UFBA - Aula 11 - Execução serviços de terraplenagem - Solos moles e Corte

UFBA - Escola Escola Politécnica Politécnica - Departamen Departamento to de Transportes Transportes Disciplin Disciplina a ENG305 ENG305 – CONSTRUÇÃO CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS - Prof a Denise Ribeiro

Execução dos Serviços de Terraplenagem

DIAGRAMA DE BRÜCKNER

EXERCÍCIO

1


Execução dos Serviços de Terraplenagem Estacas Áreas (m2) FÓRMULAS: Vc = (Aci (Aci + Aci+1 Aci+1)) x L/2 L/2 Va = (Aai (Aai + Aai+1 Aai+1)) x L/2 L/2 Fh = 1,4 1,4 Va(corrigido Va(corrigido)) = Va x Fh Compensação lateral = menor valor entre Vc e Va(corrigido) Compensação longitudina longitudinall = (Vc – Va(corrigido)) ou (Va(corrigido (Va(corrigido)) – Vc) sendo (corte(+) e aterro(-)) Volume acumulado = soma algébrica acumulada da compensação longitudinal (corte(+) e aterro(-))

Corte

Aterro

200

0

4,74

201

0

3,12

201+5,00

0,48

0,72

202

5,01

0

203

6,92

0

204

1,63

0,58

204+17,00

0,28

0,52

205

0

1,82

206

0

5,16

207

0

6,08

208

1,00

6,52

209

2,00

5,26

209+9,00

2,60

1,62

210

4,46

0

211

6,03

0

212

6,42

0

213

8,46

0

214

9,66

0

215

8,02

0,62

216

5,07

1,20

217

2,40

2,42

218

0

3,30

219

0

5,80

220

0

7,70

Distância (m)

2

Volumes (m3) Corte

Aterro

Compensação (m3) Aterro corrigido

lateral

Longitudinal

Volumes acumulados m3


Execução dos Serviços de Terraplenagem Estacas Áreas (m2) FÓRMULAS: Vc = (Aci (Aci + Aci+1 Aci+1)) x L/2 L/2 Va = (Aai (Aai + Aai+1 Aai+1)) x L/2 L/2 Fh = 1,4 1,4 Va(corrigido Va(corrigido)) = Va x Fh Compensação lateral = menor valor entre Vc e Va(corrigido) Compensação longitudina longitudinall = (Vc – Va(corrigido)) ou (Va(corrigido (Va(corrigido)) – Vc) sendo (corte(+) e aterro(-)) Volume acumulado = soma algébrica acumulada da compensação longitudinal (corte(+) e aterro(-))

Corte

Aterro

200

0

4,74

201

0

3,12

201+5,00

0,48

0,72

202

5,01

0

203

6,92

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204

1,63

0,58

204+17,00

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0,52

205

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1,82

206

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5,16

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208

1,00

6,52

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2,00

5,26

209+9,00

2,60

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4,46

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6,42

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8,02

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5,07

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2,40

2,42

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0

3,30

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0

5,80

220

0

7,70

Distância (m)

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Volumes (m3) Corte

Aterro

Compensação (m3) Aterro corrigido

lateral

Longitudinal

Volumes acumulados m3



FÓRMULAS: Vc = (Aci (Aci + Aci+1 Aci+1)) x L/2 L/2 Va = (Aai (Aai + Aai+1 Aai+1)) x L/2 L/2 Fh = 1,4 1,4 Va(corrigido Va(corrigido)) = Va x Fh Compen Compenação ação lateral lateral = menor valor entre Vc e Va(corrigido) Compensação longitudina longitudinall = (Vc – Va(corrigido)) ou (Va(corrigido (Va(corrigido)) – Vc) sendo (corte(+) e aterro(-)) Volume acumulado = soma algébrica acumulada da compensação longitudinal (corte(+) e aterro(-))

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UFBA - Escola Politécnica - Departamento de Transportes Disciplina ENG305 – CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS - Prof a Denise Ribeiro


