aula 2-estradas 1 -fases do projeto rev1

8/19/2019 Aula 2-ESTRADAS 1 -FASES DO PROJETO REV1

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UNICAP – Universidade Católica de PernambucoProf. Glauber Carvalho CostaEstrada 1

Projeto de Estradas

u a

Recife, 2016


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Para a elaboração de um projeto de estradas as atividades são divididas em fases, envolvendo equipes multidisciplinares

na área da engenharia, que devem executar ações coordenadas com o propósito de atingir-se o objetivo a que se propõe.

O projeto de uma estrada inicia com a escolha de um traçado de uma diretriz principal, e a partir do qual são desenvolvidos

os estudos.

O traçado final é contemplado no projeto geométrico da rodovia, e é a partir dos dados resultantes desse projeto que se

segue os demais estudos:

Projeto de Estradas

Hidrológico Drenagem (obras de artes correntes, complementares e especiais)

Geotécnico

Pavimentação

Desapropriação Sinalização

Terraplenagem

Ambiental

Orçamento


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Estudos Topográficos e

Cartográfico


Cartográfico

Estudos de Traçado(Reconhecimento ou Anteprojeto)


Levantamento de dados pré-existentes da

região sobre Hidrologia, geologia e cartografia



EstudosAmbientais

EstudosAmbientais

EstudosHidrológico

EstudosHidrológico

EstudosGeológicos

EstudosGeológicos

EstudosGeotécnicos

EstudosGeotécnicos

Orçamento da obra eplano de execução

Projeto Geométrico

Projeto Geométrico Projeto de Interseções

Estudos Ambientais

Estudo deTráfego


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Cartográfico


Cartográfico




EstudosAmbientais

EstudosAmbientais

EstudosHidrológico

EstudosHidrológico

EstudosGeológicos

EstudosGeológicos

EstudosGeotécnicos

EstudosGeotécnicos


Projeto GeométricoProjeto Geométrico Projeto de Interseções

Estudos Ambientais

Estudo deTráfego


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Cartográfico




EstudosAmbientais

EstudosHidrológico

EstudosGeológicos

EstudosGeotécnicos

Reconhecimento ou Anteprojeto

Exploração ou Projeto



Estudos Ambientais

Estudo deTráfego

Projeto Definitivo


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Reconhecimento ou Anteprojeto;

Fases do Estudo do Traçado de uma Estrada

Exploração ou Projeto;

Locação ou Projeto Definitivo.


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A - Localização dos pontos inicial e final da estrada;

B - Indicação dos pontos obrigatórios de passagem;

Pontos Obrigatórios de Passagem de Condição : São determinados por fatores não técnicos, como

fatores políticos, econômicos, sociais, históricos, etc.

, ,

essencialmente técnico. (seja para se obter melhores condições de tráfego e/ou para possibilitar obras

menos dispendiosas).

C - Retas que ligam os pontos obrigatórios de passagem.

Diretriz Geral : É a reta que liga os pontos extremos da estrada;

Diretriz Parcial : É cada uma das retas que liga dois pontos obrigatórios intermediários.


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(C,D) Pontos Obrigatórios de Passagem de Condição;

(G ) Pontos Obrigatórios de Passagem de Circunstância;

(AB)Diretriz Geral;(BC, CG, GE, ED, DA) Diretriz Parcial.


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Traçado de Vale

Traçado de Montanha


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Principais tarefas na Fase de Reconhecimento

Coleta de dados sobre a região (mapas, cartas, fotos aéreas, topografia, dados sócio-econômicos, tráfego, estudos geológicos e hidrológicos existentes, etc);

Observação do terreno dentro do qual se situam os pontos obrigatórios de passagem decondição (no campo, em cartas ou em fotografias aéreas);

A determinação das diretrizes geral e parciais, considerando-se apenas os pontosobrigatórios de condição;

Determinação dos pontos obrigatórios de passagem de circunstância;

Determinação das diversas diretrizes parciais possíveis;

Seleção das diretrizes parciais que forneçam o traçado mais próximo da diretriz geral;

Levantamento de quantitativos e custos preliminares das alternativas;

Avaliação dos traçados.


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1. Reconhecimento usando Mapas e Cartas

2. Reconhecimento usando Aerofoto

Tarefas na Fase de Reconhecimento

3. Reconhecimento usando Aerofotogrametria

4. Reconhecimento com Imagens Orbitais

5. Reconhecimento Terrestre


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1. Reconhecimento usando Mapas e Cartas

No Brasil geralmente dispõe-se de Mapas ou Cartas em escalas pequenas, dando apenas

indicações dos cursos d’água e, esquematicamente, o relevo do terreno. O estudo neste tipo

de carta não é suficiente para a escolha da melhor alternativa de traçado, sendo necessáriodeslocar-se ao campo e percorrer várias diretrizes selecionadas em escritório, para se

definir qual a melhor.

