Prof. Paulo Augusto F. Borges

Aula de hoje: Desenvolvimento de Traçados.

Traçado de Estradas

Considerações iniciais:

ESTRADA - caminho, relativamente largo, pavimentado ou não, destinado ao trânsito de pessoas, animais e veículos.

RODOVIA - via de transporte interurbano de alta velocidade, pavimentado, destinado ao tráfego de veículos automotores, que podem ou não proibir o seu uso por parte de pedestres e ciclistas.

A escolha do traçado de uma estrada nasce, em linhas gerais, da necessidade ou conveniência da ligação entre dois locais (Pimenta, 2001).

IMPLANTAÇÃO - fase da materialização, no terreno, por meios de coordenadas, dos principais pontos de um projeto (estrada, loteamento, marcos, etc).

1. Estudos de tráfego;

2. Estudos geológicos e geotécnicos;

3. Estudos hidrológicos;

4. Estudos topográficos;

5. Projeto geométrico;

6. Projeto de terraplanagem;

7. Projeto de pavimentação;

8. Projeto de drenagem;

9. Projeto de obras de arte correntes;

10. Projeto de obras de arte especiais;

Principais atividades para elaboração de um projeto de Estradas

11. Projeto de viabilidade econômica;

12. Projeto de desapropriação;

13. Projetos de interseções, retornos e

acessos;

14. Projeto de sinalização;

15. Projeto de elementos de segurança;

16. Orçamento da obra e plano de

execução;

17. Relatório de impacto ambiental;

18. EXECUÇÃO DOS PROJETOS.

**Diretrizes básicas para elaboração de estudos e projetos

rodoviários – DNIT (antigo DNER 1999)

É a fase do projeto que cuida do levantamento Planialtimétrico –cadastral do trecho candidato a se implantar a estrada (planta baixa de exploração);

Estudo topográfico

Projeto Geométrico

• A geometria de uma estrada é definida pelo

traçado do seu eixo principal em planta e

pelos perfis longitudinal e transversal.

• Seguem os principais elementos

geométricos de uma estrada.

Projeto Geométrico.

Técnicas para se implantar um trecho de um projeto de Estradas

Teodolito e/ou

Estação Total

Nível

GPS RTK

Procedimentos para escolha do traçado de uma estrada

▪ Do ponto de vista prático, uma estrada é sempre feita paraligar dois pontos.

▪ A linha reta que une esses dois pontos (a qual chamamos dediretriz de uma rodovia) nem sempre é recomendada pordiversas razões: segurança, política, estratégica, econômica,etc.

▪ Apenas como ponto de partida, tomemos a reta para orientarna definição do traçado;

▪ Problemas comuns: excesso de volume de cortes e aterros,travessias de rios, desapropriações onerosas, ocorrência dematerial rochoso, etc.

ELEMENTOS GEOMÉTRICOS

Transversais

Seções emCorte

SeçõesMistas

Seções emAterro

Axiais

Altimétricos

Greides Retos

CURVASVerticais

Planimétricos

Curvas Horizontais

Tangentes

Elementos

Geométricos

Constituição do Projeto Geométrico

Procedimentos para escolha do

traçado de uma estrada

❖ A identificação dos problemas será fator determinante nadefinição do traçado definitivo;

❖ Acomodando melhor à topografia e alongando o mínimopossível a extensão total;

❖ O traçado poderá ser desviado da diretriz do projeto,passando por “PONTOS OBRIGADOS”, porque se afastamosdeles poderemos enfrentar outros problemas em sentidocontrário;

❖ Feita a primeira alteração, passado o PONTO OBRIGADO, oproblema se repete, novas retas aparecem e novas análisesdeveram ser feitas; até que se tenha um traçado que seja técnicae economicamente viável.

“PONTOS de passagem OBRIGADOS”

1. Exame do terreno ao longo da diretriz;

2. Identificação dos pontos obrigatórios;

3. Escolha dos pontos de interseção das tangentes (PI) em planta;

4. Definição das coordenadas dos PIs;

5. Cálculo dos comprimentos das tangentes e das deflexões (AC);

6. Escolha dos raios mais convenientes para as curvas circulares, de

forma a acomodar a estrada à topografia da faixa, evitando

obstáculos conhecidos;

7. Cálculo das coordenadas dos pontos notáveis das curvas: pontos de

início (PC) e pontos de término das curvas (PT).