Execução dos Serviços de Terraplenagem CONCEITUAÇÕES

1- Remoção de solos moles 2- Execução de cortes

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1. Introdução • OPERAÇÕES BÁSICAS DA TERRAPLENAGEM − ESCAVAÇ ESCAVAÇÃO: é um processo empregado para romper a compacidade do solo em seu estado natural tornando possível o seu manuseio. − CARGA DO MATERIAL ESCAVADO : corresponde ao enchimento da caçamba ou ao acúmulo diante da lâmina

Ciclo de Terraplanagem

Carga

da máquina, do material escavado. − TRANSPORTE : é a movimentação de terra do local Escavação escavado (origem) para o local onde será depositado em definitivo e posterior retorno do equipamento Transporte / Descarga e Espalhamento descarregado. − DESCARGA E ESPALHAMENTO: é a execução do aterro propriamente dito, seguido da operação de adensamento do solo, se determinado.



1. Introdução

Seção Transversal tipo Ex. de camadas de pavimento flexível

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1- REMOÇÃO DE SOLOS MOLES

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1- REMOÇÃO DE SOLOS MOLES 1.1 INTRODUÇÃO • Considera-se remoção de solos moles o processo de retirada de camadas de solos impróprios para utilização em aterros e como terreno de fundação, para qualquer obra de terra, mediante o emprego de equipamentos adequados.

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1- REMOÇÃO DE SOLOS MOLES 1.1 INTRODUÇÃO • Os solos moles quando encontrados em obras de movimentação

de terras, para espessuras inferiores a 4,00 m devem ser removidos e depositados em forma de bota-fora. Para espessuras superiores a 4,00 m devem ser estabilizados para possibilitar seu emprego como terreno de fundação dos aterros. • A necessidade de remoção de solos moles deve ser indicada na

fase de projeto, definindo as espessuras das camadas a remover.

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1- REMOÇÃO DE SOLOS MOLES • SÃO CONSIDERADOS SOLOS MOLES: − Depósitos de solos orgânicos; − Solos turfosos; − Areias muito fofas; e − Solos hidromórficos, em geral, existentes em zonas baixas, alagadiças, mangues e brejos; várzeas de rios; antigos leitos de cursos d'água; e planícies de sedimentação marinha.

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1- REMOÇÃO DE SOLOS MOLES • CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS BREJOSOS E TURFOSOS: − Presença considerável de matéria orgânicos; − Alto teor de umidade; − Localização abaixo do nível do lençol freático; − Baixa capacidade de suporte e baixa resistência ao cisalhamento; − A remoção é difícil devido à presença do lençol freático e da consistência muito mole do solo, impedindo até a circulação de veículo de esteira; − Quando o solo brejoso apresenta baixo teor de umidade atinge capacidade de suporte razoável. Então deve-se tentar neste caso fazer o rebaixamento do lençol freático.

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1- REMOÇÃO DE SOLOS MOLES 1.2 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS: − Trator de esteira leve; − Escavadeira de arrasto ("drag-line"); − Escavadeira de mandíbulas ("clam-shell"). − Retroescavadeiras. • Equipamentos de apoio: − Bomba para esgotamento; − Caminhão basculante.

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1- Remoção de Solos Moles 1.3 CONSIDERAÇÕES − A seleção dos equipamentos deve ser feita em função: · Das características dos materiais a serem extraídos

(resistência ao deslocamento do equipamento, posição do lençol freático, etc); · Da profundidade do material a remover; e · Da distância de transporte requerida.

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1- REMOÇÃO DE SOLOS MOLES • Exemplo de remoção de solos

turfosos: 1) Uso da escavadeira drag-line com caçamba perfurada para escoamento da água; 2) Bombeamento; 3) Uso dos tratores; e 4) Enchimento com solo escolhido – deve-se iniciar o espalhamento do solo em camadas, da extremidade para o centro.

