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Departamento de Engenharia CivilUnidade de Ensino Superior Dom Bosco

Curso: Engenharia CivilDisciplina: Estradas II Wellington Luiz

Captulo 1: Projeto de Terraplanagem

Estrutura da Aula

1. Projeto de Terraplanagem

2. Planta e Perfil Longitudinal

3. Seo Transversal

4. Classificao dos Materiais

5. Terraplanagem

6. Fator de Converso

7. Clculo dos Volumes

8. Diagrama de Massas

Projeto de TerraplanagemA partir da definio das premissas, classificao tcnica da Via e traado na

fase de projeto, a superfcie natural (terreno) deve ser substituda por uma

superfcie projetada, considerando a segurana, o conforto e o desempenho

dos veculos.

Projeto de Terraplanagem

Os off-sets de corte e aterro nas plantas do projeto geomtrico;

Definio das sees tipo de corte e aterro tomando como base os

estudos geolgicos e geotcnicos conceituais realizados;

Clculo dos volumes de terraplenagem e classificao dos materiais

a serem escavados, em funo das sondagens realizadas;

Locais de Emprstimos e ADMEs.


1) O projeto de terraplenagem1.1) Sees em corte, aterro e sees mistas1.2) Clculo das reas das sees1.3) Clculo dos volumes entre duas sees transversais

2) Distribuio do Material escavado2.1) Bota-fora, emprstimo, compensao longitudinal ecompensao transversal2.2) Compensaes volumtricas entre cortes e aterros

3) Diagrama de massas3.1) Propriedades do diagrama de massas3.2) Distncia econmica de transporte3.3) Momento de Transporte


Por qu da importnciado Projeto de

Terraplenagem?

O terreno irregular, nopermitindo velocidade

aceitvel

Pode apresentar inclinaolongitudinal excessiva

Pode apresentar curvaturaque torne a visibilidade

insuficiente

No apresenta condies deescoamento das guas pluviais

sem danificar a superfcie de rolamento

Falta de capacidade parasuportar a carga do trfego


Os levantamentos iniciais necessrios para implantao de um

parcelamento englobam :

anlise e atendimento legislao Federal , Estadual e Municipal;

anlise da documentao da gleba com nfase para divisa e confrontastes;

verificao dos tipos de vegetao, declividades do terreno e existncia de

reas de Proteo Ambiental (APAs);

pesquisas de levantamentos aerofotogramtricos e outros mapeamentos da

regio topografia, incluindo a poligonal de divisa;

parecer geolgico geotcnico

Fases de Projeto

Reconhecimento ou Anteprojeto;

Explorao ou Projeto;

Locao ou Projeto Definitivo.

Reconhecimento ou Anteprojeto:

a primeira fase da escolha do traado de uma estrada. Tem por objetivo

principal o levantamento e a anlise de dados da regio necessrios

definio dos possveis locais por onde a estrada possa passar.

Nesta fase so detectados os principais obstculos topogrficos, geolgicos,

hidrolgicos e escolhidos locais para o lanamento de anteprojetos.

Elementos necessrios para a fase de reconhecimento:

Localizao dos pontos inicial e final da estrada;

Indicao dos pontos obrigatrios de passagem de circunstncia e de

condio;

Fases de Projeto

Seo transversal

Correspondem a cortes efetuados no terreno, ortogonalmente ao eixo

de projeto, nos pontos referidos no estaqueamento (pontos locados);

No desenho introduzida a plataforma de projeto, a qual conter o

ponto correspondente ao greide de terraplenagem (geralmente o seu eixo

de simetria), obtido no perfil longitudinal;

O eixo vertical que passa pelo ponto correspondente ao greide

interceptar, na seo transversal, o ponto caracterstico do terreno natural,

referido estaca da seo;

Seo transversal

Depois de definido o traado da Via e o perfil longitudinal doterreno, so levantadas as sees transversais;

Seo transversalAps o definio do greide, da superlargura e da superelevao,temos a definio da plataforma.

Plataforma + Terreno Natural + Taludes = Seo Transversal

Seo em corte:

Seo transversal

Seo em aterro:

Seo transversal

Seo mista:

Seo transversal - ClculoO clculo das reas das sees o primeiro passo para a obteno dosvolumes.

Mtodos para clculo

Planmetro Com auxlio de softwares

Serve para medir reas de quaisquer figuras planas, delimitadas por linhas,

Desenhadas em diferentes escalas grficas

As condies e parmetrosbsicos de projeto so

definidos pelo projetista

Processo simplificado para estimativa das reas das sees transversais adiviso em trapzios

Exemplo - Planmetro

LSeo transversal - Clculo

O clculo dos volumes se d inicialmente calculando o volume de cadasegmento compreendido entre duas sees transversais consecutivas.

A1

A2Am

Onde:A1 e A2 so as reas sees transversais;Am a rea da seo transversal no pontomdio entre A1 e A2;L a distncia entre as sees A1 e A2.

para L:

V = (A1 + A2) x L/2

V = volume da seo (m)

A1 e A2 = rea da seo (m)

L = distncia entre sees (m)

Clculo dos Volumes

para L = 20 m:

Vcorte = (Ac1 + Ac2) x d/2

Vaterro = (Aa1 + Aa2) x d/2

Vcorte = volume de corte (m)

Vaterro = volume de aterro (m)

Acorte = rea de corte da seo (m)

Aaterro = rea de corte da seo (m)

d = distncia entre sees (m)

O processo consiste no

levantamento das sees

transversais em cada estaca

inteira do traado (estaca de 20 m).

Clculo dos Volumes

O projeto de uma Via deve ser escolhido de forma a harmonizar os elementos

geomtricos da planta e do perfil. O custo do movimento de terra

significativo em relao ao custo total da estrada, por isso, sempre que

possvel deve ser feito o equilbrio entre volumes de cortes e aterros,

evitando-se emprstimos e/ou bota-foras.

Clculo dos Volumes

Quando o volume de corte maior que o do aterro: Vc Va

Se a diferena puder ser compensada lateralmente esse volume ser

escavado no corte e depositado no aterro da prpria seo, portanto no

estando sujeito a transporte no sentido longitudinal da estrada V = Va.

Se V = Vc Va = volume de corte do trecho entre sees que ser

escavado no corte e transportado para um aterro conveniente, estando,

portanto, sujeito a transporte longitudinal.

Clculo dos Volumes

Compensao longitudinal

Corte pleno;

Emprstimo;

Corte em seo mista em que o

volume de corte superior ao de

aterro.

Clculo dos Volumes

Quando o volume de aterro maior que o do corte: Va Vc

Se a diferena puder ser compensada lateralmente no havernecessidade de transporte V = Vc

V = Va Vc = volume de aterro do trecho com transporte longitudinal.

Clculo dos Volumes

Compensao lateral

Seo mista.

Corte

So segmentos que requerem escavao no terreno natural para se alcanar a

linha do greide projetado, definindo assim transversal e longitudinalmente o corpo

estradal.

Aterro

Constituem segmentos cuja implementao requer o depsito de materiais,

para a composio do corpo estradal segundo os gabaritos de projeto.

Os materiais de aterro se originam dos cortes e dos emprstimos.

a

a

PLATAFORMA

2 L

h

Emprstimo

So escavaes efetuadas em locais previamente definidos;

Obteno de materiais com o objetivo de complementar os volumes

necessrios para aterros;

Quando houver insuficincia de volume nos cortes;

Razes qualitativas de materiais;

Razes econmicas - Elevadas distncias de transporte;

Dependendo da situao podem ser considerados dois tipos distintos de

emprstimos:

o Laterais,

o Concentrados ou localizados.

Emprstimo Lateral

Caracterizam-se por escavaes efetuadas prximas ao corpo estradal;

Sempre dentro dos limites da faixa de domnio;

Nos casos de segmentos de cortes;

Processa-se o alargamento da plataforma com consequente

deslocamento dos taludes

No caso de aterros;

Escavaes do tipo valetes, em um ou ambos os lados

O que vai definir a execuo ou no desses emprstimos a qualidade do

material adjacente aos cortes ou aterros em que se far a escavao e o

volume necessrio para suprir a carncia de material no aterro de destino.

