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CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

ESTRADAS I

Estudo de Traçado

O projeto geométrico é antecedido por uma série de estudos

topográficos, sendo organizado nas seguintes etapas de trabalho:

ETAPAS DOS ESTUDOS TOPOGRÁFICOS:

Reconhecimento e elaboração do anteprojeto;

Escolha da diretriz quepermita o lançamento domelhor traçado que resulteviável, técnica eeconomicamente

Exploração de campo ou Projeto

Locação ou Projeto definitivo

RECONHECIMENTO DA REGIÃO

É a primeira fase da escolha do traçado de uma estrada.

Nesta fase são detectados os principais obstáculos topográficos,

geológicos, hidrológicos e escolhidos os locais para o lançamento de

anteprojetos.

PRINCIPAIS OBJETIVOS:

– Levantar e analisar os dados de uma região;

– Estudar uma larga faixa do terreno ao longo de um itinerário por

onde pretende lançar o traçado da estrada;

– Identificar os principais “pontos obrigados” que possam influenciar

no traçado - hidrológicos, topográficos e geológicos, (rios, lagoas,

pântanos, montanhas, etc.);

– Escolher os prováveis e melhores traçados para a estrada.


Pontos obrigados

De condição De passagem

Pontos intermediários que devem ser obrigatoriamente atingidos (ou evitados)

Trabalhos de reconhecimento, para estudos de traçado

Início Fim

Razões de ordem social, econômica

ou estratégia, tais como a existência

de cidades, vilas, povoados, de áreas

de reservas, de instalações

industriais, militares, e outras a serem

atingidas (ou não) pela rodovia

Razões de ordem técnica, face à

ocorrência de condições topográficas,

geotécnicas, hidrológicas e outras,

tais como locais mais (ou menos)

convenientes para as travessias de

rios, acidentes geográficos e locais de

ocorrência de materiais

Pontos obrigados – obstáculos a contornar

Pontos obrigados - garganta

Adaptação às encostas Estada de Los Caracoles, Chile e Argentina

Passo Dello Stelvio, Itália

Passo dello Stelvio, nos Alpes italianos

24 km, 50 curvas

muito fechadas

Estrada da Serra do Rio do

Rastro, em Lauro Müller, Santa

Catarina

15 km de estradas em concreto,

escavadas em rocha natural,

contornando um profundo

“cânion” de 1.460 metros em

relação ao nível do mar

• Caracterização orográfica da região (plana,

ondulada ou montanhosa)

• Uso do solo, incluindo ocupações urbanas,

instalações, e respectiva toponímia

• Áreas com restrições ambientais (reservas

ecológicas, áreas indígenas, sítios arqueológicos

e outras)

•Acidentes geográficos, rios, lagoas, quedas

d’água

• Tipos de solos, ocorrência de materiais,

cobertura vegetal

Processos de

reconhecimento


TIPOS DE RECONHECIMENTO:

– Mapas cartográficos;

– Mapas geológicos;

– Levantamentos topográficos;

– Levantamentos aerofotogramétricos;

– Imagens de satélites.

MAPAS CARTOGRÁFICOS

- Possibilidade de iniciar, no escritório, os trabalhos preliminares de

lançamento das alternativas de traçados sobre os mapas ou cartas

topográficas disponíveis


RECONHECIMENTO DA

REGIÃO

MAPA GEOLÓGICO aplicado à

fase de reconhecimento


LEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOS - Reconhecimento

terrestre:

No caso de insuficiência ou inexistência de elementos cartográficos

da região, os trabalhos de campo para o reconhecimento exigirão

maiores detalhamentos para se definir os elementos topográficos,

capazes de fornecer indicações precisas das alternativas de traçados.

• Primeira Etapa Inspeção local de todos os traçados possíveis

(de automóvel, a cavalo, a pé, etc).

• Segunda Etapa levantamento topográfico das alternativas

selecionadas – deve seguir as normas técnicas das características

técnicas.


AEROFOTOGRAMETRIA Dados topográficos por fotografias

aéreas, geralmente, com o fim de mapeamento.

Sobrepor 25% lateralmente e 60% longitudinalmente

LEVANTAMENTOS AEROFOTOGRAMÉTRICOS




- Amplamente usado, simplificações e aos excelentes resultados

obtidos, principalmente em terrenos montanhosos.