Implantação do ante-projeto deve ser feito da seguinte forma:

8. cálculo do estaqueamento do traçado (distância entre estacas de 20 m

ou 50 m), quando não definido usa-se 20/20 m;

9. levantamento do perfil do terreno sobre o traçado escolhido;

10.escolha dos pontos de interseção das rampas (PIV) em perfil;

11.determinação de cotas e estacas dos PIV escolhidos;

12.cálculo das rampas resultantes: inclinação e extensão;

13.escolha das curvas verticais: cálculo de cotas e estacas dos pontos de

início PCV e fim das curvas PTV.

O detalhamento do projeto geométrico

normalmente só é feito na fase de projeto final.

Implantação do ante-projeto deve ser feito da seguinte forma:

PROJETO FINAL OU DEFINITIVOÉ a fase de detalhamento e eventual alteração do ante-projeto escolhido.

O detalhamento do ante-projeto consiste na escolha e cálculo de todos os

elementos necessários a perfeita definição do projeto em planta, perfil

longitudinal e seções transversais.

O conjunto desses desenhos finais, acompanhados das tabelas

necessárias à locação do projeto no campo, formam o projeto geométrico

final.

Paralelamente à execução do projeto geométrico são executados projetos

de infra-estrutura, super-estrutura da estrada, obras de arte, paisagismo,

sinalização e serviços.

O projeto final é o conjunto de todos os projetos complementares por

memórias de cálculo, justificativa de solução e processos adotados,

quantificação de serviços, especificações de materiais, métodos de

execução e orçamento.

REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO PROJETO

Projeto geométrico:

é a fase que estuda as diversas características

geométricas do traçado.

Em função das leis do movimento,

características de operação dos veículos, reação

dos motoristas, segurança e eficiência das

estradas e volume de tráfego.

REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DO PROJETO

A representação gráfica do projeto geométrico de uma estrada é

feita por um conjunto de desenhos denominados: planta, perfil

longitudinal e seções transversais.

A planta é a representação, em escala conveniente, da projeção da

estrada sobre um plano horizontal.

O perfil longitudinal é a representação, em escala conveniente, da

interseção da estrada com a superfície cilíndrica vertical que

contém o eixo da estrada.

Seções transversais são representações, em escala conveniente,

de cortes da estradas feitos por planos verticais, perpendiculares ao

eixo da estrada. São normalmente localizadas em escalas inteiras e

outros pontos onde necessárias.

Projeto Geométrico Perfil LONGITUDINAL

seção transversal de CORTE:aquela que corresponde à situação em que a rodovia

resulta abaixo da superfície do terreno natural

seção transversal de ATERRO: a que corresponde à situação contrária, isto é, com a

rodovia resultando acima do terreno natural;

seção transversal MISTA: que ocorre quando, na mesma seção, a rodovia

resulta de um lado, abaixo do terreno natural, e do

outro, acima do terreno natural

TIPO CLASSICO DE CONFIGURAÇÃO

DAS SEÇÕES TRANSVERSAIS

seções transversais

Cálculo das áreas das

seções transversais

1. Método Geométrico;

2. Método Mecânico;

3. Método Analítico;

4. Método Analítico Simplificado.

5. Método Computacional

Fx de domínio: faixa que se desapropria para construção de uma

estrada e demais obras de engenharia que necessite de delimitação e

segurança;

Vedo – Tapume – vedação: é o tapume da estrada para protegê-

la contra invasão de animais de certo porte, para limitar os limites da faixa

de domínio e para evitar construções irregulares nas proximidades da

rodovia;

Valeta de proteção de cortes: é a valeta que se constrói entre a

CRISTA do CORTE e o LIMITE da FX de domínio;

Terreno marginal: é o terreno contíguo situado ao longo da faixa de

domínio da estrada.

ELEMENTOS DE UMA SEÇÃO DA RODOVIAS

eixo da rodovia: é a linha que representa geometricamente a rodovia,

projetada no plano horizontal; em uma seção transversal, o eixo se resume

a um ponto, tal como indicado nas figuras;

faixa de rolamento (ou faixa de trânsito): é o espaço

dimensionado e destinado à passagem de um veículo por vez; o caso mais

simples é representado por uma rodovia com 2 faixas de trânsito, uma para

cada sentido de percurso;

pista de rolamento: é o espaço correspondente ao conjunto das

faixas contíguas; representa-se o caso de pista simples, e no caso de pista

dupla, com separação física entre as pistas;

acostamento: é o espaço adjacente à faixa de trânsito que é destinado

à parada emergencial de veículos, não sendo em geral dimensionado para

suportar o trânsito de veículos (que pode ocorrer em caráter esporádico).