Assim como o Reconhecimento sobre o Mapa ou Carta deve ser seguido de uma

verificação no campo, esse reconhecimento visual do terreno é complementado por um

levantamento topográfico expedito, que permitirá fazer o desenho da(s) faixa(s)reconhecidas(s), para as alternativas propostas em escritório.


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Por muitos anos os engenheiros rodoviários vêm usando fotografias aéreas em projetos de

estradas, inicialmente apenas com finalidade de estudos de alternativas aos itinerários e

depois em todas as fases de projetos. As possíveis rotas eram examinadas em paresestereoscópicos e interpretadas às condições do terreno, levando-se em conta:

Ocupação do terreno Volume de terraplanagem

Drenagem

Risco de deslizamentos Localização de materiais para Sub-bases, Bases e Agregados de construção

Locais de transposição de Rios e Gargantas.


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2. Reconhecimento usando Aerofoto A primeira foto aérea foi tirada em 1858, por Tournachon de um balão, para ser usada na confecção demapas. Mas foi com a I Guerra Mundial que as aerofotos tornaram-se realmente importantes, tendo sido

fundamentais na II Guerra Mundial.

Nos anos 1950 teve início do uso de aerofotogrametria como fonte de dados topográficos

No Brasil os métodos aerofotogramétricos foram usados em vários DER (Departamentos de Estradas

e o agem pe o ras , por vo a os anos .

Nas décadas de 70 e 80 o antigo DNER (Departamento Nacional de Estradas de Rodagem) usaram

fotografias na fase de Reconhecimento em escalas como 1:10.000 e 1:20.000.

Em 1996 o DNER chegou a especificar a escala de restituição de 1:5.000 apenas para anteprojeto.

A partir de 2006 o DNIT (Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transportes) e o DER-SP

passaram a especificar fotogrametria para projetos básicos (ou ante-projetos) e projetos executivos (ou

projetos finais).


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Estudo de traçado com pares estereoscópicos Estudo de traçado uso de anaglifo para

visualização em 3D sendo necessário um

óculos vermelho e azul

Pode-se realizar medições de diferença de alturautilizando-se o Método de medição de Paralaxe.


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Estudo de traçado uso de anaglifo para visualização em 3D sendo necessário um óculos vermelho e azul


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Estudo de traçado uso de anaglifo para visualização em 3D sendo necessário um óculos vermelho e azul

A

B


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A partir de levantamentos aerofotogramétricos pode-se fazer estudos estereoscópicos do

traçado, pelo emprego de mosaico controlado, em escalas de 1:5000. Chama-se de mosaico

um conjunto de fotografias aéreas, unidas em seus pontos comuns, constituindo um todo

referente a determinada região. Tem-se:

Mosaico controlado: é quando a junção das fotografias individuais é feita mediante

controle das distâncias conhecidas de pontos no terreno, e que figurem nas fotografias;

Mosaico não controlado: é Quando as fotografias são unidas pela simples superposição

dos pontos comuns, sem nenhum controle em face do terreno a que se refere.


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Resolução de 2006 do DNIT

Escala na fase de Reconhecimento: 1:20.000 (planta) e 1:2000 (perfil)

ICN – Intervalo de Curva de nível


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Restituição Planimétrica e Altimétrica


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É método de levantamento eficiente para mapeamento de grandes extensões;

Pode ser mais seguro que outros métodos de levantamento, como em locais perigosos e

tráfego intenso;

Vantagens

Permite levantamento e mapeamento de áreas inacessíveis;

Cria um registro fotográfico da área do projeto, útil também para várias etapas do projeto;

Fornece produtos digitais de grande utilidade como ortofotos e MDT (Modelo Digital do

Terreno)


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Definição de especificações adequadas de precisão com relação às exigências do cálculo

de massas de terraplanagem.

Desvantagens

,

densa .

Atrasos por condições de tempo e nebulosidade em certas regiões e estações do ano.

Falta de engenheiros civis com formação adequada em aerofotogrametria.


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Os estudos de traçado podem ser realizados com o emprego de imagens Orbitais

e/ou dados altimétricos gerados pelo processo denominado de Interferometria e

de interferogramas :

4.1- Dados Orbitais de sensores de imageamento (sensores passivos);

4.2- Dados Orbitais de sensores tipo Radar (sensores ativos);


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Projetos de levantamento Orbital por meio de Sensores do tipo Radar:

A Missão Topográfica Radar Shuttle (SRTM ) gerou modelo digital do terreno da zona da Terra entre

56 °S e 60 °N, levantou durante 11dias uma base topográfica digital terrestre com 90m de resolução

espacial para o Brasil, sendo implantado um radar especialmente modificado a bordo ônibus espacial

Endeavour ,em Fevereiro de 2000.