- Estudos ESTEREOSCÓPICOS do traçado emprego de mosaico

controlado.


ESTEREOSCOPIA

observação em 3

dimensões de 2 fotos

aéreas consecutivas

que se recobrem

parcialmente.




FOTO AÉREA aplicada à fase de reconhecimento.



No final seleciona-se uma ou mais alternativas de traçado, cujos

estudos topográficos foram desenvolvidos a partir de levantamento

de natureza expedita, empregando-se métodos de baixa precisão.

• No reconhecimento não se justifica levantar grandes detalhes

topográficos, face ao caráter preliminar dos estudos.

ETAPA DE EXPLORAÇÃO

PRINCIPAIS ESTUDOS E ANÁLISES:

– Estudos detalhados sobre uma ou mais faixas do terreno

escolhidas para a estrada (diretriz da estrada);

– Utilização de escalas aerofotogramétricas e topográficas mais

amplas que na fase anterior; e

– Os resultados dos trabalhos fornecem informações sobre a

topografia, hidrologia e geologia das faixas escolhidas.



PRINCIPAIS AÇÕES:

– Início do lançamento dos

anteprojetos sobre as plantas

topográficas da faixa escolhida;

- Iniciam-se os reconhecimentos

em campo, para os estudos de

infra-estrutura e superestrutura da

estrada; e

– Lançamento, em campo, da

poligonal de exploração.


PRINCIPAIS PRODUTOS:

– Os dados obtidos nessa fase permitem uma primeira avaliação dos

custos e benefícios sobre cada uma das soluções propostas;

– Escolha do anteprojeto mais adequado.


1) Escolha, em planta, dos pontos de

interseção das tangentes (PI);

2) Definição das coordenadas dos PI;

3) Marcação das tangentes entre os

diversos PI, com os cálculos das

tangentes;

4) Escolha dos raios mais convenientes

para as curvas circulares, evitando-se os

obstáculos pré-conhecidos;

5) Cálculo das coordenadas dos pontos

de curva (PC) e pontos de tangência

(PT);

6) Cálculo do estaqueamento do traçado

(estacas a cada 20.0 m);

SEQUÊNCIA PARA LANÇAMENTO DO ANTEPROJETO:


Elementos da Curva Circular horizontal:

O - centro da curva

PI - ponto de intersecção das tangentes

(prolongamento)

PC - ponto de início da curva circular

PT - ponto de inicio de tangente

AC - ângulo central da curva

T - tangente externa à curva

7) Levantamento do perfil longitudinal do terreno sobre o traçado

escolhido;

8) Escolha dos pontos de interseção das rampas (PIV), perfil

longitudinal;

9) Determinação das cotas e estacas dos PIV escolhidos;

10) Cálculo das rampas longitudinais: inclinação extensão;

11) Escolha das curvas verticais, cálculo de cotas estacas dos PCV e

PTV.


SEQUÊNCIA PARA LANÇAMENTO DO ANTEPROJETO:


ELEMENTOS DA CURVA DE CONCORDÂNCIA VERTICAL

ELABORAÇÃO DO PROJETO FINAL

É uma fase para eventuais alterações e detalhamento do anteprojeto

escolhido.

• SERVIÇOS REALIZADOS:

– Cálculos de definição do projeto em planta;

– Cálculos dos perfis longitudinais e seções transversais;

– Cálculos das tabelas de locação do projeto no campo;

– Justificativa das soluções e processos adotados

– Quantificação dos serviços;

– Conhecimento e especificações dos materiais (existentes e a

empregar);

– Métodos de execução e orçamento da obra;

– Memórias de cálculo


– Geometria viária;

– Movimentação de terras;

– Infra-estrutura e superestrutura da estrada (sub-base, base e

pavimento);

– Obras de arte;

– Paisagismo e sinalização.


CONSIDERAÇÕES IMPORTANTES:

- Para o desenvolvimento e detalhamento dos projetos construtivos,

dois tipos de estudos são fundamentais, pois servirão de base a todos

os elementos de projeto:

• Estudos de prospecção geotécnica

• Levantamentos e locações topográficas

Escolhido o projeto geométrico Locação define no campo, a

posição da estrada a ser construída.

• O início da viabilização de todos os elementos do projeto se dá por

meio dos serviços de locação topográfica.

LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA

Locação implantação de marcas no

terreno, través de piquetes, com a

finalidade de lançar o traçado da

POLIGONAL escolhida.

Os instrumentos usados são:

aparelho teodolito, trena de aço, 2

balizas e blocos para anotações.


Eixo de Exploração ou Poligonal de Exploração: Poligonal

levantada topograficamente na fase de exploração

Poligonal F.Expl. ≠ Poligonal F.Reconhec. equipe de exploração

pode encontrar uma linha tecnicamente mais indicada e que se situe

ligeiramente afastada da diretriz do reconhecimento.


POLIGONAL DE EXPLORAÇÃO

•A exploração compreende três operações distintas:

a) Lançamento e estaqueamento da poligonal de exploração

b) Nivelamento e contranivelamento desta poligonal

c) Levantamento das seções transversais.


LANÇAMENTO DA POLIGONAL DE EXPLORAÇÃO

• Objetivo de colher elementos que possibilitem a representação

gráfica do relevo do terreno ao longo da faixa.

• O lançamento da poligonal de exploração deverá ser feito com base

em medidas lineares (distâncias horizontais) e angulares (azimutes e

deflexões) dos alinhamentos.

LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA POLIGONAL DE EXPLORAÇÃO

LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA POLIGONAL DE EXPLORAÇÃO

ESTAQUEAMENTO DA POLIGONAL DE EXPLORAÇÃO

– Estaca

Ex: 10 + 12,20 = 10 estacas + 12,20m = 212,20m

– Campo implementa e cadastra os piquetes elencados no

anteprojeto, o mais próximo à construção da estrada;

– É um serviço que antecede a locação do eixo viário;

– Inicialmente são locados os PI’s, sendo verificados os ângulos de

deflexão das tangentes.

– Embora não coincidentes, as distâncias entre a poligonal de

exploração e o eixo projetado não devem ser muito significativas.

Piquetes cravados até ficarem rentes ao chão, para

evitar que sejam deslocados ou retirados

Testemunha acompanhados por estacas

(testemunhas) com a indicação do número da estaca

Indica exatamente a vertical da estação

Estacas prego ou Estacas de mudança

Pontos de mudança de direção,

quando não coincidentes com

estacas inteiras indicados pela

estaca inteira imediatamente

anterior, mais a distância do ponto

a essa estaca

IGUALDADE DE ESTACAS

Determinadas as cotas das estacas (e dos vértices) da poligonal

básica, referidas a uma dada RN (referência de nível)

São os pontos fixos no terreno, ou nele estabelecidos, de cota

conhecida ou determinada e de fácil identificação

500 em 500 m ou 1 em 1 km

Próximas às obras-de-arte facilitando a futura

locação

Desenho em uma escala 1:100 seções transversais do terreno,

determinando-se graficamente as posições dos pontos das seções que

correspondem a cotas inteiras.

Projeto geométrico plantas plani-altimétricas:

• 1 : 2.000 projetos em zonas rurais;

• 1 : 1.000 projetos em áreas urbanas (maior precisão gráfica,

devido às interferências com propriedades e imóveis);

• 1 : 500 ou 1 : 250 casos especiais, que requerem maior precisão,

tais como projetos de interseções ou outros dispositivos.

CÁLCULOS DA POLIGONAL

1- Materialização da linha poligonal + marcação física dos vértices

2- Determinam-se:

a) comprimento dos alinhamentos,

b) os ângulos nos vértices

c) os azimutes (ao menos, o azimute do primeiro alinhamento)

3- Dessa forma, a poligonal

estará analiticamente definida,

podendo-se proceder à

determinação da posição de

qualquer de seus pontos

CÁLCULOS BÁSICOS DE UMA POLIGONAL

CÁLCULO DE AZIMUTESDOS ALINHAMENTOS

CÁLCULO DE COORDENADASDOS VÉRTICES (OU DE OUTROS

PONTOS) DA POLIGONAL

I1 é a deflexão D no vértice V1

I2 é a deflexão E no vértice V2

Az0-1 é o azimute do alinhamento V0-V1

ÂNGULOS INTERNOS E DEFLEXÕES

DEFLEXÕES E AZIMUTES

Az1-2 = Az0-1 + I1

Az2-3 = Az1-2 – I2

CÁLCULO DE COORDENADAS

XB = XA +LAB .sen (AzA-B )

YB = YA + LAB .cos (AzA-B)

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