Emprstimo Lateral

Emprstimo Concentrado

So definidos por escavaes efetuadas em reas fora da faixa de domnio,

em locais que contenham materiais em quantidade e qualidade adequada

para confeco dos aterros.

Bota Fora

So os volumes de materiais escavados nos cortes e destinados a depsitos

em reas externas construo rodoviria, no utilizveis na terraplenagem.

Motivos:

Excesso de material;

Condies geotcnicas insatisfatrias.

Observaes Importantes

CompensaoLateral

Quando h corte e aterro no mesmo segmento entresees consecutivas e o volume escavado puder sercompensado no prprio local.

Se o volume de corte for maior que o volume necessrio para aterro no mesmosegmento, o aterro deve ser feito com material local, sendo utilizado nacompensao longitudinal apenas o volume excedente.

Se o volume de corte for menor que volume necessrio para aterro naquele local,dever vir de outro corte ou de emprstimo o volume que falta.

O volume excedente sempre a diferena entre os dois volumes de corte e aterro,respectivamente Bota Fora.

O volume insuficiente sempre a diferena entre os dois volumes de corte eaterro, respectivamente Emprstimo.

Classificao dos MateriaisMateriais de 1 Categoria:

So constitudos por solos em geral, de origem residual ou sedimentar, seixosrolados ou no, com dimetro mximo inferior a 15 cm, independentemente doteor de umidade apresentado.

Materiais de 2 Categoria:

Compreendem aqueles materiais com resistncia ao desmonte mecnicoinferior da rocha s.Extrao possvel somente com a combinao de mtodos que obriguem autilizao de equipamento escarificador pesado.A extrao poder envolver, eventualmente, o uso de explosivos ou processosmanuais adequados:

Blocos de rocha de volume inferior a 2 m; Mataces ou blocos de dimetro mdio compreendido entre 15 cme 1 m.

Classificao dos Materiais


Correspondem a aqueles materiais com resistncia ao desmonte mecnico

equivalente da rocha s.

Blocos de rocha que apresentem dimetro mdio superior a 1m ou

volume superior a 2m;

Extrao e reduo, a fim de possibilitar o carregamento;

Processam-se somente com o emprego contnuo de explosivos.


Custo:

Custo de 3 categoria > Custo de 2 categoria;

Custo muito mais alto (explosivos)

Custo de 2 categoria > Custo de 1 categoria.

Terraplanagem

Engloba dois servios:

Corte:

Escavao de materiais

Aterro:

Deposio e compactao de materiais escavados

Finalidade da conjugao desses servios:

Proporcionar condies geomtricas compatveis com o volume e tipo

de veculos que iro utilizar a rodovia.

Fator de Converso

Fator de ConversoVariaes Volumtricas:

Variaes nas Densidades (ou massas especficas aparentes):

Fator de ConversoFator de Empolamento de Volumes:

EMPOLAMENTO definido como o

aumento de volume sofrido por um

material, ao ser removido do seu

estado natural.

Coeficiente de Empolamento:

FE = comp / nat

Onde:

nat massa especfica aparente seca do material no estado natural;

comp massa especfica aparente seca do material compactado.

Os volumes de aterros devem sercorrigidos por um FATOR DEEMPOLAMENTO, sendo denominadoVOLUME DE ATERRO CORRIGIDO.

Clculo dos Volumes

CONVENO PARA MEDIDAS DE VOLUMES:

Positiva para medida dos volumes de corte (+Vc)

Negativa para medida dos volumes de aterros (-Va)

Clculo dos Volumes

Diagrama de Massas

1. O diagrama de massas no um perfil. A forma do diagrama de massas

no tem nenhuma relao com a topografia do terreno.

2. Inclinaes muito elevadas das linhas do diagrama indicam grandes

movimentos de terras.

Diagrama de Massas3. Todo trecho ascendente do diagrama corresponde a um trecho de corte

(ou predominncia de cortes em sees mistas).

4. Todo trecho descendente do diagrama corresponde a um trecho de aterro

(ou predominncia de aterros em sees mistas).

5. A diferena de ordenadas entre dois pontos do diagrama mede o volume

de terra entre esses pontos.

Diagrama de Massas

6. Os pontos extremos do diagrama correspondem aos pontos de passagem

(PP).

7. Pontos de mximo correspondem passagem de corte para aterro.

8. Pontos de mnimo correspondem passagem de aterro para corte.

Diagrama de Massas

9. Qualquer horizontal traada sobre o diagrama determina trechos de

volumes compensados (volume de corte = volume de aterro corrigido). Esta

horizontal, por conseguinte, chamada de linha de compensao (ou linha de

terra). A medida do volume dada pela diferena de ordenadas entre o ponto

mximo ou mnimo do trecho compensado e a linha horizontal de

compensao.

10. A posio da onda do diagrama em relao linha de compensao

indica a direo do movimento de terra. Ondas positivas (linha do

diagrama acima da linha de compensao), indicam transporte de terra no

sentido do estaqueamento da estrada. Ondas negativas indicam transporte

no sentido contrrio ao estaqueamento da estrada.

Diagrama de Massas

Diagrama de Massas11. A rea compreendida entre a curva de Brckner e a linha de

compensao mede o momento de transporte da distribuio considerada.

12. A distncia mdia de transporte de cada distribuio pode ser considerada

como a base de um retngulo de rea equivalente do segmento

compensado e de altura igual mxima ordenada deste segmento.

Momento de Transporte

Define-se Momento de Transporte como o produto dos volumes transportados

pelas distncias mdias de transporte.

O mtodo mais utilizado para estimativa das distncias mdias de

transporte entre trechos compensados o mtodo do Diagrama de

Brckner.

O momento de transporte igual rea da onda de Brckner, que pode ser

estimada pelo produto da altura da onda (V) pela distncia mdia de

transporte (dm), como apresentado .

Momento de Transportes

Diagrama de Massas - Resumo

Diagrama de Massas

Mquinas e Equipamentos

FATORES QUE INFLUEM NA SELEO DOS EQUIPAMENTOS:

Naturais:

natureza do solo

topografia

regime de chuvas

Projeto:

volume a ser movido X custos

distncias de transporte

Econmicos: visa o menor custo


Equipamentos: escolhidos de acordo com as funes a serem desempenhadas

Operaes bsicas: escavao - carregamento - transporte - espalhamento

escavo- empurradoras

escavotransportadoras

escavocarregadoras

unidades aplainadoras

unidades de transporte

unidades compactadoras

unidades escavo elevadoras


Equipamentos: desenvolvidos a partir das operaes fundamentais daterraplenagem


Esteiras Rodas

Esforo trator Elevado Elevado *

Aderncia Boa Sofrvel

Velocidade Baixa: < 10 km Alta: < 70 km

* limitado pela aderncia

Quanto Trao:

Mquina e Equipamentos

Trator de rodas

Trator de esteira

Escavo Empurradores

Ao trator so acoplados determinados IMPLEMENTOS para determinada

funo.

Alguns implementos/lminas:

Reta ou fixa

Angledozer

Lmina para Pusher

Escarificador

Lmina Reta ou Fixa Angledozer

Escavo Empurradores

Lmina para pusher

D9 preparado para Pusher

Escavo Empurradores

Escarificador

D9 c/ Escarificador

Escavo Empurradores

Escavo Transportadores

uma caamba montada sobre dois eixos com pneumticos, normalmente

tracionado por trator de esteira.

- Scraper rebocado

- Scraper Automotriz ou Motoscraper

Escavo Transportadores

Moto scraper

Escavadoras

So as que escavam e carregam o material sobre um outro

equipamento que o transporta para outro lugar.

- Carregadeiras ou ps-carregadeiras

- Escavadeiras ou ps-mecnicas

Escavadoras

Carregadeiras Escavadeira SHOVEL

Escavadoras

Escavadeira DRAG-LINE Escavadeira CLAM-SHELL

EscavadorasRetroscavadoreira ou Hoe ou black-shovel

Escavadeira Hidrulica

Escavo Elevadoras

uma variante das escavocarregadoras, pois executam a mesma funo de

escavar e carregar as unidades de transporte.