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1- REMOÇÃO DE SOLOS MOLES

1.4 MANEJO AMBIENTAL − Os materiais moles das escavações devem ser depositados em áreas prédefinidas de bota-fora, podendo ser aproveitado no recobrimento vegetal de áreas degradadas. Deve receber conformação a fim de incorporá-los à paisagem local.

− A definição dos locais para depósitos ou bota-fora deve obedecer a critérios de conservação/preservação ambiental.

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1- Remoção de Solos Moles

1.4 MANEJO AMBIENTAL • Devem ser evitados bota-foras que interceptem ou perturbem cursos d’água, caminhos preferenciais de drenagem ou locais que apresentem sinais erosivos.

• A responsabilidade civil e ético-profissional pela qualidade, solidez e segurança do serviço de remoção e deposição é do executante.

• Alguns órgãos rodoviários estabelecem preços unitários para o corte, remoção e espalhamento dos materiais turfosos.

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1- Remoção de Solos Moles - Serviços em execução:

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES DEFINIÇÃO:

− São segmentos da rodovia que requerem a escavação do material constituinte do terreno natural, ao longo do eixo e no interior dos limites das seções do projeto que definem o corpo estradal.

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES 2.1 TIPOS DE CORTES a) Cortes de seção plena - Tem o encaixe completo na seção transversal no terreno natural. b) Cortes em meia-encosta - Tem o encaixe parcial na seção transversal terreno natural. Apresenta parte em aterro. c) Corte em Raspagem – quando a altura do corte não ultrapassa 0,40m em seção plena ou 0,80m em seção mista.

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES 2.1 SÃO TAMBÉM CONSIDERADOS SERVIÇOS DE CORTES : · Rebaixamento da plataforma, quando o sub-leito é inadequado; · Escavação de degraus de aterros fortemente inclinados; · Escavação mecânica com equipamento convencional de terraplenagem destinada

à alteração de cursos d'água, posicionando-as mais convenientemente ao traçado.

Escavação de bueiros e degraus:

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2.2 Elementos de projeto para locação do corte: a) CONTROLE TOPOGRÁFICO DA EXECUÇÃO DOS CORTES : • Pelas especificações gerais do DNIT, os off-set não são colocados na posição exata, ficando afastados 5m de cada lado, por segurança, já que as máquinas começam a escavar nestes pontos e os piquetes podem desaparecer. • Nos pontos dos off-set são colocados piquetes com indicação da altura de corte do lado esquerdo (He) e lado direito (Hd), tomando por base o eixo da estrada.

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES 2.2 Elementos de projeto para locação do corte: a) CONTROLE TOPOGRÁFICO DA EXECUÇÃO DOS CORTES

• É fundamental observar o ângulo de talude estabelecido em projeto, caso contrário a largura da plataforma pode estreitar ou alargar, provocando correções onerosas.

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2.2 Elementos de projeto para locação do corte:

b) CONTROLE DO ÂNGULO DE TALUDE

• Equipamento utilizado: Gabarito triangular de madeira, com um “nível de bolha” no cateto superior. • Aplicação de controle: Aplica-se o triângulo com a hipotenusa sobre a superfície do talude. A proporção dos catetos deve seguir a mesma proporção de ângulo de talude geralmente 3:2. Significa que a cada 2 m de avanço no plano horizontal teremos 3m no plano vertical.

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b) CONTROLE DO ÂNGULO DE TALUDE Talude de Corte

A inclinação do talude de corte deve ser tal que garanta a estabilidade dos maciços, evitando o desprendimento de barreiras. A inclinação deste tipo de talude é variável com a natureza do terreno, sendo que as Normas para projeto de estradas recomendam o seguinte: -Terrenos com possibilidade de escorregamento ou desmoronamento:

V/H = 1/1; -Terrenos sem possibilidade de escorregamento ou desmoronamento : V/H = 3/2; -Terrenos de rocha viva: Vertical .

