drenagem - valetas de concreto

Prof. Vincius C. Patrizzi

ESTRADAS E

AEROPORTOS

DRENAGEM

SUPERFICIAL

DRENAGEM SUPERFICIAL

2


3

OBJETIVOS

INTERCEPTAR AS GUAS QUE POSSAM ATINGIR A PLATAFORMA

VIRIA E CONDUZI-LAS PARA LOCAL ADEQUADO

CONTROLE DE EROSO DOS TALUDES DE CORTE E ATERRO


4

TIPOS

VALETAS DE PROTEO DE CORTE/ATERRO

VALETAS DE BERMAS DE CORTE/ATERRO

SARJETAS DE P DE CORTE/ATERRO

VALETAS DO CANTEIRO CENTRAL

CLASSIFICAO

QUANTO FORMA

MEIA CANA / TRIANGULAR / RETANGULAR / TRAPEZOIDAL

QUANTO AO REVESTIMENTO

GRAMA / CONCRETO / PEDRA MARROADA

DR-1A

SARJETA TRIANGULAR DE CORTE

5

REVESTIMENTO EM GRAMA EM PLACAS

DR-1B

SARJETA TRIANGULAR DE CORTE

6

REVESTIMENTO EM CONCRETO

DR-2A

VALETA DE CANTEIRO CENTRAL

7

REVESTIMENTO EM GRAMA

DR-2B

VALETA DE CANTEIRO CENTRAL

8


DR-3A

VALETA DE PROTEO TRAPEZOIDAL

9


PROTEO DE CRISTA DE CORTE

DR-3A


10


PROTEO DE P DE ATERRO

DR-3B


11


PROTEO DE CRISTA DE CORTE

DR-3B


12


PROTEO DE P DE ATERRO

DR-3B


13

DR-5A CANALETA RETANGULAR DE BORDA DE ATERRO

14

DR-6

SARJETA TRIANGULAR DE BORDA DE ATERRO

15


16

DIMENSIONAMENTO

VAZO DE ENTRADA MTODO RACIONAL

C = Coeficientes de infiltrao

C = 0,35 / 0,70 / 0,90

i = intensidade pluviomtrica = f (tc, T)

tc = tempo de concentrao = 5 minutos

T = perodo de retorno = 10 anos

A = seo de contribuio

6,3

AiCQe

(m/s/m)


17

DIMENSIONAMENTO

VELOCIDADE DE ESCOAMENTO FRMULA DE MANNING

V = Velocidade

RH = Raio Hidrulico

I = Declividade Longitudinal do Dreno

n = coeficiente de rugosidade

n

IRV H

2/13/2 (m/s)

Molhado Permetro

Molhada Seo

P

SRH


18

DIMENSIONAMENTO

VAZO DE SADA EQUAO DA CONTINUIDADE

CLCULO DO COMPRIMENTO CRTICO (L)

SVQs (m/s/m)

),( QsQefL

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM


19

Transposio de Segmentos de Sarjeta

20

Transposio de Segmentos de Sarjeta

21

Sada e Descida Dgua em Talude

22

Dissipador de Energia

23

Bueiro de Greide

24

Caixa Coletora

25

Vala Lateral e Corta-Fio

26

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

27


28

OBJETIVOS

PROTEO CONTRA INFILTRAES DIRETAS DE PRECIPITAES

ASCENO DE LENIS DGUA SUBTERRNEOS

DISPOSITIVOS

CAMADA DRENANTE

DRENOS RASOS LONGITUDINAIS

DRENOS LATERAIS DE BASE

DRENOS TRANSVERSAIS

FONTES DE GUA NA ESTRUTURA

29

INFILTRAO

TRINCAS E JUNTAS NA SUPERFCIE

JUNO PISTA / ACOSTAMENTO

ASCENO

LENOL FRETICO

EFEITO CAPILAR


30


31


32

Pavimento de Concreto de Cimento Portland

FORMAS DE MOVIMENTAO DA GUA

33

DIFERENA DE ELEVAO (GRAVITACIONAL)

