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Carregado porJakson Nunes Rabelo
Aula 08 terraplenagem
O documento discute terraplenagem para construção de estradas. Apresenta os conceitos de cálculo de áreas e volumes de corte e aterro, compensação de volumes e linha de Bruckner. Explica como determinar a distância econômica de transporte para decidir entre compensação ou criação de bota-fora e empréstimos.
Aula 08 terraplenagem
- 1. Estradas Escola de Engenhariae Tecnologia Prof. Celio Daroncho Mestre em Engenharia de Transportes Terraplenagem -Áreas -Volumes -Brückner -Compensação
- 2. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 2 Cálculo de áreas e volumes Terreno natural não é viável ao trânsito Irregular – Não permite velocidade necessária Pode ter inclinação excessiva Problemas de curvatura Drenagem não satisfatória Capacidade de suporte não observada
- 3. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 3 Cálculo de áreas e volumes Terreno natural não é viável ao trânsito Superfície deve ser alterada – conformada Segurança Conforto Desempenho dos veículos
- 4. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 4 Cálculo de áreas e volumes Atividade de uma terraplenagem Desmatamento e limpeza da plataforma Raspagem da vegetação superficial Execução da estrada de serviço Remoção do solo acima das cotas de projeto Transporte do material removido Aterro nos locais com cota superior ao terreno Compactação Conformação da plataforma e taludes Valas para serviço de drenagem Escavações para obras civis
- 5. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 5 Cálculo de áreas e volumes Itens mais caros em uma terraplenagem Escavação (m3) Transporte (m3) Compactação (m3) Custo significativo na execução de uma obra Material deve ser reaproveitado Sempre que possível Reduzir distância de transporte Evitar áreas de empréstimo e bota-fora
- 6. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 6 Seções Transversais Após definir o traçado e o perfil longitudinal do terreno Estradas Aula 08 - Terraplenagem 7 Seções Transversais o Após finalizar o projeto do greide, da superelevação e da superlargura Definição da plataforma Uma seção por estaca Definição dos volumes Corte Aterro
- 7.
- 8. Cálculo das Áreas Estradas Aula08 - Terraplenagem 8 Passo para obter volume Seção em corte ou aterro Cálculo da área do polígono Entrar na fórmula de cálculo de volume Seção mista Separa cálculo de corte e de aterro Obtenção dos volumes Fórmula de Gauss Geometria
- 9. Cálculo das Áreas Fórmulade Gauss Estradas Aula 08 - Terraplenagem 9 A 1 x y x y ... x y y x y x ... y n 2 1 1 2 2 n 1 1 2 2 3 n 1 Geometria Divisão da figura em formas geométricas Formam-se polígonos Calcula-se a área destes Soma-se estas áreas
- 10. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 10 Cálculo dos Volumes Obtêm-se o volume de corte aterro em cada segmento Obtenção dos volumes Média das áreas pela distância (20 metros) Terrenos com pouca irregularidade Erro desprezível Terrenos com muita irregularidade Criar seções intermediárias Volume total de corte e aterro Somatória dos volumes das seções
- 11. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 11 Cálculo dos Volumes
- 12. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 12 Cálculo dos Volumes
- 13. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 13 Distribuição do material escavado Sempre que possível o material deve ser reutilizado de cortes para aterros Compensação longitudinal de volumes Compensação de volumes Corte não serve para aterro Corte em rocha Solo mole Solo pantanoso (brejo) Argila compressível
- 14. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 14 Distribuição do material escavado Bota-fora Local propício e estudado para depósito do solo que sobra Solo residual impróprio Solo excedente Rocha Jazida (empréstimo) Local com solo nas características desejadas Compensar excesso de cortes Localização Distância Qualidade do material
- 15. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 15 Distribuição do material escavado Situação extra Sobra material Falta material O material que sobra (corte) está muito distante do local do aterro Evitar transporte desnecessário Hora de equipamento é muito cara
- 16. Redução Estradas Aula 08 -Terraplenagem 16 Material escavado em corte precisa ser compactado nos aterros Atingir densidade necessária a estabilização do solo Densidade do solo compactado Densidade do solo natural Compactação diminui o volume de solo Redução Diferença entre Volume de corte (Vn) Volume compactado (Vr)