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES 2.4 EQUIPAMENTOS USADOS NO SERVIÇO DE CORTE • A seleção inicial dos equipamentos se dá conforme o grau de dificuldade dos materiais ao desmonte.

• Se ocorrer erro do ângulo do talude, pode-se usar escavadeira drag-line para efetuar a remoção de terra em excesso, sendo um trabalho difícil e oneroso.

• O planejamento da execução dos serviços deve sempre considerar preocupação com os custos horários de trabalho dos equipamentos e a produtividade.

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES 2.4 EQUIPAMENTOS USADOS NO SERVIÇO DE CORTE

a) MATERIAIS DE 1ª CATEGORIA - Compreendem os solos em geral, de natureza residual ou sedimentar, seixos rolados ou não e rochas em adiantado estado de decomposição

Equipamentos usados: − Trator de esteiras com lâmina ou com placa de empuxo ("pusher") ; − Motoscraper; − Escavadeira hidráulica ou pá - carregadeira e caminhão transportador; − Motoniveladora – para acabamento dos taludes e da plataforma.

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b) MATERIAIS DE 2ª CATEGORIA COM ESCARIFICAÇÃO: Estes materiais não podem ser escavados com os equipamentos usuais devido à resistência mecânica à compressão.

- Compreendem as pedras soltas, rochas fraturadas em blocos maciços, de volume inferior a 1,0m3, rochas em decomposição não incluídas na 1ª Categoria e as de resistência inferior à do granito (rochas brandas).

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES 2.4 EQUIPAMENTOS USADOS NO SERVIÇO DE CORTE b) MATERIAIS DE 2ª CATEGORIA COM ESCARIFICAÇÃO:

EQUIPAMENTO PRINCIPAL USADO NO DESMONTE : − ESCARIFICADOR – montado em trator de esteiras de elevada potência e grande esforço trator;

OUTROS EQUIPAMENTOS USADOS NOS SERVIÇOS DE CORTE: − Escavo-transportador; − Trator de esteiras com placa de empuxo ("pusher") ; − Escavadeira hidráulica ou pá-carregadeira associado a unidade de transporte ( caminhão basculante, caminhão fora de estrada, etc); − Motoniveladora.

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES 2.4 EQUIPAMENTOS USADOS NO SERVIÇO DE CORTE b) PARA MATERIAIS DE 2ª CATEGORIA

Ex. ESCARIFICADOR Deve considerar: - Potência do motor - Número de dentes do escarificador - Comprimento dos dentes (curto, intermediário e longo) - Velocidade de deslocamento (1ª marcha)

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c) MATERIAIS DE 2ª CATEGORIA COM USO DE EXPLOSIVOS

- Compreendem os materiais cuja resistência seja igual ou inferior à do granito, porém, que exija o uso de explosivos para a sua extração.

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES 2.4 EQUIPAMENTOS USADOS NO SERVIÇO DE CORTE c) MATERIAIS DE 2ª CATEGORIA COM USO DE EXPLOSIVOS LEVES:

EQUIPAMENTOS: − Perfuratriz pneumática ou elétrica; − Trator de esteiras c/ lâmina e escarificador pesado; − Escavadeira hidráulica ou pá carregadeira associado à unidade de transporte;

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES 2.4 EQUIPAMENTOS USADOS NO SERVIÇO DE CORTE d) MATERIAIS DE 3ª CATEGORIA – USO DE EXPLOSIVOS - Compreendem os materiais com resistência ao desmonte mecânico igual ou superior à do granito são blocos de rocha com volume superior a 1,0m3 .

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d) MATERIAIS DE 3ª CATEGORIA EQUIPAMENTOS: − Compressor de ar ; − Perfuratriz pneumática ou elétrica; − Escavadeira hidráulica ou pá carregadeira associado à unidade de transporte (Caminhão basculante, fora de estrada, etc); − Trator de esteiras c/ lâmina.

