Projeto escavação túnel metrô

PRODUÇÃO TEXTUAL
INTERDISCIPLINAR
EM GRUPO – PTG
Engenharia Civil
CURSO: Engenharia Civil
PRODUÇÃO TEXTUAL
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TEMOS A PRONTA ENTREGA
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Curso: Engenharia Civil Semestre: 4°/5°
Competências: Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá
desenvolvido as seguintes competências:
• Conseguir identificar os tipos de rocha e sua origem de
formação.
• Ler e interpretar cartas topográficas, elaborar os cálculos do
Levantamento Planimétrico e Altimétrico.
• Compreender os conceitos básicos de fluidos e os seus
comportamentos quando em movimento.
• Compreender a definição e principais características das
classes dos materiais.
• Compreender os conceitos de resistência à compressão,
tração e o conceito de módulo de elasticidade.
Habilidades: Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá
desenvolvido as seguintes competências e habilidades:
• Analisar e interpretar conteúdos textuais e gráficos; saber
liderar; ser criativo; trabalhar em equipe; tomar decisão;
raciocinar de forma lógica, crítica e analítica.
Objetivos da
Aprendizagem:
A produção textual é um procedimento metodológico de ensino
aprendizagem que tem por objetivos:
• Aplicar aspectos importantes da geologia nos conceitos de
rochas e mineralogia.
• Compreender, Analisar e interpretar cartas topográficas e
desenvolver os cálculos de um levantamento altimétrico.
• Compreender os conceitos da equação da conservação da
energia e perda de carga em um escoamento interno.
• Compreender aspectos importantes sobre o concreto
projetado, seus componentes e suas características.
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• Compreender os conceitos relacionados aos materiais para o
desenvolvimento seguro de um projeto estipulado.
Prezados alunos,
Sejam bem-vindos a este semestre!
A proposta de Produção Textual Interdisciplinar em Grupo (PTG) terá como temática a
“Escavação de um túnel para construção da estação de metrô”. Esta temática visa trabalhar de
forma interdisciplinar os conteúdos das disciplinas do semestre corrente, demonstrando a relação
prática das disciplinas nas atividades que serão desenvolvidas no cotidiano profissional de um
Engenheiro Civil.
Nesta situação, você e seus colegas de equipe estarão responsáveis por executar os estudos
iniciais da escavação do túnel, avaliando a viabilidade de construção da estação de metrô. Sendo
assim, levando em consideração os conteúdos do semestre, vocês precisarão conhecer e interpretar
os aspectos da geologia e topografia local, além de especificar os materiais utilizados na construção
da estação, bem como suas características mecânicas, e por fim avaliar o projeto das tubulações para
fornecimento de água na estação do metrô.
Inicialmente, é importante que você realize a leitura atenta da situação descrita para, na
sequência, seguir as orientações apresentadas em cada uma das etapas subsequentes de modo a
organizar suas ideias para a conclusão, com qualidade, deste trabalho.
ORIENTAÇÕES DA PRODUÇÃO TEXTUAL
1. Formação dos grupos
• O trabalho será realizado em grupos composto por no mínimo 2 e, no máximo, 7 integrantes.
• A formação dos grupos é de responsabilidade dos alunos. No entanto, solicitamos que sigam
as orientações passadas pelo tutor sobre a formação dos grupos.
• A produção textual é um trabalho original e, portanto, não poderá haver trabalhos idênticos
ao de outros alunos ou grupos.
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• É importante que você leia os materiais disponíveis das disciplinas do semestre;
• A Produção Textual deverá ser desenvolvida inteiramente dentro das Normas da ABNT (Capa,
Folha de rosto, Sumário, Desenvolvimento, Conclusão, Referências, etc).
• Todos os alunos deverão participar da apresentação dos trabalhos e serão avaliados
individualmente pelo tutor de presencial. Tempo de apresentação: cada grupo terá no mínimo 10 e
no máximo 20 minutos para apresentar os trabalhos.
2. Leitura e interpretação da SGA
Na Produção Textual em Grupo (PTG) vocês deverão, num primeiro momento, conhecer a
Situação Geradora de Aprendizagem (SGA): “Escavação de um túnel para construção da estação de
metrô”.
Num segundo momento, vocês deverão se envolver com a Situação Geradora de
Aprendizagem (SGA), inserindo-se nesse contexto para realizar as tarefas previstas. Para realizar
essas tarefas, sigam as orientações fornecidas nesse material e em fundamentações teóricas diversas
(livros das disciplinas, tele aulas, web aulas e outros materiais complementares, sejam estes
indicados pelos professores ou pesquisados por vocês).