O material escavado encaminhado esteira elevatria acionada por um

motor independente do prprio carregador.

Escavo Elevadoras

Escavo elevadora

Aplainadoras

Indicadas para o acabamento da terraplanagem.

Patrol ou Motoniveladoras

Transporte

Equipamentos utilizados para grande distncias.

Caminho basculante comum Vages

Transporte

Dumpers Caminhes fora de estrada

Compactadores

Processo mecnico de adensamento de solos, resultando num volume devazios menores

Equipamentos de Apoio

Pracha Comboio

Equipamentos de Apoio

Carro Pipa Trator Agrcola e Grade

Execuo dos Servios Terraplenagem

OPERAES BSICAS DA TERRAPLENAGEM

ESCAVAO: um processo empregado para romper a compacidade do solo

em seu estado natural tornando possvel o seu manuseio.

CARGA DO MATERIAL ESCAVADO: corresponde ao enchimento da caamba

ou ao acmulo diante da lmina da mquina, do material escavado.

TRANSPORTE: a movimentao de terra do local escavado (origem) para o

local onde ser depositado em definitivo e posterior retorno do equipamento

descarregado.

DESCARGA E ESPALHAMENTO: a execuo do aterro propriamente dito,

seguido da operao de adensamento do solo, se determinado.


REMOO DE SOLOS MOLES

INTRODUO

Considera-se remoo de solos moles o processo de retirada de camadas de solosimprprios para utilizao em aterros e como terreno de fundao, para qualquerobra de terra, mediante o emprego de equipamentos adequados.

Os solos moles quando encontrados em obras de movimentao 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 fundao dos aterros.

A necessidade de remoo de solos moles deve ser indicada na fase de projeto,

definindo as espessuras das camadas a remover.


so considerados solos moles:

Depsitos de solos orgnicos;

Solos turfosos;

Areias muito fofas; e

Solos hidromrficos, em geral, existentes em zonas baixas, alagadias, mangues

e brejos; vrzeas de rios; antigos leitos de cursos d'gua; e plancies de

sedimentao marinha.


caractersticas dos solos brejosos e turfosos:

Presena considervel de matria orgnicos;

Alto teor de umidade;

Localizao abaixo do nvel do lenol fretico;

Baixa capacidade de suporte e baixa resistncia ao cisalhamento;

A remoo difcil devido presena do lenol fretico e da consistncia muito

mole do solo, impedindo at a circulao de veculo de esteira;

Quando o solo brejoso apresenta baixo teor de umidade atinge capacidade de

suporte razovel. Ento deve-se tentar neste caso fazer o rebaixamento do lenol

fretico.


Equipamentos utilizados:

Trator de esteira leve;

Escavadeira de arrasto ("drag-line");

Escavadeira de mandbulas ("clam-shell").

Retroescavadeiras.

Equipamentos de apoio:

Bomba para esgotamento;

Caminho basculante.


Consideraes:

A seleo dos equipamentos deve ser feita em funo:

Das caractersticas dos materiais a serem extrados (resistncia ao deslocamento

do equipamento, posio do lenol fretico, etc);

Da profundidade do material a remover;

Da distncia de transporte requerida.


Exemplo de remoo de solos

turfosos:

1) Uso da escavadeira drag-line com

caamba perfurada para escoamento da

gua;

2) Bombeamento;

3) Uso dos tratores;

4) Enchimento com solo escolhido deve-

se iniciar o espalhamento do solo em

camadas, da extremidade para o centro.


EXECUO DOS CORTES

DEFINIO:

So segmentos da rodovia que requerem a escavao do material constituinte do

terreno natural, ao longo do eixo e no interior dos limites das sees do projeto que

definem o corpo estradal.

Execuo dos Servios TerraplenagemTipos de cortes:

a) Cortes de seo plena - Tem o encaixe completo na seo transversal no

terreno natural.

b) Cortes em meia-encosta - Tem o encaixe parcial na seo transversal terreno

natural. Apresenta parte em aterro.

c) Corte em Raspagem quando a altura do corte no ultrapassa 0,40m em seo

plena ou 0,80m em seo mista.


so tambm considerados servios de cortes:

Rebaixamento da plataforma, quando o subleito inadequado;

Escavao de degraus de aterros fortemente inclinados;

Escavao mecnica com equipamento convencional de terraplenagem

destinada alterao de cursos d'gua, posicionando-as mais convenientemente

ao traado.

Escavao de bueiros e degraus

Execuo dos Servios TerraplenagemElementos de projeto para locao do corte:

a) controle topogrfico da execuo dos cortes:

Pelas especificaes gerais do DNIT, os off-set no so colocados na posioexata, ficando afastados 5m de cada lado, por segurana, j que as mquinascomeam a escavar nestes pontos e os piquetes podem desaparecer. Nos pontos dos off-set so colocados piquetes com indicao da altura de cortedo lado esquerdo (He) e lado direito (Hd), tomando por base o eixo da estrada.


Controle topogrfico da execuo dos cortes:

fundamental observar o ngulo de talude estabelecido em projeto, caso contrrio

a largura da plataforma pode estreitar ou alargar, provocando correes onerosas.

Execuo dos Servios Terraplenagemb) controle do ngulo de talude:

Equipamento utilizado:

Gabarito triangular de madeira, com um

nvel de bolha no cateto superior.

Aplicao de controle:

Aplica-se o tringulo com a hipotenusa

sobre a superfcie do talude. A

proporo dos catetos deve seguir a

mesma proporo de ngulo de talude

geralmente 3:2.

Significa que a cada 2 m de avano no

plano horizontal teremos 3m no plano

vertical.


Talude de Corte

A inclinao do talude de corte deve ser tal que garanta a estabilidade dos

macios, evitando o desprendimento de barreiras. A inclinao deste tipo de talude

varivel 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.


Equipamentos usados no servio de corte:

A seleo inicial dos equipamentos se d conforme o grau de dificuldade dos

materiais ao desmonte.

Se ocorrer erro do ngulo do talude, pode-se usar escavadeira drag-line para

efetuar a remoo de terra em excesso, sendo um trabalho difcil e oneroso.

O planejamento da execuo dos servios deve sempre considerar preocupao

com os custos horrios de trabalho dos equipamentos e a produtividade.


a) Materiais de 1 categoria

- Compreendem os solos em geral, de natureza residual ou sedimentar, seixos

rolados ou no e rochas em adiantado estado de decomposio

Equipamentos usados:

Trator de esteiras com lmina ou com placa de empuxo ("pusher");

Motoscraper;

Escavadeira hidrulica ou p - carregadeira e caminho transportador;

Motoniveladora para acabamento dos taludes e da plataforma.

Execuo dos Servios Terraplenagemb) Materiais de 2 categoria com escarificao:

Estes materiais no podem ser escavados com os equipamentos usuais devido resistncia mecnica compresso.- Compreendem as pedras soltas, rochas fraturadas em blocos macios, devolume inferior a 1,0m3, rochas em decomposio no includas na 1 Categoria eas de resistncia inferior do granito (rochas brandas).

Equipamento principal usado no desmonte: Escarificador montado em trator de esteiras de elevada potncia e grandeesforo trator;

Outros equipamentos usados nos servios de corte: Escavo-transportador; Trator de esteiras com placa de empuxo ("pusher") ; Escavadeira hidrulica ou p-carregadeira associado a unidade de transporte(caminho basculante, caminho fora de estrada, etc); Motoniveladora.


Ex. Escarificador

Deve considerar:

- Potncia do motor

- Nmero de dentes do escarificador

- Comprimento dos dentes

(curto, intermedirio e longo)

- Velocidade de deslocamento (1

marcha)

Execuo dos Servios Terraplenagemc) Materiais de 2 categoria com uso de explosivos

-Compreendem os materiais cuja resistncia seja igual ou inferior do granito,

porm, que exija o uso de explosivos para a sua extrao.