DIFERENA DE TEMPERATURA OU PRESSO

CAPILARIDADE

FORA OSMTICA

FLUXO SATURADO

GRADIENTE DEVIDO A DIFERENA DE ELEVAO

FLUXO NO SATURADO

GRADIENTE FORNECIDO PELA CAPILARIDADE E DIFERENA DE

TEMPERATURA

EFEITO ADVERSO DA GUA

34

FORAS DE PERCOLAO OU SUB-PRESSO GERAM FLUXOS INTERNOS E SATURAO

AMOLECIMENTO DAS CAMADAS DE FUNDAO QUANDO SE TORNAM SATURADAS E/OU MANTM-SE POR PERODOS PROLONGADOS

DESAGREGAO E TRINCAMENTO DE MATERIAIS PELA INTERAO COM A UMIDADE EXCESSIVA

CARREAMENTO E MIGRAO DE PARTCULAS DE SOLO PARA UM PONTO DE SADA, PROPORCIONANDO PIPING OU EROSO (BOMBEAMENTO)

O PROBLEMA DA GUA NOS PAVIMENTOS

35

Pavimento Asfltico

O PROBLEMA DA GUA NOS PAVIMENTOS

36


INFLUNCIA NO DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO

37

Pavimento Asfltico

Parmetro Valores Adotados

Perodo de projeto (anos) 8

Perda de serventia - DPSI 2,00

Trfego NUSACE 7,46 x 107

Trfego NAASHTO 1,97 x 107

Mdulo de resilincia do subleito (MPa) 50

Coeficiente de Drenagem BGS (mi) 1,40

Desvio Padro 0,45

Confiabilidade (%) 90

Nmero Estrutural Inicial SN 5,76

ndice de Serventia Final - Pt 2,5


38

Pavimento Asfltico

MaterialEspessura

(cm)

Mdulo de

Resilincia

(Mpa)

Coeficiente

Estrutural

(ai)

Coeficiente

Drenagem

(mi)

Nmero Estrutural Resultante (SN) = 4,92/5,42/5,76

-

0,40/1,00/1,40

1,0

-

3.500,0

300,0

7.500,0

50,0

0,44

0,18

0,28

-

Concreto Betuminoso Usinado a Quente

(CBUQ)

Brita Graduada Simples (BGS)

Brita Graduada Tratada com Cimento

(BGTC)

Subleito Estabilizado (CBR > 5%)

15,0

12,0

18,0

-

07,8Mlog32,2

1SN

109440,0

5,12,4

PSIlog

20,01SNlog36,9SZWlog R

19,5

0R18

D

33322211 mDamDaDaSN


39

Pavimento Asfltico

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

Pre

se

nt

Se

rv

ice

In

de

x -

PS

I

W18

Mtodo da AASHTO/93 - Pavimento Asfltico Invertido Rodoanel Sul Sensibilidade: Drenagem

Drenagem excelente (mi_bgs=1,40)

Drenagem mdia (mi_bgs=1,00)

Drenagem pssima (mi_bgs=0,40)

Drenagem excelente - aps interveno

Drenagem mdia - aps interveno

Drenagem pssima - aps interveno

Pt - Limite Final de Serventia


40

Pavimento Asfltico

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

1,00E+05 1,00E+06 1,00E+07 1,00E+08

An

o d

e O

pe

ra

o

Nmero de Solicitaes Equivalentes Acumuladas do Eixo Padro - W18

Projeo do Trfego (Nmero N)


41


Parmetro Valores

Adotados

Perodo de projeto (anos) 20

Perda de serventia - DPSI 2,00

Trfego - NAASHTO RGIDO 1,44 x 108

Mdulo de ruptura (MPa) 5,30

Mdulo de elasticidade (MPa) 30.000

Mdulo de reao (MPa/m) 80

Coeficiente de transferncia de carga - J 2,50

Coeficiente de drenagem - Cd 1,25 / 1,00 / 0,70

Desvio Padro 0,30

Confiabilidade (%) 70

Acostamento de Concreto SIM


42


MaterialEspessura

(cm)

Brita Graduada Tratada com Cimento

(BGTC)10,0

Subleito Estabilizado (CBR > 5%) -

Placa de Concreto de Cimento Portland

(CCP)24,0

Concreto Compactado com Rolo (CCR) 10,0

D

25,0

75,0

75,0

t

46,8

70R18

K

Ec

42,18DJ63,215

132,1DCdSclogp32,022,4

1D

10624,11

5,15,4

PSIlog

06,01Dlog35,7SZWlog

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

Pre

se

nt

Se

rv

ice

In

de

x -

PS

I

W18

Mtodo da AASHTO/93 - Pavimento de CCP Rodoanel Sul - Sensibilidade: Drenagem

Drenagem excelente (Cd=1,25)