Situação Geradora de Aprendizagem (SGA)
Situação-problema: Escavação de um túnel para construção da estação de metrô
Com o aumento populacional nas cidades brasileiras, o trânsito tem se tornado cada vez mais
caótico, sobrecarregando as vias e contribuindo para tornar trajetos curtos em longos minutos de
espera.
Nesse sentido, a principal alternativa é incentivar o uso do transporte público, a fim de reduzir
o número de veículos nas ruas. As opções mais viáveis são os ônibus, pela facilidade de
implementação nas cidades; e os metrôs, desde que seja possível a construção de túneis
considerando a geologia do local.
Na cidade que você mora, o problema do trânsito se tornou frequente e por conta disso há um
projeto para instalação dos metrôs. Para isso será necessário a escavação dos túneis para passagem
do transporte, e a construção das estações por onde os passageiros vão embarcar/desembarcar.
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Portanto, você e sua equipe estão responsáveis pelo projeto e execução dessa grande obra da
Engenharia!
As tarefas a serem solicitadas, neste trabalho, estão relacionadas com as disciplinas abordadas
no semestre. Você e sua equipe deverão redigir um relatório com o desenvolvimento das atividades
propostas e, por fim, elaborar uma apresentação com os resultados obtidos.
Então, mãos à obra! E lembre-se: o resultado só depende da dedicação de vocês!
Bom trabalho!
TAREFAS
Tarefa 1:
Independentemente de sua finalidade, a escavação de um túnel requer estudos aprofundados
sobre a capacidade do terreno em suportar este tipo de intervenção.
Do ponto de vista geológico, diferentes aspectos podem interferir na estabilidade natural do
terreno, sobretudo em situações de obras que poderão desencadear movimentações de solo.
Em obras de escavação para a instalação de um metrô, há que se considerar ainda que na
superfície existe uma cidade, onde vivem pessoas que poderão ser gravemente afetadas por erros
de projeto, normalmente ocasionados pela pesquisa insuficiente, ou negligência, dos aspectos da
geologia do local onde será implantada a obra.
Com base nestas informações, você e os colegas de seu grupo deverão listar e justificar quais
aspectos deverão ser considerados no estudo locacional para a realização desta obra.
As informações deverão ser obtidas por meio de revisão bibliográfica considerando os
seguintes aspectos:
1. Aspectos geológicos;
2. Aspectos edáficos;
3. Aspectos hidrológicos.
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Lembre-se de correlacionar seus apontamentos com as características da obra de construção
do túnel.
Tarefa 2:
A topografia é uma ferramenta muito importante para os engenheiros quando pensamos na
construção de um túnel. As técnicas e equipamentos topográficos são utilizados em diversas etapas
dos processos construtivos, sendo muito importantes para garantir a precisão geométrica dos
elementos estruturais. Além disso, a topografia também pode ser usada para monitoramento de
eventuais movimentações, recalques e deformações que podem surgir em uma estrutura, em um
aterro, em uma barragem ou em um túnel.
A construção de túneis envolve uma grande dificuldade de locação das frentes de escavação,
pois é necessário que o túnel percorra estritamente determinado trajeto, chegando ao seu destino.
Um dos problemas de se fazer a locação dentro de um túnel é a obtenção da referência, pois o
uso de bússolas, pode não ser preciso devido às interferências magnéticas dos maciços rochosos.
Neste sentido, a bússola até pode ser usada, mas como um levantamento mais expedito, mais rápido.
O uso de equipamentos GPS também é ineficaz, pois as ondas eletromagnéticas emitidas pelos
satélites não conseguem penetrar a rocha e chegar ao túnel.
A solução mais precisa para este problema é o uso de um giroscópio acoplado ao teodolito,
conhecido como giroteodolito. O giroscópio é um equipamento que é composto com uma série de
estruturas que ficam em constante rotação. Quando a base do giroscópio sofre uma rotação, ela
provoca forças nas engrenagens internas do giroscópio e a partir destas forças, é possível determinar
o angulo e direção de rotação. Este complexo equipamento vem sendo usado como sistema de
navegação em aviões, submarinos e foguetes. A partir do giroteodolito, é possível obter o azimute
verdadeiro, a partir do norte verdadeiro.