Equipamentos:

Perfuratriz pneumtica ou eltrica;

Trator de esteiras c/ lmina e escarificador pesado;

Escavadeira hidrulica ou p carregadeira associado

unidade de transporte;

Execuo dos Servios Terraplenagemd) Materiais de 3 categoria uso de explosivos

- Compreendem os materiais com resistncia ao desmonte mecnico igual ou

superior do granito so blocos de rocha com volume superior a 1m .


Equipamentos:

Compressor de ar ;

Perfuratriz pneumtica ou eltrica;

Escavadeira hidrulica ou p

carregadeira associado unidade de

transporte (Caminho basculante, fora

de estrada, etc);

Trator de esteiras c/ lmina.


Sequncia construtiva dos cortes:

Locao topogrfica off-set;

Limpeza da faixa, remoo da vegetao e obstculos;

Remoo da camada de terra vegetal;

Emprego dos equipamentos adequados ao corte e transporte;

Acabamento do corte.


Medio do servio de corte:

Nos servios devem considerar o volume escavado no corte em m e a distncia

de transporte entre o corte e o local de descarga.

Clculo dos volumes: aplicao do mtodo da "mdia das reas e a seco

transversal a ser considerada deve ser a seco real medida aps escavao.

A distncia de transporte deve ser medida em projeo horizontal entre os

centros de gravidade das massas. Esse percurso subordinado a critrios

tcnicos e econmicos, devendo ser aprovado pela fiscalizao.

Execuo dos Servios Terraplenagem Se caracterizado o material de terceira categoria, deve ser realizada a medio

especfica do mesmo, no se admitindo a classificao percentual do material. Os

cortes que apresentarem mistura de terceira categoria com as demais, com limites

pouco definidos, devem merecer ateno especial da fiscalizao.

As sees transversais para cortes em segunda categoria com explosivo e em

terceira categoria, devem ser determinadas a cada 10,00m.

Execuo dos Servios TerraplenagemConsideraes da execuo do corte:

A escavao de cortes subordinada

aos elementos tcnicos das Notas de

Servios, precedida do desmatamento,

destocamento e limpeza do terreno.

Compete ao executante efetuar a

demarcao dos servios de escavao

(offset) e zelar pela sua manuteno,

cabendo fiscalizao a conferncia

das referncias implantadas.

Os cortes devem ter constante anlise

dos materiais extrados: somente

transportar para aterros materiais

compatveis com as especificaes de

projeto.


Preferencialmente, os cortes devem ser executados em compensao com

aterros.

No podendo incorporar o material dos cortes nos aterros, os bota-foras devem

ser compactados em trecho da rodovia.

Os bota-foras devem evitar que as guas pluviais promovam eroses e

assoreamentos.

Aps conformao final, deve ser feito revestimento vegetal dos bota foras,

inclusive do material de 3 categoria, incorporando paisagem local.

Execuo dos Servios TerraplenagemATERROS

DEFINIO:

So segmentos de rodovia que requerem o depsito, espalhamento e

compactao controlada de materiais,

provenientes de cortes ou de emprstimos, ou a substituio de materiais

inadequados, removidos do subleito dos cortes ou dos terrenos de fundao dos

aterros.


Seo transversal tipo:

Nos ps do aterro so fixadas cruzetas que servem para medir as alturas das

plataformas em relao aos pontos de off-sets.

Execuo dos Servios TerraplenagemMateriais empregados:

Preferncia na utilizao dos materiais de 1 Categoria, admitindo-se materiais de 2 e 3 Categorias, em casos especiais, se atendidas a destinao de projeto.


- Compreendem os solos em geral, seixos rolados ou no e rochas em adiantado estado de decomposio.

Execuo dos Servios TerraplenagemEquipamentos:

Trator de lminas;

conforme o caso:

Scraper ou motoscraper;

Caminho basculante, caminho

irrigador;

Escavadeiras, carregadeira;

Motoniveladora;

Rolo compactador;

Compactadores porttil, manual ou

mecnico.

Execuo dos Servios TerraplenagemRegras bsicas no servio de aterro:

A primeira providncia executiva do empreiteiro a marcao dos pontos de

offset dos aterros;

Iniciar o aterro nas cotas mais baixas, em camadas horizontais;

Prever caimento lateral, para rpido escoamento de gua de chuva;

Escalonar ou zonear praas de trabalho, onde as trs etapas do trabalho de

aterro no se atrapalhem.


A situao mais sensvel execuo de aterro a ocorrncia de uma chuva

quando o material est espalhado e pulverizado, antes da compactao (Ex.:

pancada de chuva pode transformar o material em um mar de lama);

Na possibilidade desta ocorrncia, a camada dever ser "SELADA", isto , ser

rapidamente compactada com rolos lisos ou equipamento de pneus para que seu

topo seja adensado e tornado impermevel;

Caso contrrio, a camada encharcada dever ser totalmente removida para

bota-fora antes do prosseguimento dos servios.

Execuo dos Servios TerraplenagemRecomendaes tcnicas de

execuo de aterro

Em aterros executados sobre rea

alagada, antes da execuo da primeira

camada do aterro deve ser viabilizada a

drenagem da rea.

No havendo possibilidade de

escoamento ou remoo da gua

existente, a primeira camada do aterro

deve ser executada com material

granular permevel (areia, pedregulho

ou fragmentos de rocha), funcionando

como dreno que evita ascenso de gua

capilar advinda da fundao.


Em regies com predominncia de

areia, havendo convenincia tcnica e

permisso dos fiscais, pode-se admitir a

execuo do aterro com esse material.

Antes da execuo dos aterros,

devem ser concludas as obras de arte

corrente para drenagem das bacias

hidrogrficas e chuvas, salvo indicao

contrria.


Sempre que possvel, os servios

devem ser organizados para que se

tenha mais de uma frente de trabalho.

Os tratores com lmina e

motoniveladoras viabilizam o

espalhamento com satisfao, sendo

que as motoniveladoras detm maior

produtividade.


A execuo dos aterros deve se dar

em camadas sucessivas, em toda a

largura da seo transversal, em

extenses que permitam o

umedecimento ou lubrificao das

partculas slidas, a aerao quando

existir excesso de umidade e a

compactao do solo.

Execuo dos Servios Terraplenagem O espalhamento da terra na ponta do

aterro um servio cuidadoso, pois os

materiais transportados devem ser

espalhados em camadas uniformes para

posterior compactao.

Embora seja um servio difcil, preciso

compactar a superfcie da saia de

aterro, aps o acerto final. Isto pode ser

conseguido com pequenos rolos

compactadores tracionados por guincho

acoplado tratores.

Execuo dos Servios TerraplenagemEtapas de execuo:

1) Lanamento do material pelo

equipamento de transporte;

2) Espalhamento em camadas, com

espessura da camada no mais que

20cm;

3) Compactao propriamente dita de

cada camada;

4) Regularizao projetada (se

necessrio).

Execuo dos Servios TerraplenagemCONTROLES NA EXECUO DE ATERRO

a) Controle Tecnolgico:

Os locais para realizao dos ensaios de controle devem ser de livre escolha da

Fiscalizao, devendo-se proceder os ensaios de solos prescritos pela contratante.

b) Controle Topogrfico da Execuo dos Aterros:

Aterros ou cortes de grande altura: uso de cruzetas escalonadas at a cota do

greide definitivo da plataforma.

uso de cruzetas de marcao

Admite-se um erro de 5cm entre as cotas da plataforma da terraplenagem em

relao s cotas do projeto.

Execuo dos Servios Terraplenagem Controle de cotas:

Aps a execuo do aterro, deve-se relocar e nivelar o eixo e os bordos, a cada20m, envolvendo, no mnimo 3 pontos da seo transversal.

Controle da largura:

Deve ser determinada a largura da plataforma acabada, medidas com trena,executadas a cada 20m.


Controle do ngulo de talude:

Este controle pode ser feito com uso de

Teodolito e mira graduada.

Mtodo: Com o aparelho fixo no ponto

do off-set real, marca-se o ngulo e

projeta a mira, colocada na crista do

aterro a leitura da mira (h) deve ser

igual altura do aparelho (h).

