ter-se-á mais ou menos problemas com erosão. Deve-se procurar construir as estradas seguindo os seguintes quesitos: - as rampas não devem ser acentuadas e se o forem não devem ser longas; - não deve-se traçar curvas fechadas, quando estas forem imprescindíveis deve- se evitar a ocorrência destas com freqüência; - deve-se evitar cruzamentos, quando estes forem imprescindíveis, deve-se proporcionar boa visibilidade aos motoristas. A visibilidade deve ser um fator de extrema prioridade ao planejador, este deve buscar fornecer o máximo de visibilidade aos motoristas; - os cortes e aterros devem ser minimizados para poder-se diminuir a movimentação de solo e por conseqüência os custos de construção das estradas; - deve-se observar as condições de drenagem, dela depende a durabilidade da estrada; - em terrenos planos deve-se procurar, sempre, construir as estradas com uma certa declividade lateral mínima para permitir a drenagem. Nestes terrenos deve- se observar a possibilidade da ocorrência de enchentes, se houver esta possibilidade as estradas devem ser construídas de forma a não serem atingidas por estas. 4.2. Anteprojeto Tem como função definir através de critérios sócio-econômico-ambiental o melhor traçado. Consta de dois tipos de levantamento: - Levantamento de reconhecimento – busca identificar o melhor traçado e utiliza, plantas planialtimétricas e/ou imagens áreas. É executado através do
  22. 22. levantamento de uma faixa ampla do terreno onde se supõe o mais viável para passar o traçado. Aqui também é realizada uma previsão básica de custo. - Levantamento de exploração – é realizado através de caminhamento de campo e constitui-se do estaqueamento do traçado provisório, visa também caracterizar uma faixa lateral onde identifica-se o que existe na faixa de exploração (rios, rochas, estradas, caminhos, tipo de vegetação, etc...). Este levantamento possibilita a definição definitiva do traçado da estrada. 4.3. Projeto O projeto de implantação de estrada é constituído, normalmente, por: - projeto geométrico – é constituído pela planta da estrada e pelo perfil longitudinal. Na planta são estabelecidas as retas, curvas, cruzamentos, baias, etc... Nos perfis são definidas as rampas e curvas verticais; - projeto de infra-estrutura – apresenta as seções transversais de corte, aterro e mistas, bem como, as obras de arte (pontes, bueiros, sarjetas, valetas, desaguadores, drenos, etc...); - projeto de pavimentação – aqui é estabelecido o tipo de pavimento da estrada, as camadas com suas respectivas espessuras e necessidade de compactação; - projeto de revegetalização do entorno – aqui apresenta-se os métodos para realizar a revegetalização dos taludes, aterros, áreas de deposição e retirada de material, etc... - projeto de conservação – define os métodos operacionais para a manutenção da estrada; - projeto físico-financeiro – define o calendário de execução com os respectivos custos de cada etapa da obra. 4.4. Locação Constitui-se da locação do projeto geométrico no campo, é realizado por estaqueamento do perfil e das seções transversais, esta etapa deve permitir a construção da estrada. Normalmente é necessário o apoio de serviços topográficos para a execução desta etapa da construção de estradas florestais. 4.5. Construção da Estrada É muito difícil definir a seqüência temporal de construção de uma estrada, portanto, apresenta-se a seqüência a seguir apenas como diretriz geral, qual seja:
  23. 23. - a primeira atividade a ser realizada é a limpeza da vegetação (quando existente); - a segunda atividade a ser realizada é, normalmente, a construção dos bueiros e pontes; - logo após dá-se o início a terraplenagem, onde são executados os cortes e aterros com a finalidade de materializar a infra-estrutura da estrada; - quando for o caso é executada a pavimentação, que é iniciada pela regularização do leito, compactação do leito e finalmente é colocada a camada de material rochoso ao mesmo tempo que é compactada; - após são construídas as sargetas, valetas e desaguadores; - a última das etapas constituí-se do revestimento do entorno. 5. MANUTENÇÃO DA ESTRADA O tráfego intenso e pesado, os fatores climáticos e, em muitos casos, a freqüência de uso causam grandes dificuldades na conservação das estradas de acordo com as especificações de construção, para conservar estas deve-se realizar manutenções periódicas nestas estradas. Deve-se verificar o estado das obras de drenagem, o leito da estrada e os taludes, após estas revisões deve-se realizar as manutenções para que permaneçam em condições de trafegabilidade (secos, não desmoronados, sem buracos, etc...). Deve-se observar a necessidade de manter a estrada “aberta”, ou seja, deve-se evitar que a estrada fique coberta por vegetação, pois em épocas de chuva, esta estrada demora a secar, prejudicando o seu uso. Assim sendo, é necessário que as laterais das estradas possibilitem a entrada de luz na mesma, estas faixas sem vegetação chamam-se faixas de insolação. A largura da faixa está relacionada com o posicionamento da estrada em relação ao sol (MALINOVSKI, 1990); deve-se observar a insolação normal da área, quanto menor ela for, maior deverá ser a faixa de insolação. Normalmente, esta faixa deve ter no máximo uma vez e meia (1,5) a altura das árvores que estejam na lateral da estrada.