Drenagem mdia (Cd=1,00)

Drenagem pssima (Cd=0,70)

Pt - Limite Final de Serventia


43



44


0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

1,00E+05 1,00E+06 1,00E+07 1,00E+08 1,00E+09

An

o d

e O

pe

ra

o

Nmero de Solicitaes Equivalentes Acumuladas do Eixo Padro - W18

Projeo do Trfego (Nmero N)

CONCEITOS DE PROJETO DE DRENAGEM

45

OBJETIVO

MANTER MATERIAIS NO SATURADOS

EVITAR EXPOSIO UMIDADE ELEVADA

TIPOS DE CONTROLE

SELAR O PAVIMENTO E EVITAR INFILTRAO

UTILIZAR MATERIAIS POUCO SENSVEIS A UMIDADE

PROVIDENCIAR DRENAGEM ADEQUADA PARA RETIRAR A UMIDADE

O MAIS RPIDO POSSVEL


46

HIPTESES

DRENAR SOMENTE A GUA INFILTRADA CAMADA DRENANTE POSICIONADA IMEDIATAMENTE ABAIXO DO

REVESTIMENTO

CRITRIOS DE PROJETO

CONTINUIDADE DO FLUXO TEMPO DE DRENAGEM

NECESSIDADE DE DISPOSITIVOS

i > 1500 mm / ano VDM > 500 veculos comerciais


47

INFILTRAES DE PROJETO

CEDERGREN ET AL 1973

RIDGWAY 1975 - AASHTO

ano 1T

hora 1t

CCP - rgido Pavimento - 0,67 a 0,50 C

asfltico toRevestimen - 0,50 a 33,0

r

C

C

iCIP

juntas entre oespaament C

faixas de nmero N

juntasou trincasdas ocompriment

trincade ps / dia/ps 4,2 3

W

q

WCs

Wc

W

NcqQ


48

CAMADA DRENANTE

ELEMENTOS DE PROJETO

DECLIVIDADES LONGITUDINAL / TRANSVERSAL

LARGURAS DAS FAIXAS / ACOSTAMENTOS

POSIO DO DRENO

ESPESSURAS DAS CAMADAS

TIPOS DE MATERIAL

FAIXAS GRANULOMTRICAS


49

CAMADA DRENANTE

DIMENSIONAMENTO HIDRULICO LEI DE DARCY

LeA

AikQ

DiCQ

100

24Clculo da espessura:

Ik

DiCe

100

24Clculo da permeabilidade:

cmeer

Ie

DiCk

2

100

24


50

COEFICIENTES DE PERMEABILIDADE (k)

Material k (cm/s)

Brita 5 100

Brita 4 80

Brita 3 45

Brita 2 25

Brita 1 15

Pedrisco 5

Areia Grossa 1 a 0,1

Areia Fina 10-2

a 10-4

Areia Siltosa 10-4

a 10-5

Areia Argilosa 10-4

a 10-6

Argila Silto-arenosa 10-5

a 10-7

Bidim 4 x 10-1


51

DRENOS RASOS LONGITUDINAIS

ELEMENTOS DE PROJETO

TIPOS DE DRENO (CEGO / TUBULAR)

SEO HIDRULICA

TIPO DE MATERIAL k > CAMADA DRENANTE


52

DRENOS RASOS LONGITUDINAIS DIMENSIONAMENTO

HIDRULICO

DRENO CEGO LEI DE DARCY

DRENO TUBULAR LEI DE CHEZY - MANNING

AikQmx

P

mxcrtico

Hmx

Q

QI

n

IRSQ

2/13/2


53

DRENOS RASOS LONGITUDINAIS DIMENSIONAMENTO HIDRULICO

CLCULO DO TEMPO MXIMO DE PERMANNCIA DGUA NA CAMADA FILTRANTE

V = velocidade de percolao

K = coeficiente de permeabilidade

i = gradiente hidrulico

ne = porosidade efetiva do material usado

L = espaamento entre sadas V

Lt

n

iKV

A

AiK

t

e

ef

mx

efA

QV

hora 1

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM


54

Drenos Transversais e Longitudinais Rasos

55

Drenos Subsuperficiais Detalhes Complementares

56

Locais para Implantao de Drenos Longitudinais e

Transversais em Corte e em Aterro

57

Esquema Geral de Drenagem

58

Esquema Geral de Drenagem

59

drenagem - valetas de concreto

Documents