Execuo dos Servios Terraplenagem Controle do ngulo de talude:

Outro mtodo no controle da rampa do talude aplicar o gabarito de madeira,

usando a proporo mxima de ngulo de talude de 2:3 (V:H), ou seja, a cada 3 m

de avano no plano horizontal (distncia) teremos 2m no plano vertical (altura).

Depois feita nova conferncia com a equipe de topografia. Quando no h

condies para uso de motoniveladora, o acerto do talude manual.

As necessidades de correes so extremamente caras se ultrapassada a altura

em que se possa utilizar motoniveladora.

Compactao

DEFINIO

COMPACTAO o processo mecnico de aplicao de foras externas,

destinadas a reduzir o volume dos vazios do solo, at atingir a massa especfica

mxima, resistncia e estabilidade.

COMPACTAO a densificao (reduo de vazios) do solo, por meio de

equipamento manual ou mecnico (rolo, soquete, sapo, etc).

Compactao

FATORES QUE INFLUENCIAM NA COMPACTAO DO SOLO:

Natureza do solo necessrio equipamento adequado;

Teor de gua (umidade) corresponde quantidade mnima de gua,

necessria para atingir a UMIDADE TIMA para a compactao;

Energia de compactao fornecida pela ao dos rolos compactadores;

Nmero de passadas do rolo compactador e espessura da camada;

Processo de compactao Mtodo de aplicao da energia necessria;

Velocidade de compactao

Compactao

Natureza do solo - MATERIAIS EMPREGADOS

Para fins de compactao, os solos so divididos em dois grupos: os

GRANULARES e os COESIVOS.

Em qualquer um deles, apenas no teor de UMIDADE TIMO se atinge a mxima

massa especfica seca (kg/m), que corresponde maior resistncia do solo.

Compactao

SOLOS GRANULARES

So solos com predominncia de gros de rocha de tamanho varivel. A parte fina

deste solo pode ser arenosa ou siltosa.

- H predominncia de partculas slidas que entram em contato entre si.

- A gua funciona como lubrificante, facilitando a movimentao das partculas e

melhor compactao.

- Na compactao, o esforo aplicado transmitido pelas partculas slidas, que se

movimentam com menos atrito, devido lubrificao da gua.

- O excesso de gua facilmente retirado por drenagem ou evaporao.

Compactao

SOLOS COESIVOS

So solos muito finos, com predominncia de silte e argila.

- Pela sua natureza coloidal, retm na sua estrutura quantidade de gua maior que

outros solos.

- Na compactao, a funo da gua envolver as partculas mais finas do solo,

dotando-as de coeso.

- Qualquer acrscimo de gua desnecessria, esta fica entre as partculas,

separando-as.

-A compactao neste caso, expulsa a gua excessiva, aproximando novamente

as partculas.

Compactao

Teor de gua (umidade)

Para umidades muito baixas o atrito gro a gro do solo muito alto e no se

consegue uma densificao adequada.

Para umidades mais elevadas, a gua provoca efeito de lubrificao entre as

partculas que se acomodam em um arranjo mais compacto.

A partir de certa umidade no se consegue mais expulsar o ar dos vazios, ficando

envolto por gua, no conseguindo sair do interior do solo.

Compactao

A densidade de um solo aumenta

medida que o teor de gua vai

aumentando, passando por um valor

mximo para depois diminuir.

A densidade mxima corresponde

quantidade mnima de vazios do solo.

Existe ento para uma determinada

energia aplicada no solo (n de golpes),

apenas uma umidade que conduz ao

mximo valor de densidade ou massa

especfica.

Curva de compactao

Compactao

Havendo falta de gua, no haver coeso das partculas e o solo ficar solto.

Com o excesso de gua, o solo fica plstico e aparece o fenmeno chamado

BORRACHUDO.

Compactao

ENERGIA DE COMPACTAO (E)

Representada pela frmula: E = f (P. N / (v. e))

Para obter maior grau de compactao, deve-se PELA ORDEM, tentar:

a) Aumentar o peso (P) do rolo;

b) Aumentar o nmero (N) de passadas;

c) Diminuir a velocidade (v) do equipamento de compactao;

d) Reduzir a espessura (e) da camada. .

Compactao

Nmero de passadas do rolo compactador e espessura da camada

O grau de compactao aumenta substancialmente nas primeiras passadas, e as

seguintes no contribuem significativamente para essa elevao.

Insistir em aumentar o nmero de passadas pode produzir perda no grau de

compactao.

Geralmente prefervel adotar nmero de passadas entre 6 e 12 e aumentar o

peso e/ou diminuir a velocidade.

Compactao

Compactao

A espessura deve est condicionada s caractersticas do material, tipo de

equipamento e finalidade do aterro.

Geralmente se adotam espessuras menores que as mximas, para garantir

compactao uniforme em toda a altura da camada.

Em obras rodovirias, fixa-se em 30 cm a espessura mxima compactada de

uma camada.

Para materiais granulares, recomenda-se no mximo 20 cm compactados.

Compactao

HOMOGENEIZAO DA CAMADA

Feita com motoniveladoras, grades e arados especiais.

A camada solta deve estar bem pulverizada, sem torres muito secos, blocos ou

fragmentos de rocha, antes da compactao.

Compactador de grade

Compactao

PRINCIPAIS PROCESSOS UTILIZADOS NA COMPACTAO

1 Por Compresso:

O esforo proveniente da aplicao de uma fora vertical. Este deslocamento

permite uma melhor arrumao das partculas, visando a diminuio do volume de

vazios do solo.

2 Por Amassamento:

Consiste na aplicao simultnea de foras verticais e horizontais, provenientes do

equipamento utilizado. Ex.: rolos p de carneiro, pneus, etc).

Compactao

3 Por Impacto

Consiste na aplicao de foras verticais, provocando impacto sobre a superfcie,

com repetio de at 500 golpes por minuto. Ex.: Sapos compactadores.

4 Por Vibrao

Quando a aplicao das foras verticais se d com uma frequncia de repetio

acima de 500 golpes por minuto. Alm da frequncia, considera-se tambm a

amplitude da vibrao (altura da queda da massa).

Compactao

VELOCIDADE DE ROLAGEM

A movimentao do p-de-carneiro em baixa velocidade acarreta maior esforo

de compactao .

A velocidade de um rolo compactador funo da potncia do trator.

Rolos pneumticos admitem velocidades da ordem de 10 a 15 km/h, rolos p-de-

carneiro 5 a 10 km/h e vibratrios de 3 a 4 km/h.

Compactao

CONTROLES DA COMPACTAO

O engenheiro americano Ralph Proctor (1933) estabeleceu os princpios bsicos

da tcnica e controle de compactao.

.....a densidade que um solo atinge quando compactado, sob uma

determinada energia de compactao, depende da umidade do solo no

momento da compactao.

Compactao

ENSAIO DE COMPACTAO DE SOLOS EM LABORATRIO

a determinao experimental da correlao entre a densidade do solo e a

umidade, para uma dada energia de compactao.

Este ensaio complementa os ensaios in situ de solos, indispensveis na

elaborao de projeto rodovirio.

No laboratrio, quando se aplica um certo nmero de golpes (energia de

compactao), a massa especfica resultante, funo da umidade em que o solo

estiver.

Compactao

CONTROLES DA COMPACTAO

O Grau de Compactao (GC) medido em percentual (%) e indica se o solo foi

compactado a mais ou a menos da densidade especificada em laboratrio.

GC (%) = Densidade aparente seca (no campo)Densidade mxima seca (no laboratrio)

Densidade tambm chamada de massa especfica.

CompactaoCONTROLES DA UMIDADE

Todas as camadas do solo devem ser convenientemente compactadas.

Aps o espalhamento de cada camada de solo a ser compactada, a primeira

verificao a ser feita a umidade existente.

Para isto usa o SPEEDY.

SPEEDY = Aparelho que mede o teor de umidade do solo (no campo).

O funcionamento do aparelho Speedy tem base na reao qumica da gua

existente em uma amostra de solo com o carbureto de clcio, realizada em

ambiente confinado.

Corresponde ao mtodo mais usado, pela rapidez de aplicao (menos de trs

minutos).

Compactao

A quantidade de solo introduzida no franco varia de 3 a 20 gramas a depender do

modelo do SPEED.

