apostila drenagem 2015 - revisada

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apostila de drenagem urbana

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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARAN

    SETOR DE TECNOLOGIA

    DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES

    DISPOSITIVOS DE DRENAGEM PARA OBRAS RODOVIRIAS

    CURSO: ENGENHARIA CIVIL

    DISCIPLINA: TT-048 INFRAESTRUTURA VIRIA

    PROFESSORES: Djalma Martins Pereira

    Eduardo Ratton

    Gilza Fernandes Blasi

    Mrcia de Andrade Pereira

    Wilson Kster Filho

    M

    2015

  • DTT/UFPR Dispositivos de Drenagem para Obras Rodovirias

    2

    Sumrio

    1 INTRODUO ........................................................................................................................... 3

    2 DEFINIO E CLASSIFICAO DOS TIPOS DE DRENAGEM..................................... 4

    3 DISPOSITIVOS DE DRENAGEM ........................................................................................... 7 3.1 DRENAGEM SUPERFICIAL ................................................................................................. 7

    3.1.1 VALETA DE PROTEO DE CORTE ...................................................................................................... 7 3.1.2 VALETA DE PROTEO DE ATERRO .................................................................................................. 98 3.1.3 SARJETA DE CORTE .............................................................................................................................. 108 3.1.4 SARJETA E MEIO-FIO DE ATERRO .................................................................................................... 129 3.1.5 SARJETA DE CANTEIRO CENTRAL E DE BANQUETA ................................................................ 1410 3.1.6 TRANSPOSIO DE SEGMENTOS DE SARJETAS ...................................................................... 1510 3.1.7 ......................................................................................... 1712 3.1.8 DISSIPADOR DE ENERGIA ................................................................................................................. 1813 3.1.9 BUEIRO DE GREIDE ............................................................................................................................. 2114 3.1.10 CAIXA COLETORA ................................................................................................................................ 2214 3.1.11 BACIA DE CAPTAO E VALA DE DERIVAO ............................................................................ 2515 3.1.12 VALA LATERAL E CORTA-RIO ........................................................................................................... 2516

    3.2 DRENAGEM PARA TRANSPOSIO DE TALVEGUES ......................................... 2717 3.2.1 CLASSIFICAO DAS OBRAS DE ARTE CORRENTES ............................................................... 2717 3.2.2 ELEMENTOS CONSTITUINTES DOS BUEIROS ............................................................................. 3019 3.2.3 CLCULO DO COMPRIMENTO DOS BUEIROS ............................................................................. 3321

    3.3 DRENAGEM PROFUNDA OU SUBTERRNEA ........................................................ 3826 3.3.1 ELEMENTOS CONSTITUINTES DOS DRENOS .............................................................................. 3826 3.3.2 CLASSIFICAO DOS DRENOS ........................................................................................................ 3927 3.3.3 TIPOS DE DRENOS ............................................................................................................................... 4028

    3.4 DRENAGEM SUBSUPERFICIAL .................................................................................. 4936 3.4.1 DRENOS TRANSVERSAIS RASOS ................................................................................................... 4936 3.4.2 DRENOS LONGITUDINAIS RASOS ................................................................................................... 4936 3.4.3 BASE DRENANTE .................................................................................................................................. 4936 3.4.4 DRENOS LATERAIS DA BASE (SANGRAS) .................................................................................... 5036

    4 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ................................................................................ 5541

  • DTT/UFPR Dispositivos de Drenagem para Obras Rodovirias

    3

    1 INTRODUO

    O Projeto Final de Engenharia de uma obra de engenharia, em particular obras virias, subdividido em alguns estudos e diversos projetos, dentre os quais o de DRENAGEM, que tem uma grande importncia nas orientaes e definies das demais partes do projeto.

    Os maiores problemas de manuteno de uma estrada so oriundos dos efeitos

    negativos da gua, que tem por conseqncia:

    A reduo da capacidade de suporte do subleito e demais camadas do pavimento, por saturao;

    A variao de volume do subsolo, significativamente no caso de argilas expansveis;

    O surgimento de uma presso hidrosttica (presso neutra) que diminui a presso efetiva de equilbrio do solo;

    A eroso de estruturas de corte e de aterro ao longo do traado;

    A instabilizao de taludes e encostas naturais. De uma maneira geral, os estudos hidrolgicos, para fins rodovirios e ferrovirios,

    tm por objetivo principal proporcionar subsdios e informaes necessrias para a avaliao adequada do regime pluviomtrico da regio atravessada pela via em estudo, visando estabelecer a influncia das condies climticas sobre o terreno natural, a terraplenagem, a pavimentao e sobre a concepo e dimensionamento das estruturas de drenagem, bem como sobre o estabelecimento do cronograma fsico correspondente s etapas construtivas.