  24. 24. Figura 19 - Variação da largura da faixa de insolação em relação à direção do sol. FONTE: MALINOVSKI (1990) Salienta-se que no caso de estradas encaixadas no terreno tornando impossível a execução das sangras, há necessidade de se diminuir a velocidade e dissipar a energia da água até a sangra ou bueiro mais próximo, o que se faz com pequenas barragens de estacas e pedra, escadas ou caixas de dissipação. Quanto menor for o espaço entre os dissipadores mais eficiente será o sistema. Outra alternativa para solucionar o problema de erosão em trechos encaixados consiste em levantar o leito da estrada de forma a possibilitar a implantação de sangras. Para isto, a operação mais prática e econômica consiste no preenchimento do corte da estrada aproveitando-se o material originado do abatimento dos taludes laterais, utilizando-se preferencialmente um trator de esteira. No caso de cortes encaixados e muito largos, o volume necessário par erguer o leito seria muito grande, devendo-se, neste caso, adotar-se dissipadores de energia, caixas de infiltração ou acumulação. Os problemas mais comuns que ocorrem em uma estrada de terra tem como causas principais: - a falta de capacidade de suporte do subleito; - a falta de conservação da superfície de rolamento; - a deficiência do sistema de drenagem. 5.1. Ondulações e Atoleiros Problema: Falta de capacidade de suporte do subleito e ausência ou deficiência do sistema de drenagem. Solução: Para estes problemas deve se iniciar com a retirada de água acumulada no local através de valetas e sangras. Em seguida, coloca-se uma camada de reforço. Sobre, esta executa-se o revestimento primário ou então o agulhamento.
  25. 25. Os atoleiros em muitos casos também são formados devido à presença de água do lençol subterrâneo no leito da estrada. Neste caso não envolve necessariamente camada de reforço e revestimento primário, sendo problema resolvido através da execução de dreno profundo. A profundidade do dreno é de cerca de 1,5m e o comprimento depende da extensão do trecho problemático. Execução do Dreno Profundo • abrir uma valeta na borda da estrada acompanhando a mina d´água com declividade mínima de 1%; • encher o fundo da valeta com uma camada de 20 cm de cascalho limpo; • colocar no centro da valeta uma linha de tubos perfurados com diâmetro de 20 a 25 cm ou um feixe de bambu com diâmetro de 30 a 40 cm; • preencher os espaços e recobrir os tubos ou feixe de bambu com mais 20 cm de cascalho limpo; • colocar sobre o cascalho uma camada de capim ou sacos plásticos; • sobre esta camada colocar outra de argila compactada (20 cm) para fechar o dreno; • completar o reaterro com solo compactado; • dar saída lateral para a água colhida pelo dreno. 5.2. Areiões e Espigão Problema: em regiões de solos arenoso, onde é muito pequena ou inexistente a ação do componente ligante (argila), é comum a formação de "areiões", pela ação combinada do tráfego e da lavagem do material pela água de chuva. São trechos por vezes bastante extensos, onde a plataforma é destinada por uma camada de areia solta que, em tempo seco, torna-se um sério problema para a continuidade e segurança do tráfego. Solução: mistura de argila com a areia do leito na proporção de 1: 2,5 (Argila : Areia) 5.3. Areiões de Baixada Problema: em regiões de solo arenoso é também comum a formação de areiões em trechos de baixada. Para a formação destes areiões a maior colaboração é a da areia trazida por água proveniente dos trechos altos adjacentes. Solução: idêntica à do areião de espigão. Neste caso é fundamental o combate á erosão dos trechos altos, caso contrário novas camadas de areia se acumularão sobre o trecho de baixada.