Conjunto SPEEDY completo (ver figura), composto por balana, garrafa +

tampa + manmetro, tabela ou curva de calibrao do aparelho. Ampolas com

cerca de 6,5 g de carbureto de clcio, ou dosador + recipiente

contendo carbureto de clcio.

Aparelho Speedy -modelo "americanoA balana doconjunto capaz depesar apenas massade 6g.

Aparelho Speedy -modelo "alemo.Permite medirmassas de 0 a 20g.

Compactao

No modelo "alemo", a massa da amostra a ser utilizada escolhida pela umidade

que se admite a amostra possuir, de acordo com a tabela seguinte

Compactao "Speedy Americano", pesa apenas a massa de 6g.

Quando uma amostra aparenta estar muito seca, utiliza-se massa de amostra

12g, 18g ou 24g, casos em que a leitura do manmetro dever ser dividida por 2, 3

ou 4, respectivamente.

Se a amostra aparenta estar muito mida, um contrapeso de 3g permite utilizar

amostra de 3g, caso em que a leitura do manmetro ser duplicada antes do

clculo final do teor de umidade da amostra

Compactao

EQUIPAMENTOS DE COMPACTAO

Para grandes reas: equipamentos de maior porte:

Rolos p-de-carneiro

Rolos lisos

Rolos de pneus

Rolos estticos

Rolos vibratrios

CompactaoP-DE-CARNEIRO esttico ou

vibratrio

- A compactao realizada de baixo

para cima.

- medida que o solo compactado o

afundamento da pata vai diminuindo, at

o ponto em que o rolo praticamente

passeia na superfcie.

- No deve ser usado em solos

granulares, pois tem efeito quase nulo.

Compactao

ROLOS DE PNEUS compresso fixa

ou varivel

- A presso efetiva de compactao

depende do nmero de pneus e da rea

de contato com a camada.

- Este rolo mais verstil e pode ser

usado desde solos coesivos at massas

asflticas.

- Tem vantagem pelo efeito de

amassamento dos pneus.

- A compactao se d em toda a

espessura da camada

CompactaoROLO LISO esttico ou vibratrio

- So rolos metlicos dotados de um

sistema vibratrio que permite aplicar ao

solo determinado nmero de golpes por

minuto (frequncia).

- Este rolo de alta eficincia na

compactao de todo tipo de solo.

- Inicialmente, estando o solo solto, toda

energia vibratria absorvida pelo

deslocamento das partculas slidas.

Porm com o aumento da densidade,

parte da energia vibratria devolvida.

Compactao

CONSIDERAES:

- Deve-se evitar a vibrao do rolo

quando parado para no provocar efeito

de devoluo.

- Ateno especial ao controle de

umidade, evitando utilizao

desnecessria do equipamento.

- Os rolos lisos estticos tem pouca

aplicao em terraplenagem.

CompactaoCONSIDERAES GERAIS:

- Nos solos misturados, mais difcil prever com segurana qual o equipamento

de compactao que dar os melhores resultados.

-Por essa razo se executam PISTAS EXPERIMENTAIS para testar o

equipamento ideal para cada solo, e obter outros parmetros que influem no

processo, como:

- Espessura da camada solta;

- Nmero de passadas;

- Velocidade do equipamento;

- Umidade;

- Peso do lastro .

Compactao

- No projeto, normalmente, fixa o peso especfico a ser atingido com o solo

utilizado, sendo definido partir dele o Grau de Compactao (G).

- As especificaes gerais do DNIT exigem que G % atinja 95% at 60cm abaixo

do greide, e 100 % nos ltimos 60 cm de aterro, com compactao feita na

umidade tima, com uma variao admissvel de 3 % , e espessura das camadas

aps o adensamento entre 20 e 30 cm.

Compactao

Tipos de compactadores mais frequentemente usados conforme os tipos de

solo

Compactao

Nunca se deve executar uma compactao em umidade diferente da tima. O

empreiteiro que o faz, perde por consumir combustvel em excesso, alm de

arriscar-se a ter a camada recusada, e ser obrigado a: arrancar, corrigir a umidade,

homogeneizar, espalhar e compactar novamente , sem ser pago por isso.

Seleo dos equipamentosFATORES QUE INFLUEM:

Fatores naturais:topografia ( mais ou menos acidentada ) ; altitude ; natureza dos solos, presenade lenol fretico, regime de chuvas .

Fatores do projeto:volume a ser movido, distncias de transporte, rampas, dimenses dasplataformas .

Fatores econmicos :custo unitrio ( por m movimentado ).

Princpios bsicos do critrio econmico :reduo ao mximo, do capital empatado; equilbrio de trabalho para rendimentomximo por unidade mecanizada ; o custo unitrio deve ser sempre maior que ocusto da maquina ou de algum mtodo de trabalho alternativo

Seleo dos equipamentosFATORES NATURAIS

Natureza do solo :

Granulometria , resistncia ao rolamento , capacidade de suporte ao de

cargas, umidade natural , aderncia...

Exemplos: baixa capacidade de suporte ou baixa resistncia ao rolamento pode

descartar possibilidade de usar equipamento de pneus , como p carregadeira

sobre pneus, em geral mais econmica, ser substituda por shovel,

retroescavadeira ou draga, de custo horrio maior.

Motivos: excesso de umidade , solo argiloso com matria orgnica , turfas,

interferncia de lenol fretico.

A resistncia ao rolamento no afeta equipamentos de esteiras.

Seleo dos equipamentos

Topografia :

Terrenos acidentados implicam rampas mais fortes. (Declives e aclives maiores).

Ento surge necessidade de maior potncia e problemas de aderncia nos aclives,

bem como problemas de segurana nos declives.

Regime de chuvas :

Precipitaes at 5 mm, em 10 dias por ms acarretam 50 % paralisao.

No inverno (estao de seca ) - mdia de 15 % paralisao .

Na estao chuvosa : em regies com mais de 3 000 mm/ano desaconselhvel o

uso de equipamento com pneus (exemplo: Serra do Mar).

Seleo dos equipamentosFATORES DE PROJETO:

Volume a ser movido, peso, empolamento, compactabilidade

O volume geralmente contratado medido no corte, em obras rodovirias. Ao ser

escavado, ocorre o empolamento (aumento de volume), e o novo volume que

ser transportado. Quando compactado em um aterro, o volume reduz-se

novamente, tendo seu peso especfico aparente aumentado. Ao dimensionar

aterros, necessrio conhecer a % de reduo volumtrica. Verificar tambm a

capacidade de carga (em peso) do equipamento de transporte . Conforme a

densidade do material transportado, no se deve coroar a carga (carregamento

mximo) de caminhes ou scrapers (por exemplo), para no reduzir sua vida til.


MATERIALKg/m3(CORTE)

Empolamento(multiplicar)

Fator de converso

(peso)

Kg/m3(SOLTO)

Argila 1720 1,4 0,72 1140

Argila c/ pedregulho, seca 1780 1,4 0,72 1300

Argila c/ pedregulho, molhada 2200 1,4 9,72 1580

Carvo antractico 1450 1,35 0,74 1070

Carvo betuminoso 1280 1,35 0,74 950

Terra comum, seca 1550 1,25 0,8 1250

Terra comum, molhada 2000 1,25 0.8 1600

Pedregulho(1-5 cm), molhado 2000 1,12 0,89 1780

Pedregulho(1-5 cm), seco 1840 1,12 0,89 1640

Hematita 3180 1,18 0,85 2700

Magnetita 3280 1,18 0,85 2780

Calcreo 2620 1,67 0,6 1570

Areia seca, solta 1780 1,12 0,89 1580

Areia molhada, compacta 2100 1,12 0,89 1870

Arenito 2410 1,54 0,65 1570

Escria de fundio 1600 1,23 0,81 1300

Seleo dos equipamentosPeso, empolamento e Fc variam com tamanho das partculas, componentes,contedo de umidade, grau de compacidade, etc.

GRANDE VOLUME :Mais e melhores mquinas - grande investimento inicial, grande lucro bruto.Necessrio maior planejamento, controles mais rgidos.