Outra solução é a execução de poços de referência em pontos específicos na superfície os quais
se conhecem as coordenadas. Estas coordenadas são transportadas para nível do túnel através de
prumos duplos, com pesos de 30 kg imersos em óleo para amortecer as vibrações.
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Além do problema da orientação, as escavações são regiões com pouquíssima iluminação, o
que prejudica muito a leitura dos equipamentos. Alguns equipamentos são acompanhados de
iluminação para fazer a leitura correta. Em função das condições do túnel, as leituras podem ser feitas
a partir do teto ou da parede para facilitar o trabalho.
Os levantamentos topográficos, também são usados para fornecer informações sobre as
deformações no túnel na fase de escavação, sendo ferramentas cruciais para os engenheiros
avaliarem a segurança estrutural do mesmo. O túnel a ser construído tem um formato circular com
diâmetro de 9,0 m e deve ligar duas estações importantes do metrô.
Neste sentido sua equipe está trabalhando na obra da construção do túnel e devem avaliar
alguns problemas relativos à sua execução. No trecho analisado, você está responsável por avaliar se
o desnível executado corresponde ao desnível previsto em projeto e se está tudo em ordem com a
construção. Para tanto você deverá realizar um levantamento altimétrico do chão e do teto do túnel.
Figura 1 – Exemplo de levantamento altimétrico realizado no chão e no teto de um túnel.
Fonte: adaptado de Taton (1981).
Considere que o levantamento fora realizado pelo processo de nivelamento com visadas iguais
e que os resultados obtidos estão registrados nas letras b e c.
a) Quais equipamentos da topografia tradicional seriam adequados à levantamentos em
túneis e quais seriam considerados inadequados.
b) Determine o desnível do ponto A para os pontos B, C D e E, medidos a partir do solo do
túnel.
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Figura 2 – Tabela do Levantamento altimétrico realizado a partir do chão do túnel.
Fonte: os autores.
c) Determine o desnível do ponto A’ para os pontos B’, C‘, D’ e E’, medidos a partir do teto
do túnel.
Figura 3 – Tabela do Levantamento altimétrico realizado a partir do teto do túnel.
Fonte: os autores.
d) Comparando os resultados obtidos em “b” e “c”, discorra se podem estar ocorrendo
eventuais problemas na execução do túnel. Aponte o que pode estar ocorrendo.
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Tarefa 3
No desenvolvimento do projeto das tubulações para fornecimento de água na estação do
metrô, uma das etapas mais importantes consiste em compreender as características intrínsecas que
devem ser consideradas no dimensionamento hidráulico das tubulações utilizadas. Dentre elas,
temos a rugosidade que ocorre devido principalmente ao atrito entre o fluido (no caso a água) e a
parede interna da tubulação, podendo influenciar a perda de carga do escoamento.
Sendo assim, nesta etapa deve-se apresentar os conceitos relacionados aos tipos de regimes
de escoamento que o sistema possa apresentar e como o fator de atrito está relacionado com o tipo
de escoamento.
Tarefa 4:
Após a escavação dos túneis, o projeto previu a execução de concreto projetado, com objetivo
de garantir a estabilidade do túnel. A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) define o
concreto projetado como “um concreto com dimensão máxima do agregado superior a 4,8mm,
transportado através de uma tubulação e projetado, sob pressão, a elevada velocidade, sobre uma
superfície, sendo compactado simultaneamente”.
Esse concreto é considerado um concreto especial, pois precisa de propriedades específicas
para que possa ser projetado, fique aderido à superfície mantendo sua homogeneidade e também
atinja a resistência especificada em projeto.
Frente a necessidade de aplicação deste concreto especial, você e a sua equipe ficaram
responsáveis por realizar uma pesquisa sobre concreto projetado que abranja os seguintes tópicos:
• Materiais utilizados e suas principais características;
• Descrição do método de ensaio de compressão e qual a sua funcionalidade;
• Cuidados no processo executivo;
• Como garantir a homogeneidade e que problemas podem ocorrer caso o concreto não seja
homogêneo;
• Formas de aplicação, suas vantagens e desvantagens;
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Ao final da realização da atividade, você e sua equipe deverão elaborar um relatório com todas
as informações solicitadas e desta forma vocês estarão aptos a trabalhar com esse concreto especial.