  26. 26. 5.4. Excesso de Pó Problema: Nuvens de poeira na época de sêca, colocando em risco a segurança do tráfego e reduzindo a vida útil dos motores dos veículos. Solução: Para solucionar este problema pode-se realizar um revestimento primário com material selante. No caso dos solos finos siltosos este problema se agrava, pois a formação de poeira é mais intensa e a capacidade de suporte deste material é baixa. Neste caso, além do revestimento primário, é necessário o reforço do subleito. 5.5. Pista Escorregadia Problema: trechos muito argilosos quando molhados ficam escorregadios, praticamente sem aderência aos veículos, levando riscos ao tráfego, ou até impossibilitando sua continuidade quando o fenômeno ocorre em rampas. Solução: se a capacidade de suporte for boa, a solução pode ser feita com agulhamento de material granular diretamente sobre o leito. 5.6. Rocha Aflorante Problema: em regiões onde a camada de solo é pouco espessa ou onde ocorrer grande quantidade de blocos disseminados no solo, a ação de processos erosivos ou a constante patrolagem podem expor o leito rochoso. Solução: corrige-se com uma camada de revestimento primário de cobertura. 5.7. Costela de Vaca Problema: este problema surge principalmente onde o leito foi cascalhado com material granular de dimensões em geral entre 5 a 10 mm sem ligante. O tráfego vai acumulando o material em ondulações transversais à estrada, causando violente trepidação nos veículos. Solução: neste problema é feita com a substituição do material granular superficial por revestimento primário ou material agulhado no leito se este for argiloso. 5.8. Segregação Lateral Problema: o material granular de qualquer dimensão, superficial, sem ligante é lançado pelo tráfego para as laterais da estrada. Solução: fazer a mistura do material existente com material ligante, substituição por revestimento primário ou execução de agulhamento.
  27. 27. 5.9. Buracos Problema: a formação de buracos se dá pela contínua expulsão de partículas sólidas do leito, quando da passagem de veículos sobre um local onde há empoçamento de água. Ou seja, o aparecimento de buracos é um sintoma de um plataforma mal drenada (provavelmente sem abaulamento transversal). Solução: o tratamento deve começar pela drenagem das águas da plataforma através do abaulamento transversal, valetas e sangras. Os buracos isolados devem, em seguida, ser tapados. 5.10. Erosões Problema: As erosões tem como causa a falta ou deficiência de um sistema de drenagem adequado. Elas surgem inicialmente na forma de sulcos onde os solos tem baixa resistência a erosão e, sob a ação de enxurradas, evoluem para grandes valetas. Solução: o combate a erosão se dá através de implantação de um eficiente sistema de drenagem, o qual deve buscar os seguintes objetivos: - evitar que as águas corram ou empocem sobre a pista, canaletas de crista, bueiros, passagens livres etc. - retirar o máximo possível da água do rolamento da estrada, executando o abaulamento transversal com declividade em torno de 3%, proteger o sistema de drenagem (valetas laterais). 6. REDE RODOVIÁRIA FLORESTAL 6.1. Classificação de Estradas Florestais O planejamento da rede de estradas florestais deve ser realizado considerando- se os seguintes tipos de estradas: A rede viária florestal é o conjunto de estradas e caminhos que viabilizam o transporte de madeira no interior da floresta (nativa e/ou reflorestamento), uma rede viária é constituída de estradas principais, secundárias e caminhos. 6.1.1. Estrada principal A estrada principal é a estrada eleita no planejamento para ser o corredor de transporte por onde vai passar a maior parte da madeira extraída da área em referência, também deverá servir para a extração em dias de chuva. Esta estrada terá um tratamento especial para permitir tráfego em qualquer condição de tempo. Estradas principais: utilizadas como estradas mestras, ou seja, estradas que tem por objetivo dar acesso a todos os talhões do povoamento. Este tipo de estrada deve