ASTER GDEM Global Digital Elevation Model, consorcio Nipo-americano lançou dia 29/06/2009 adistribuição gratuíta, sem restrições de uso, de imagens DEM(Digital Elevation Model) global com

30m de resolução espacial. Os dados ASTER GDEM são obtidos atravéz de imagens esteriográficas

e não por radar como o SRTM DEM, isso evita os famosos "voids"(falta de dados) do SRTM, mas por

outro lado, pode gerar algumas falhas causada por cobertura de nuvens.

Projeto Terra 3D comandado pela Agência Espacial Alemã (DLR) – Projeto em andamento com

previsão para término em 2013 com 12m de resolução espacial.


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SRTM - Shuttle Radar Topography Mission ASTER GDEM Global Digital Elevation Model


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TERRA 3D

O satélite alemão TanDEM-X, colocado em órbita pela Agência Espacial Alemã (DLR) em 21

de junho, começou a enviar as primeiras imagens apenas três dias e meio após o seu

lançamento, mostrando as regiões de Madagascar, Ucrânia e Moscou. Juntamente com o

- -

estéreo para a criação de um modelo digital de toda a superfície terrestre, com precisãorelativa melhor que dois metros.

Uma região geográfica será imageada a partir de duas posições diferentes, isso é

semelhante à forma como nós usamos os olhos para obter uma imagem 3D com precisão.

Os dois olhos do projeto Terra 3D estão nos satélites Tandem-X e TerraSAR-X , permitindo a

criação de interferogramas de diferentes distâncias.


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Terra 3D

Tandem-X

TerraSAR-X


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ASTER

SRTM

TERRA 3D


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Dados Orbitais de sensores de imageamento e sensores tipo Radar (SRTM ou GDEM)


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Perfilamento a Laser Aerotransportado

3 R h i T


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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.

História Recente

Inspeção local de todos os traçados possíveis. O engenheiro percorre, de automóvel, à

cavalo ou a pé, a região, levando uma bússula, um aneróide (barômetro) e acompanhado de

um guia que conheça todos os caminhos.

Todas as diretrizes são percorridas e uma avaliação dos traçados, baseada no espírito de

observação e outros elementos colhidos, é realizada objetivando selecionar uma ou duas

diretrizes para uma avaliação posterior. “

3 R h i t T t


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Hoje

Os trabalhos de reconhecimento terrestre, quando são feitos, uma vez que existem fotos

aéreas e/ou imagens de satélites, são desenvolvidos numa inspeção local de todos os

traçados possíveis. O engenheiro percorre a região e mapeia os diferentes traçados com o

todos os caminhos.

Todas as diretrizes são percorridas e uma avaliação dos traçados, baseada no espírito de

observação e outros elementos colhidos, é realizada objetivando selecionar uma diretrizpara uma avaliação posterior. “

3 R h i t T t


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Após o reconhecimento é feito um relatório completo e detalhado que recebe o nome de

Memorial do Reconhecimento, no qual devem ser justificadas todas as opções adotadas.

Basicamente, este relatório, que também é chamado de Relatório Preliminar, contém:

Descrição dos dados coletados no reconhecimento;

Descrição das alternativas estudadas;

Descrição de subtrechos de cada alternativa, caso existam;

Descrição das características geométricas adotadas;

Apresentação dos quantitativos e custos preliminares (Orçamento Preliminar);

Análise técnica-econômica e financeira dos traçados.

3 R h i t T t


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Além da parte de texto, deve ser elaborado o desenho da linha de

reconhecimento em planta e perfil. A escala das plantas a serem

apresentadas deve ser 1:20.000, podendo-se aceitar, para trechos muito

extensos acima de 400 km a re resenta ão na escala de 1:40.000 ou

1:50.000.

O perfil da linha de reconhecimento deverá ser apresentado nas escalas

horizontal de 1:20.000 ou 1:50.000 e vertical 1:2000 ou 1:5000.