PEQUENO VOLUME:Mquinas menores em menor nmero, menor investimento inicial, menorfaturamento.

Em certas obras, como na construo de barragens, o volume pode ser medido epago por material compactado. Para pequenos volumes, uma primeiraaproximao feita considerando-se 25 % de reduo em relao ao volume decorte . Para um bom oramento, h que testar, fazendo (por exemplo) aterroexperimental.

Seleo dos equipamentosCustos envolvidos :

Preo ds mquinas, transporte para a obra, instalao da obra, alojamentos (e

afins), mo de obra (direta e indireta ); segurana, instalaes de pronto socorro,

CIPA (controle interno de preveno de acidentes), lazer, transporte de pessoal,

manuteno, controles da produo e qualidade, servios sociais, posto de

abastecimento com lavagem e lubrificao, etc.

Distncia de transporte : DMT

tempos e custos de carga , descarga , manobras ( pequenos , quase fixos , quando

comparados aos de transporte em distncias mdias e longas ).

CUSTO DE UM SERVIO :

C = Ch / Qh

Onde : Ch o custo global e Qh a produo global da equipe.


A produo de cada mquina inversamente proporcional ao tempo de ciclo:

Q = f(1 / tc)

Se DMT cresce tempo de ciclo cresce Qh diminui C cresce

Critrio de custo em funo da distncia de transporte: (primeira aproximao, mas

no o nico critrio).

DISTNCIA (m)

EQUIPAMENTO

0 50 100 200 300 400 750 900 + de 900

Trator de esteiras Scraper rebocado por trator de esteiras Motoscraper convencional de 1 eixo Motoscraper grande (twin) Unidades de transporte + unidades de carga


O critrio de CUSTOS pela distancia de transporte o primeiro a ser considerado,

mas no determinante: outros fatores devem ser analisados. Alguns fatores

tcnicos (rampa, afundamento, material transportado, etc.) PROBEM o uso de

alguns dos equipamentos.

A estimativa da produo provvel para o cumprimento de prazos, anlise da

topografia do conjunto da obra , necessidade de servios* paralelos , manuteno,

so alguns dos muitos outros parmetros a serem analisados na escolha

quantitativa da equipe .

O estudo e o controle do tempo de ciclo, que dever ser o mnimo possvel, uma,

se no a maior, diferena entre o empreiteiro que tem lucros para o que tem

prejuzos ... Os principais instrumentos para isso so: cronmetro, papel, lpis e

bom senso. Voltaremos ao assunto mais adiante

Seleo das unidades de transportePRINCIPAIS TIPOS DE UNIDADES DE TRANSPORTE :

CM caminhes ( caamba comuns ou fora-de-estrada )

VG F vages com descarga pelo fundo (botton-dump)

VGL vages com descarga lateral

VG T vages com descarga traseira (rear-dump) e

UNIDADES ESCAVOTRANSPORTADORAS ( SCRAPERS ):

CONV 1 scraper convencional

CONV 2 scraper convencional c / rebocador de 2 eixos

EL scraper com esteira elevatria

PP push-pull

MT-TR motor traseiro, trao em todas as rodas

SR scraper rebocado por trator de esteiras

Seleo das unidades de transporteConforme a natureza do material transportado:

Todos os equipamentos mencionados podem transportar argila, areia, pedregulho

mido e grado. Mas os scrapers EL, PP e os vages VGF no so indicados para

o uso com rocha escarificada ou dinamitada.

Seleo das unidades de transporteSeleo conforme o afundamento dos pneus e a resistncia ao rolamento:

Causas de resistncia ao rolamento:

atrito interno, atrito roda x piso, afundamento causa subida permanente.

Para afundamento de pneus na pista de trabalho at 10 cm, ou resistncia aorolamento at 85 kg/ tonelada, qualquer dos equipamentos pode ser usado.Se o afundamento for maior que 25 cm, ou a resistncia a rolamento maior que183 kg/ t , apenas o SR apresenta rendimento.At esse ltimo limite, recomenda-se PP e MT-TR. Afundamentos entre 10 e 15 cmou resistncias ao rolamento de 85 a 117 kg/t indicam o uso de scrapersconvencionais (1 e 2). Caminhes e vages no devem ser usados quando seobserva afundamentos superiores a 10 cm. Ver grfico seguinte.

Seleo das unidades de transporteResistncia ao Rolamento (Rr)

a menor fora horizontal que dever ser aplicada ao equipamento para iniciar o

movimento sob uma superfcie prxima do ideal, horizontal e indeformvel, esta

fora foi estimada experimentalmente como sendo igual a 2% do peso do

equipamento (vazio ou carregado).

Em virtude do afundamento natural da superfcie, ocasionado pelos pneus do

equipamento, existir sempre uma rampa gerada pelo afundamento e este esforo

resistente avaliado experimentalmente em 0,6% do peso total (P) para cada cm

de afundamento.


Rr Resistncia ao rolamento em kg;P Peso do equipamento em t;A Afundamento em cm.

O valor de Rr proporcional ao peso total da mquina. Como o peso total damquina dado em toneladas e as resistncias em quilogramas, tm-se:


k o coeficiente de rolamento expresso em kg/t e expressa fisicamente as

condies apresentadas pela superfcie de rolamento por onde a mquina deve

trafegar e matematicamente o n mero de quilos por tonelada de peso da mquina

opostas ao seu deslocamento na superfcie.

Seleo das unidades de transporte

Seleo das unidades de transporteResistncia de Rampa (Rp)

a resistncia que se ope ao movimento do equipamento estabelecido a partir de

duas hipteses:

A rampa se identifica com o plano inclinado no sentido de atrito;

Para pequenos ngulos, como rampas de estradas, o valor do seno

pode ser confundido com a tangente do mesmo arco.

Quando Rp estiver em aclive significa que est contrria ao peso, quando em

declive a componente do peso atua auxiliando o motor e se denomina assistncia

de rampa.

Seleo das unidades de transporteResistncia de Rampa (Rp)


Capacidade de vencer rampas:

Caminhes e vages : at 15 %

CM fora-de-estrada at 25 %

Scrapers de dois eixos com pouco peso nas rodas motrizes : at 10 %

Scrapers de um eixo : at 15 %

Scrapers TR e PP : aproximadamente at 30 %

Scrapers SR ( rebocados por Trator de esteiras) : at 40 %

Seleo das unidades de transporteResistncia a Inrcia (Ri)

A mecnica newtoniana diz que para movimentarmos uma massa precisamos

aplicar uma fora, nesse caso, a fora Ri, que surge sempre que o equipamento

sofre uma variao de velocidade (v) em um intervalo de tempo (t).

Seleo das unidades de transporteResistncia a Inrcia (Ri)

Quando o sinal for positivo (+), o movimento acelerado, quando o sinal for

negativo (-), ocorre desacelerao do equipamento.

Seleo das unidades de transporteResistncia do Ar (Rar)

Provm da presso que o ar exerce na frente e na aspirao da parte traseira do equipamento, calculada pela expresso:

k' constante, que depende do tipo de mquina, em geral adota-se 0,07; S rea da seo perpendicular a direo do movimento (m); v velocidade (km/h).


RESISTNCIA TOTAL AO MOVIMENTO DE UM EQUIPAMENTO

A resistncia total pode ser decomposta em:

resistncia ao rolamento;

resistncia de rampa;

resistncia de inrcia; (pequena e difcil de dimensionar );

resistncia do ar atrito e presso frontal (desprezvel na terraplanagem ).

A resistncia de inrcia surge quando o veculo sofre variao na velocidade

(freada ou acelerao) . Para reduzi-lo, o modo mais prtico reduzir as causas,

suavizando o trajeto dos equipamentos (principalmente veculos de transporte).



A trao necessria a uma dada velocidade dever ser igual a soma das

resistncias opostas ao movimento, e desprezando a Rar, temos:



Exemplo:

Qual o esforo trator mnimo que deve ser desenvolvido por uma mquina paramanter seu movimento uniforme numa estrada de terra sulcada com 4 cm depenetrao dos pneus.