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d) PARA MATERIAIS DE 3ª CATEGORIA:

− Uso de explosivos - exploração de jazida:

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2. EXECUÇÃO DOS CORTES 2.4 EQUIPAMENTOS USADOS NO SERVIÇO DE CORTE d) PARA MATERIAIS DE 3ª CATEGORIA:

− Exploração de jazida:

− Britagem:



2. EXECUÇÃO DOS CORTES SEQUÊNCIA CONSTRUTIVA DOS CORTES: · Locação topográfica – off-set; · Limpeza da faixa, remoção da vegetação e obstáculos; · Remoção da camada de terra vegetal; · Emprego dos equipamentos adequados ao corte e transporte; · Acabamento do corte.

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5.5 MEDIÇÃO DO SERVIÇO DE CORTE • Nos serviços devem considerar o volume escavado no corte em m³ e a distância de transporte entre o corte e o local de descarga.

• Cálculo dos volumes: aplicação do método da "média das áreas“ e a secção transversal a ser considerada deve ser a secção real medida após escavação.

• A distância de transporte deve ser medida em projeção horizontal entre os centros de gravidade das massas. Esse percurso é subordinado a critérios técnicos e econômicos, devendo ser aprovado pela fiscalização.

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5.5 MEDIÇÃO DO SERVIÇO DE CORTE • Se caracterizado o material de terceira categoria, deve ser realizada a medição específica do mesmo, não se admitindo a classificação percentual do material. Os cortes que apresentarem mistura de terceira categoria com as demais, com limites pouco definidos, devem merecer atenção especial da fiscalização.

• As seções transversais para cortes em segunda categoria com explosivo e em terceira categoria, devem ser determinadas a cada 10,00m.

• Ex: serviços com cortes


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2. Execução dos Cortes 2.6 CONSIDERAÇÕES DA EXECUÇÃO DO CORTE: • A escavação de cortes é subordinada aos elementos técnicos das Notas de Serviços, precedida do desmatamento, destocamento e limpeza do terreno.

• Compete ao executante efetuar a demarcação dos serviços de escavação (off-set) e zelar pela sua manutenção, cabendo à fiscalização a conferência das referências implantadas.

• Os cortes devem ter constante análise dos materiais extraídos: somente transportar para aterros materiais compatíveis com as especificações de projeto.

• Ex: serviços com cortes



• Execução de valetas:

VALETA é o dispositivo de drenagem superficial, nas seções de corte. Tem como objetivo coletar as águas de superfície, conduzindo-as longitudinalmente para fora do corte.

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• Execução de valetas: As valetas de proteção dos cortes devem

ser

executadas

independentemente

das

demais

obras de proteção projetadas e implantadas

durante

a

terraplenagem, sendo 3,00m o afastamento mínimo do "offset“ para sua implantação.

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2.7 MANEJO AMBIENTAL: Ex. de talude de corte

• Preferencialmente, os cortes devem ser executados em compensação com aterros. • Não podendo incorporar o material dos cortes nos aterros, os bota-foras devem ser compactados em trecho da rodovia.


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2.7 MANEJO AMBIENTAL: • Os bota-foras devem evitar que as águas pluviais promovam erosões e assoreamentos.

• Após conformação final, deve ser feito revestimento vegetal dos botaforas, inclusive do material de 3ª categoria, incorporando à paisagem local.

Ex. de talude de corte



REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA: - ABRAM, Isaac e ROCHA, Aroldo. Manual Prático de Terraplenagem , 1ª ed., Salvador/BA, 2000.

– Curso de Construção de Estradas – Coletânea de Notas de Aula Escola Politécnica da UFBA – Salvador – Outubro, 1996.

– RICARDO, Hélio de Souza e CATALANI, Guilherme, Manual prático de escavação: terraplanagem e escavação de rocha , 3ª. ed. – São Paulo/SP: Pini, 2007.

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UFBA - Aula 11 - Execução serviços de terraplenagem - Solos moles e Corte

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