ORIENTAÇÕES
Para nortear o desenvolvimento do que está sendo proposto, indicamos, que sejam
apresentados no relatório um conjunto de tópicos a serem apresentados na seguinte sequência,
segundo as normas da ABNT:
1. Título: Título do trabalho.
2. Introdução: Façam uma introdução envolvendo uma fundamentação teórica com os itens
mais importantes referentes ao nosso tema: análise da qualidade do produto em uma fábrica
de autopeças e como as disciplinas estudadas auxiliam na resolução das tarefas. (mínimo uma
página)
3. Desenvolvimento: Nesta seção deve-se realizar as tarefas descritas acima, com
detalhamento dos cálculos (sempre indique as equações utilizadas), gráficos, etc.
4. Conclusões: Nesta seção você fará a ligação entre os objetivos e os resultados alcançados,
fazendo uma discussão dos resultados, dos métodos de medida utilizados, tendo em vista o
objetivo do trabalho. De um modo geral, a conclusão deve ser redigida de tal modo que a
ideia central do relatório se revele e se fixe claramente ao leitor.
5. Referências bibliográficas: Toda a bibliografia utilizada para elaborar o relatório deverá
ser citada. Utilize a norma ABNT para a colocação das referências.
6. Anexos (se necessário): Os anexos são utilizados para colocar alguma dedução que seja
importante e tenha sido utilizada nos cálculos das grandezas físicas da experiência, fotos do
experimento, etc.
NORMAS PARA ELABORAÇÃO E ENTREGA DA PRODUÇÃO TEXTUAL
A resolução da situação-problema deverá ser registrada em forma de um relatório descritivo
que deverá ser postado em seu ambiente virtual. Neste texto você deverá obedecer às normas a
seguir:
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a) Abra um documento no Word seguindo as normas da ABNT. Acesse a Biblioteca Digital, clique
em “Padronização” e escolha as opções “Trabalhos acadêmicos – Apresentação” e “Modelo
para elaboração de Trabalho Acadêmico”;
b) Este relatório deverá ser redigido na seguinte estrutura: capa de abertura, descrição separada
de cada um dos itens solicitados na SP, acompanhada do detalhamento solicitado para cada
um desses itens.
c) A Produção Textual Interdisciplinar em Grupo deverá, obrigatoriamente, ser apresentada à
turma no momento da aula atividade da disciplina de Seminário Integrador. Esta
apresentação terá peso no conceito das Atividades Web.
d) Ao definir quem serão os participantes do grupo, informe seu tutor presencial. Isto é
importante para ele acompanhar e saber quem são os grupos que já estão formados. Lembre-
se que é responsabilidade do aluno acompanhar o cadastro do grupo pelo aluno
responsável (aluno líder), bem como acompanhar a inserção da atividade.
e) Quando o aluno responsável pelo cadastro do grupo e pelo cadastro de atividade não realiza
os procedimentos dentro do prazo devido, todo o grupo fica prejudicado.
f) A postagem do arquivo final relacionado a PTG no AVA deve ser em um único arquivo, no
formato WORD, pelo aluno líder.
g) Salientamos que todos os alunos devem acompanhar a formação do grupo e a inserção da
atividade direta de sua área restrita.
h) Em caso de dúvida para elaboração do trabalho, você deverá buscar orientações com o tutor
presencial e o seu tutor à distância.
i) Atenção aos prazos de postagens!
Critérios avaliativos: Apresentamos os critérios avaliativos que nortearão a devolutiva escrita e o
conceito a ser dado pelo tutor a distância:
Critério Significado Valor/peso
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Coerência, clareza
e coesão
A produção textual apresenta uma linguagem
de fácil compreensão, apresentando os
argumentos de modo claro e coeso.
10%
Aplicação dos
conteúdos
interdisciplinares
no texto
argumentativo
No texto escrito (com as justificativas e
argumentações) as ideias apresentam relação
direta com a situação descrita e explicitam
conteúdos trabalhados nas disciplinas de forma
clara.
50% (10%
por passo)
Riqueza de
argumentação
As ideias apresentadas no texto (com as
justificativas e argumentações) têm relação
direta com o tema e traduzem uma perspectiva
crítica e variedade de pontos de vista.
20%
Conclusão
Todo o registro de ideias foi feito com um
mínimo de termos, sem repetições ou
redundâncias.
10%
Normalização
Respeito às normas da ABNT, respeito a escrita
ortográfica e estrutura solicitada.
10%
Um ótimo trabalho!
Equipe de professores
WhatsApp: (91) 98764-0830
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