Cidades A e C


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Cidades A e CDiretriz Geral

B =

(a, b) =

(c, d, e, h, f, g) =

(i, j) =

(Aa, Ab, ac, ce, ei, bd, dB, Bh, hf, hg, fj, fj, jC, iC) =

Alternativa 1

Alternativa 2

Alternativa 3

ou Cidade

Cidades A e C


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Cidades A e CDiretriz Geral

B = Pontos Obrigatórios de Passagem de Condição(a, b) = Pontos Obrigatórios de Passagem de Circunstância - Topografia

(c, d, e, h, f, g) = Pontos Obrigatórios de Passagem de Circunstância - Hidrologia

(i, j) = Pontos Obrigatórios de Passagem de Circunstância – Obstáculo Físico

(Aa, Ab, ac, ce, ei, bd, dB, Bh, hf, hg, fj, fj, jC, iC) = Diretriz Parcial

Alternativa 1

Alternativa 2

Alternativa 3

ou Cidade


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A Topografia da Região

As condições geológicas e geotécnicas do terreno

Fatores que influem na Escolha do Traçado

A Hidrografia e Hidrologia da região

A presença de benfeitoria ao longo da Região

Custo e Aspecto Ambiental



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Estudos Topográficos eCartográfico


Levantamento de dados pré-existentes daregião sobre Hidrologia, geologia e cartografia

EstudosAmbientais

EstudosHidrológico

EstudosGeológicos

EstudosGeotécnicos



Orçamento da obra e

plano de execução


Estudos Ambientais

Estudo deTráfego

Projeto Definitivo



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Com o objetivo de realizar o Projeto Definitivo de Engenharia da Estrada, executa-se uma

segunda etapa de estudos, com mais detalhes, possibilitando a obtenção de todos os demais

elementos para a elaboração de um projeto inicial da estrada. Esta nova etapa é denominada

Exploração ou Projeto.

Durante a fase de exploração são desenvolvidos outros estudos, além dos topográficos, como os

relativos à tráfego, hidrologia, geologia, geotécnica, etc. Estes estudos possibilitam a

elaboração dos projetos geométrico, drenagem, terraplenagem, pavimentação, etc...



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A metodologia clássica de exploração consiste basicamente, dentre outros estudos, no

levantamento topográfico planialtimétrico rigoroso de uma faixa limitada do terreno, dentro

da qual seja possível projetar o eixo da futura estrada (faixa de exploração).

Tomando-se para referência os Pontos Obrigatórios de Passagem (de Condição e de

Circunstância), determinados na etapa anterior, procura-se demarcar no terreno uma linha

poligonal tão próxima quanto possível do futuro eixo de projeto da estrada.



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p ç j

Alternativa 3

ou Cidade



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p ç j

Levantamentos

ou Cidade

Topografia Convencional

Aerofotogrametria + Exploração em Campo

Perfilamento a Laser aerotransportado + Exploração em Campo

Alternativa 3



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A poligonal levantada topograficamente na fase de exploração recebe a

denominação de Eixo de Exploração ou Poligonal de Exploração. É importante

observar que esta poligonal não é necessariamente igual à poligonal estabelecida

, ,

fase, uma linha tecnicamente mais indicada e que se situe ligeiramente afastada

da diretriz do reconhecimento. Observe-se, também, que o eixo de exploração

não será necessariamente o eixo de projeto definitivo, isto é, o eixo da estrada a

ser construída.



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Eixo deExploração

Eixo da Fase deReconhecimento


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Estudos Topográficos eCartográfico


Levantamento de dados pré-existentes daregião sobre Hidrologia, geologia e cartografia

EstudosAmbientais

EstudosHidrológico

EstudosGeológicos

EstudosGeotécnicos



Orçamento da obra e

plano de execução


Estudos Ambientais

Estudo deTráfego

Projeto Definitivo



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ç



Locação ou Projeto Definitivo


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É a fase de detalhamento da fase de Exploração, ou seja, o cálculo de todos os elementos

necessários à perfeita definição do projeto em planta , perfil longitudinal e seções transversais . O

projeto final da estrada é o conjunto de todos esses projetos, complementado por memórias de

cálculo, justificativa de soluções e processos adotados, quantificação de serviços, especificações

, .

Uma estrada, quando bem projetada, não deverá apresentar inconvenientes como curvas

fechadas e freqüentes, greide muito quebrado e com declividades fortes ou visibilidade

deficiente. Ao projetar uma estrada deve-se, na medida do possível, evitar essas características

indesejáveis.

Locação ou Projeto Definitivo


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Como regras básicas, leva-se em consideração o seguinte:

As curvas devem ter o maior raio possível; A rampa máxima somente deve ser empregada em casos particulares e com a menor extensão

A visibilidade deve ser assegurada em todo o traçado, principalmente nos cruzamentos e nas

curvas horizontais e verticais;

Devem ser minimizados ou evitados os cortes em rocha; Devem ser compensados os cortes e os aterros;

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