ELEMENTOS DE UMA SEÇÃO DA RODOVIAS

plataforma: a porção da rodovia compreendida entre os bordos dos

acostamentos externos, mais as larguras das sarjetas e/ou as larguras adicionais,

conforme se trate de seções de corte, de aterro ou mistas;

saia do aterro: a superfície lateral (geralmente inclinada) que resulta da

conformação de uma seção de aterro; a interseção dessa superfície com o terreno

natural é denominada de pé do aterro, sendo a interseção com a plataforma

denominada crista do aterro;

rampa do corte: a superfície lateral (geralmente inclinada) que resulta da

conformação de uma seção de corte; a interseção dessa superfície com a plataforma é

denominada de pé do corte, sendo a interseção com o terreno natural denominado

crista do corte;

talude: a forma de caracterizar a inclinação da saia do aterro ou da rampa do corte,

sendo expresso pela relação v : h (ou v/h) entre os catetos vertical (v) e horizontal (h)

de um triângulo retângulo cuja hipotenusa coincide com a superfície inclinada

(matematicamente, o talude expressa a tangente do ângulo que a superfície inclinada

forma com o horizonte);

ELEMENTOS DE UMA SEÇÃO DA RODOVIAS

valeta de proteção de corte: dispositivo de drenagem

superficial, disposto a montante das seções de corte, que tem por objetivo

interceptar as águas superficiais que correm em direção à rampa do corte,

conduzindo-as longitudinalmente para fora das seções de corte;;

off-sets: dispositivos (geralmente varas ou estacas) que servem para

referenciar a posição das marcas físicas correspondentes às cristas dos

cortes ou dos pés dos aterros.

sarjeta: dispositivo de drenagem superficial, nas seções de corte, que

tem por objetivo coletar as águas de superfície, conduzindo-as

longitudinalmente para fora do corte;

ELEMENTOS DE UMA SEÇÃO DA RODOVIAS

abaulamento: é a inclinação transversal das faixas de

trânsito (ou da pista), introduzida com o objetivo de forçar o

escoamento das águas de superfície para fora da pista; no

caso de pista dupla, não se trata de abaulamento propriamente

dito, mas de inclinações transversais das pistas (que podem

ser independentes);

Elementos da seção transversal

Elementos de uma seção transversal

em pista simples

Elementos de uma seção transversal

em pista dupla

Cálculo de Azimutes

Ao se proceder à determinação de ângulos nos vértices de uma

poligonal, pode -se estar medindo diferentes tipos de ângulos,

quais sejam: ângulos topográficos (diretos ou retrógrados), ou

ângulos de deflexão (FONSECA, 1973, p. 38; 52).

O ângulo de deflexão (denominado simplesmente por deflexão)

em um vértice, é a medida do quanto se está desviando quando

se passa do alinhamento anterior para o seguinte nesse vértice;

assim, pode-se ter dois tipos de deflexão: a deflexão à direita, e a

deflexão à esquerda, conforme o sentido verificado no desvio de

trajetória.

Cálculo de Azimutes

Na figura 3.1, o ângulo I1 é a deflexão (à direita) no vértice V 1, e o ângulo I2 é

a deflexão (à esquerda) no vértice V2. O ângulo t1 é o denominado ângulo

topográfico direto no vértice V1, sendo o ângulo t’2 o ângulo topográfico

retrógrado no vértice V2

DEFLEXÕES E AZIMUTES EM

POLIGONAIS ORIENTADAS

Cálculo de coordenadasSe uma poligonal orientada for referida a um sistema de eixos

cartesianos cujo eixo das ordenadas coincida com a orientação

norte (N) e cujo eixo das abscissas coincida com a orientação

leste (E), pode-se determinar analiticamente as coordenadas

cartesianas de quaisquer pontos da poligonal, desde que se

conheçam as coordenadas de um ponto da poligonal, os

comprimentos ao longo dos alinhamentos, e os Azimutes desses

alinhamentos.

Supondo conhecidas as

coordenadas absolutas XA e YA do

ponto A, pode-se calcular

facilmente as coordenadas

absolutas XB e YB do ponto B, por

meio das seguintes relações:

Até a próxima...