- 17. Redução Estradas Aula 08 -Terraplenagem 17 Coeficiente de redução Depende do tipo e densidade natural do material e do grau de compactação Obtido por ensaios de campo ou laboratório Adotado valor médio Tipo e classificação do solo Valores mais comuns Entre 1,05 e 1,20 Precisa-se entre 5 e 20% a mais de material de um corte para um aterro
- 18. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 18 Compensação de volumes
- 19. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 19 Compensação de volumes Sinal das áreas e dos volumes Positivo para cortes Negativo para aterros Off-set Distância da borda do aterro ou corte em relação ao eixo da via Áreas Área da seção transversal Corte ou aterro
- 20. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 20 Compensação de volumes Volume de Corte Vol. Geométrico do corte Volume de Aterro Vol. Geométrico do aterro Volume corrigido Vol. Necessário para aquele aterro
- 21. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 21 Compensação de volumes Compensação Transversal Quanto do aterro será compensado pelo corte na própria seção Compensação Longitudinal Quanto de material será preciso longitudinalmente para corte ou aterro Linha de Bruckner Resultado da compensação longitudinal do material Somatório da compensação
- 22. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 22 Compensação de volumes
- 23. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 23 Diagrama de Massas Análise da Linha de Bruckner Início e fim dos corte e aterros Volume de solo necessário ou disponível Deve ser representado graficamente Na mesma folha do perfil longitudinal Lembrando Piores situações Escavação Transporte Compactação
- 24. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 24 Diagrama de Massas Exemplo de análise simples de Corte – Aterro Compensar Corte 1 (C1) em Aterro 1 (A1) Compensar Corte 2 (C2) em Aterro 2 (A2) Compensar Corte 3 (C3) em Aterro 3 (A3) Criar um bota-fora para o Corte 4 (C4)
- 25. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 25 Diagrama de Massas Exemplo de análise simples de Corte – Aterro Compensar Corte 2 (C2) em Aterro 1 (A1) Compensar Corte 3 (C3) em Aterro 2 (A2) Compensar Corte 4 (C4) em Aterro 3 (A3) Criar um bota-fora para o Corte 1 (C1)
- 26. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 26 Diagrama de Massas Estas duas análises não necessariamente darão a mesma coisa em termo de transporte Possíveis distâncias diferentes de uma situação para outra Transporte em subida mais caro que em descida
- 27. Linha de Bruckner Desenho Estradas Aula 08 - Terraplenagem 27 Mesma escala horizontal do perfil longitudinal Escala vertical condizente
- 28. Linha de Bruckner Propriedades Estradas Aula 08 - Terraplenagem 28 Trecho ascendente Corte Trecho descendente Aterro Ponto máximo Passagem corte / aterro Ponto mínimo Passagem aterro / corte Inclinação vertical Volume na unidade Dif. Ordenadas Volume disponível Reta horizontal Representa compensação Momento de transporte Área entre a linha de Bruckner e a linha de compensação
- 29. Linha de Bruckner Estradas Aula08 - Terraplenagem 29
- 30. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 30 Distância Econômica de Transporte Distância crítica Custo do bota-fora Custo do empréstimo Custo de transporte Transporte <= Distância Econômica Compensar o corte no aterro Transporte > Distância Econômica Criar bota-fora/empréstimo Não compensar o corte no aterro
- 31. Estradas Aula 08 -Terraplenagem 31 Distância Econômica de Transporte Custo para compensação longitudinal C1 V Ce V d Ct Custo para bota-fora + Empréstimo C2 V Ce V dbf Ct V Ce V demp Ct Sendo V = Volume transportado (m3 ) d = Distância média de transporte (km) Ce = Custo de escavação ($/m3) Ct = Custo de transporte ($/(m3*km)) dbf = Distância média para bota-fora (km) demp = Distância média para empréstimo (km)
- 32. C Estradas Aula 08 -Terraplenagem 32 Distância Econômica de Transporte Igualando-se os custos, teremos C1 C2 d d d Ce d Sendo bf emp et t d = Distância média de transporte (km) Ce = Custo de escavação ($/m3) Ct = Custo de transporte ($/(m3*km)) dbf = Distância média para bota-fora (km) demp = Distância média para empréstimo(km) det = Distância Econômicade transporte (km)
- 33. C Estradas Aula 08 -Terraplenagem 33 Distância Econômica de Transporte Exemplo Custo de escavação (Ce) = R$ 2,60 / m3 Custo de transporte (Ct) = R$ 1,30 /(km*m3) Distância média de bota fora (dbf) = 0,20 km Distância média empréstimo (demp) = 0,30 km d d d Ce d bf emp et t d 0, 200,30 2,6 1,3 2,5km