  28. 28. possuir um bom padrão de construção. Segundo MACHADO (1984) a estrada principal deve ter um greide máximo de 8% favorável ou adverso, aceitando-se até 10% a uma distância máxima de 150 metros e a largura deve ser superior a 6 metros. 6.1.2. Estradas Secundarias Estas são ramificações da estrada principal e por onde passará uma quantidade menor de madeira, por isso terão padrões de construção compatíveis com seu uso, normalmente uma estrada de menor custo e para se trabalhar em dias de tempo bom. Estradas secundárias: estradas que são planejadas com o objetivo de proporcionar acesso aos talhões e dependem das condições climáticas para serem trafegáveis. Segundo MACHADO (1984) o greide máximo permissível é 12% favorável ou adverso, aceitando-se até 15% no sentido favorável a uma distância máxima de 150 metros. Geralmente possui alargamentos e largura variando entre 3,5 e 4,8 metros. 6.1.3. Caminhos Este tipo de estrada serve somente para a retirada da madeira de um determinado ponto, é uma ramificação da secundária, normalmente é uma estrada considerada temporária. São estradas que dão acesso ao interior do talhão, normalmente não são estradas permanentes, são utilizadas para as mais diversas operações de extração. MACHADO (1984) afirma que o greide máximo favorável é de 18% e adverso 12 %, estas estradas não possuem nenhum preparo de solo e praticamente não tem rede de drenagem. A largura da estrada varia de 3,00 a 4,00 metros. A figura abaixo demonstra a estrutura de interligação destas estradas florestais: Figura 20 – Categorias de estradas florestais FONTE: MACHADO (1984)
  29. 29. 6.2. Modelos de Traçados Geométricos Segundo MACHADO & MALINOVSKI (1986) não existe um modelo de traçado geométrico padronizado para cada condição de terreno, dado à grande variação existente com relação ao padrão, tipo e densidade da rede rodoviária florestal. Na verdade, o que se pode mostrar são algumas experiências e seus resultados em determinadas condições topográficas específicas. a) Terreno plano – geralmente, o traçado é simétrico e paralelo, sendo a mais comum a forma retangular, conforme mostra a figura 20. Figura 21 – Delineamento do traçado geométrico de estradas florestais em terrenos planos FONTE: MACHADO & MALINOVSKI (1986) b) Terreno plano e montanhoso (Estradas de Vale) – representa o traçado em apenas um lado do vale, conforme figuras 22, 23 e 24. Figura 22 – Traçado geométrico de estradas florestais de vale paralela a encosta FONTE: MACHADO & MALINOVSKI (1986)
  30. 30. Figura 23: Delineamento de traçado geométrico de estradas florestais de vale com curvas reversa de encosta. FONTE: MACHADO & MALINOVSKI (1986) Figura 24 – Delineamento de traçado geométrico de estradas florestais de vale com curva reversa de vale FONTE: MACHADO & MALINOVSKI (1986) c) Terreno plano e montanhoso (Estrada de Encosta) – são constituídas de vários degraus, de modo a sub-dividirem as encostas mais longas. A figura 25 demonstra este tipo de estrada.
  31. 31. Figura 25 – Delineamento de traçado geométrico de estradas florestais diagonal de encosta FONTE: MACHADO & MALINOVSKI (1986) d) Terreno plano e montanhoso (Estrada em Montanhas) – são em forma de serpentina ou circular. As figura 26, 27 e 28 demonstram estes tipo de estrada. Figura 26 – Delineamento de traçado de estradas florestais no sistema serpentina FONTE: MACHADO & MALINOVSKI (1986)

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