    O dimensionamento dos dispositivos de drenagem, quanto seo de vazo,

    apresenta dois aspectos distintos: o primeiro corresponde aos estudos hidrolgicos para a fixao do valor da vazo e o segundo, de natureza hidrulica, compreende o dimensionamento propriamente dito da obra para conduzir ou permitir o escoamento deste volume.

    As diversas estruturas que compem um projeto de drenagem sero dimensionadas

    pelos mtodos e frmulas j consagrados a serem detalhados na disciplina de Hidrologia, cabendo-nos discorrer sob o aspecto qualitativo da drenagem.

  • DTT/UFPR Dispositivos de Drenagem para Obras Rodovirias

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    2 DEFINIO E CLASSIFICAO DOS TIPOS DE DRENAGEM

    Drenagem consiste no controle das guas a fim de se evitar danos estrada construda. Efetua-se este controle por meio da interceptao, captao, conduo e desague em local adequado das guas que:

    Existem no subleito;

    Penetrem por infiltrao no pavimento;

    Precipitem-se sobre o corpo estradal;

    Cheguem ao corpo estradal provenientes de reas adjacentes;

    Cheguem atravs dos talvegues aos aterros.

    O Projeto de Drenagem desenvolvido em duas fases, sendo a primeira de anteprojeto e a segunda de projeto propriamente dito, que se constituiro basicamente em:

    Concepo dos dispositivos de drenagem que comporo o projeto;

    Dimensionamento das estruturas de drenagem;

    Execuo de notas de servio dos diversos dispositivos que compem o projeto de drenagem, onde estejam identificadas as localizaes, tipos, tamanhos e extenses das obras.

    Sob o ponto de vista econmico, os custos de implantao das estruturas de

    drenagem atingem hoje valores significativos dentro dos oramentos e so necessrias para se garantir boas condies de trfego e segurana do usurio.

    O projeto de drenagem pode ser subdividido e classificado em:

    DRENAGEM SUPERFICIAL: O sistema de drenagem superficial tem por objetivo a captao ou interceptao e remoo das guas precipitadas, sobre as estradas e reas adjacentes, que escoam superficialmente. A gua superficial a gua que resta de uma chuva aps serem deduzidas as perdas por evaporao e por infiltrao. As guas superficiais devem ser removidas ou conduzidas para fora do corpo estradal, ou para locais apropriados de desague seguro, para evitar a sua acumulao na estrada, bem como visando proporcionar estabilidade aos macios de terra que constituem a infraestrutura e no causar eroso nos terrenos marginais. O sistema de drenagem superficial se compe dos seguintes dispositivos, os quais sero detalhados na seqncia:

    Valeta de proteo de corte;

    Valeta de proteo de aterro;

    Sarjeta de corte;

  • DTT/UFPR Dispositivos de Drenagem para Obras Rodovirias

    5

    Sarjeta e meio-fio de aterro;

    Sarjeta de canteiro central e de banquetas;

    Transposio de segmentos de sarjetas;

    Sada ;

    Dissipador de energia;

    Bueiro de greide;

    Caixa coletora;

    Bacia de captao e vala de derivao;

    Vala lateral e corta-rio.

    DRENAGEM PARA TRANSPOSIO DE TALVEGUES: Tem por objetivo permitir a passagem das guas que escoam pelo terreno natural, no as interceptando, de um lado para outro do corpo estradal projetado. Assim, estes dispositivos de drenagem, isolados ou em conjunto, so estruturas projetadas para conduzir as guas dos crregos, bacias e audes interceptados pela estrada. Podem ser separados em dois tipos:

    Pontes ou Obras de Arte Especiais-OAE;

    Bueiros ou Obras de Arte Correntes-OAC.

    Os bueiros utilizados nas rodovias, nosso interesse de estudo, com seus elementos constituintes, so classificados quanto:

    Ao tipo de estrutura e forma de seo tubulares de concreto;

    Ao nmero de linhas;

    Ao tipo do material;

    A esconsidade. DRENAGEM PROFUNDA OU SUBTERRNEA: O sistema de drenagem profunda objetiva interceptar fluxos das guas subterrneas e rebaixar o lenol fretico, em cortes em solo ou rocha, c