E qual o esforo trator necessrio para fazer a mquina do exemplo anterior, nasmesmas condies, acelerar de 0 a 20 km/h em 10s.

Seleo das unidades de transporteFacilidade de Escavao com scrapers em terreno natural:

Terrenos muito compactos : use scraper SR ou TR, com pusher.

Menos compactos : convencionais. Os "cavalos"(tratores) de pior desempenho

quando h pouca aderncia so os de dois eixos.

Sobre os tratores de rodas puxando scraper:

Como ambos se deslocam sobre rodas, h que considerar o peso do trator e o do

scraper, vazio ou carregado. Calcular resistncia ao rolamento,

resistncia/assistncia de rampa, distribuio do peso , aderncia.

A resistncia ao rolamento no afeta os tratores de esteiras

Seleo das unidades de transporteCONV1 - Motoscraper convencional,rebocador (cavalo) de 1 eixo:

Para distncias mdias e curtas, terrenos decompacidade mdia ou baixa, rampas< 15%, terrenos com bom suporte e poucoafundamento (baixa resistncia aorolamento.

CONV2 - Motoscraper convencional ,rebocador (cavalo) de 2 eixos:

Distncias mdias e grandes, terrenocompacidade mdia ou baixa, rampas at10%, terrenos bom suporte e afundamento< 15% (baixa resistncia ao rolamento).


EL - Motoscraper com elevatrio:

Distncias curtas e mdias, terrenos poucocompactos, solo solto, rampas pequenas(


Scraper rebocado SR por trator de esteiras:

Distncias curtas, terrenos compactos, fortesrampas (> 30%), terrenos de baixacapacidade de suporte e alta resistncia aorolamento.

Seleo das unidades de transporteCONSIDERAES SOBRE CARGA, TRANSPORTE E ESPALHAMENTO:

Carregamento mais caro: vages e caminhes (tempo de carga muito maior que

dos scrapers).

Carregamento mais barato: TR e EL quando terreno dispensa uso de pusher,

porem menor velocidade acarreta transporte mais caro. Os EL , invertendo o

sentido da esteira, tem a descarga mais regular, adiantando o espalhamento.

Caminhes e vages tem transporte com custo menor, porm espalhamento aps

descarga mais caro ( preciso usar trator de lminas e motoniveladoras).


VAGO

FORA-DE-ESTRADA


(grfico baseado em Ricardo e Catalani: Manual Prtico de Escavao)

COMPARAES ALTERNATIVAS

Os fatores que mais influem no desempenho de equipamentosescavotransportadores so: distncia de transporte e resistncias ao movimentodas mquinas. O grfico a seguir orienta uma seleo baseada nesses fatores.


Algumas vezes as mquinas so usadas em condies diferentes das mais

favorveis segundo esse grfico. Fatores teoricamente menos importantes podem

predominar em condies especiais, conforme anlise de produo e custo, no

disponibilidade momentnea de um recurso, trabalhos de curta durao, etc.

Seleo das unidades de transportePOTNCIA:

Potncia energia em ao, trabalho realizado por uma fora em um determinado temo.

DISPONVEL a da mquina. USVEL a limitada pelas condies de trabalho.

A POTNCIA NECESSRIA determinada pela resistncia ao rolamento(devida frico

interna, flexibilidade, desenho e presso dos pneus, penetrao na superfcie do solo) e de

rampa. A potncia disponvel informada pelos fabricantes, pela fora na barra de trao

(tratores de esteiras) ou pelo esforo trator nas rodas motrizes(trator de rodas) e varia com a

marcha e a velocidade. Mas tal informao vlida para condies ideais.

A POTNCIA USVEL um valor menor, limitado pela ADERNCIA das esteiras ou pneus

com o solo, e pela ALTITUDE, que reduz a potncia dos motores de aspirao natural.

ADERNCIA (~ atrito) funo do peso atuante no conjunto propulsor, e de um coeficiente

de aderncia (~ coeficiente de atrito) devido ao tipo de terreno. Tomando como exemplo o

conjunto trator + scraper.


Trator de esteira rebocando scraper de dois eixos: considerar o peso total do trator.

Trator de pneus, dois eixos, rebocando scraper de um eixo: considerar 40% do

peso do conjunto trator + scraper , tanto carregado quanto descarregado.

Trator de pneus, um eixo, rebocando scraper de um eixo: considerar 60% do

conjunto trator + scraper, nas duas condies de carga.

Seleo das unidades de transporteCOEFICIENTES DE ADERNCIA PARA TRATORES

MATERIAIS PNEUS ESTEIRAS

Concreto 0,90 0,45

Terreno argiloso seco 0,55 0,90

Terreno argiloso molhado 0,45 0,70

Argila(estrada mal conservada) 0,40 0,70

Areia solta seca 0,20 0,30

Areia solta mida 0,40 0,50

Material de praa de pedreira 0,65 0,55

Estrada encascalhada (no compactada) 0,35 0,50

Terra firme 0,55 0,90

Terra solta 0,45 0,60

Seleo das unidades de transporteEFEITOS DA ALTITUDE :

ALTITUDE (metros) 0a

750

750a

1500

1500a

2250

2250a

3000

3000a

3750

3750a

4500

TIPO DE EQUIPAMENTO (CAT) EFICINCIA EM %

769 100 100 92 85 79 73

666, 657 100 100 95 87 81 75

660, 651, 650, 641 100 100 93 86 79 73

631, 630 100 100 98 90 84 76

619 PS 100 92 85 78 72 66

D9G 100 100 100 100 93 86

D8H P.S. 100 100 100 97 90 83

D8H D.D. 100 100 100 92 85 79

D7E D.D. & P.S. 100 100 94 86 80 74

Para motores de aspirao natural, deve-se deduzir 1% da potncia especificada para cada 100 m a partir de 1000 m dealtitude. Esta tabela incompleta, tratando-se apenas de um exemplo. Cada fabricante fornece seus prprios manuais deutilizao

Seleo das unidades de transporteOs ndices de eficincia em funo da altitude devem corrigir a Eficincia

previamente calculada, como j estudado. Lembre-se que a fora tratora

NECESSRIA continua a mesma em qualquer altitude. a fora tratora

DISPONVEL que diminui com o aumento da altitude.

Em resumo:

Potncia necessria = resistncia ao rolamento + resistncia de rampa

Potncia disponvel : consultar manual da mquina combinando fora tratora e

velocidade. Ento combinar potncia necessria com disponvel, para escolher a

marcha mais alta possvel.

Potncia usvel: funo da aderncia do terreno. . Se altitude elevada, fazer

quadro de perda de potncia, corrigindo a marcha a ser usada.

Variaes Volumtricas

Empolamento do Solo: a expanso volumtrica fsica sofrida pelo material em

decorrncia da destruio de sua estrutura natural o que provoca um aumento no

seu ndice de vazios pela separao ou quebra dos elementos componentes

durante a operao de escavao.

Fator de Empolamento - a relao entre a densidade do material solto e o

material no estado natural, sempre menor que a unidade.

Variaes Volumtricas

Porcentagem de empolamento - a medida da expanso volumtrica sofridapelo material em conseqncia da escavao e expressa em porcentagem devolume natural.

Reduo: a reduo de volume do material em decorrncia da compactao.

Reduo Volumtrica: a medida da reduo experimentada pelo material emconsequncia da compactao e expressa em porcentagem do volume natural.

Variaes Volumtricas

Variaes VolumtricasVolume Solto (Vs): o volume assumido pelo material aps a escavao.

Volume Natural (Vn): o mesmo que volume de corte e pode ser definido como o

volume assumido pelo material na natureza ao longo do tempo devido sua

formao geolgica.

Volume Compactado (Vc): o volume assumido pelo material no aterro, aps ser

compactado.

Exemplo:

Um caminho basculante tem capacidade de 18m, a que volume corresponderno corte esse volume solto? Sabendo-se que 0,80. Determinar quantasviagens sero necessrias para realizar o movimento de terra da plataforma comvolume compactado de 150.000m3. Dados: = 0,75; capacidade da caamba =6m; Z = N/C = 10%.

apresentação_unidade i_estradas_ii

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