UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSEDARCY RIBEIRO RJPROJETO FINAL DE ENGENHARIA CIVIL DMENSONAMENTO DO PAVMENTO E DA GALERA DE GUASPLUVAS DE UM TRECHO DA AVENDA ALBERTO LAMEGOMarcelo Ribeiro Granato VieiraMonografia apr!n"a#a $o%o &ig'n$iafina( #o $)r!o # *a$+ar(a#o %Engn+ariaCi,i(- !o*orin"a./o#oDr0Pa)(o C1!ar # A(%i#a Maia$o2orin"a./o #o Dr0 Fr#ri$o Trra #A(%i#a0MAIO/2005 E% pri%iro ()gar agra#.o a D)!por %po!!i*i(i"ara"ingir%)o*3"i,o- ao!%)!pai! p(o in$n"i,o- apoio$arin+o #)ran"%in+a "ra3"4ria a$a#'%i$a0 Ao! %)!a%igo!%!"r! 5) % a$o%pan+ara% % n!inara% a !)prar o! %o%n"o!#if6$i!02 7NDICEP8g9 Apr!n"a./o000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 :; E!")#o! 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 E!")#o! Go"1$ni$o! 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 ?> Pro3"o! # #i%n!iona%n"o000000000000000000000000000000000000000000000 9@>09Pro3"o # Drnag% 000000000000000000000000000000000000000000000000000000009@>0; Pro3"o # Pa,i%n"a./o 00000000000000000000000000000000000000000000000000;;: A)an"i"a"i,o! # Drnag%Pa,i%n"a./o00000000000000000000 >>< Pro3"o E&$)"i,o 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 >< < B= Con!i#ra.C! Finai!000000000000000000000000000000000000000000000000000000000>?B Bi*(iografia # Aprof)n#a%n"o 000000000000000000000000000000000000000 >D

392APRESENTAEFOO objetivo desse Projeto Final o dimensionamento do pavimento edosistemadedrenagemdotrechodaAvenidaAlbertoLamego, queficasituado entre a Rua Felipe Uebe e o Canal dos Coqueiros. Amotivao para elaborao desse projeto est embasada nacondio de eu adquirir um maior conhecimento terico na rea depavimentao e drenagem e compreender todo mecanismo de funcionamentodeambasreas,nasquaiseupretendome aprofundaraolongodeminhacarreiraprofissional. AconstruodaAv. AlbertoLamego, naqual eutiveoportunidade de trabalhar durante algum tempo, como estagirio daMecanorteConstrues e Empreendimentos Ltda foi, firma responsvel pelaexecuo de todo o projeto, serviu de gnese para a criao desse projeto.Sero considerados no projeto de drenagem a pluviometria, a vazo o tipo de tubo de concreto a ser utilizado com sua respectiva declividade.Comrelaoaoprojetodepavimentao, seroconsideradosostiposdematerial de base, sub-base e revestimento de pavimento. Tambmserdimensionado, osdimetrosdatubulaoprincipal,assuasvazesesuasdeclividades; o dimetro dos tubos de ligao (Boca de lobo Poo de visita)e sua respectiva declividade; o nmero de bocas de lobo necessrio e seuposicionamento perante a via; a vazo de transporte da sarjeta e suadeclividade em relao ao pavimento.Emanexoencontram-seoquantitativodemateriais, operfil eaplanta do sistema de drenagem e a seo transversal da pista com indicaoda posio do sistema de drenagem, do subleito, da sub-base, da base e dopavimento. 4; 2 ESTUDOS;09 ESTUDOS TOPOGRGFICOSOs Estudos Topogrficos compreenderam basicamente olevantamento das sees longitudinal da pista, a numa repartio por estacasde 20 em 20 metros.No levantamento topogrfico faz-se ainda a determinao dainclinaodoterreno, fundamental paraodimensionamentodosistemadedrenagem pluvial.Ambas as pistas devem possuir caimento de 2,5% ou 0,025 m/m docanteiro central para calada. Esse caimento destinado para darescoamentodasguasdechuvaatasarjetaedestaparaosistemadedrenagem.A declividade longitudinal da pista ser considerada igual a 0,1% ou0,001m/m.5;0; ESTUDOS HIDROLHGICOSEm todo pas, so de ocorrncia freqente trechos urbanos ao longodas avenidas. Torna-se, pois, um fato grave a falta de drenagem especfica noenfoque urbano.Emtrechosurbanosadrenagemdeveser tratadadeformamaisespecfica edetalhada, no seaplicando a sistemtica adotadaem trechosrurais, uma vez que no primeiro caso no est envolvida somente a seguranado veculo e do usurio, mas tambm de toda populao urbana que vive smargens da avenida.Nestetrabalhoserapresentadobasicamenteumroteiroparaodimensionamento dos dispositivos hidrulicos, ajustado aos novos rumos dahidrologia, para determinao das descargas afluentes.Tendoemvistaosinevitveiseextensosclculosnoenfoquedomovimentouniformemente variado, procurou-seminimizarotrabalhocomaadoo de planilhas e tabelas.O sistema de drenagem de transposio urbana de guas pluviais composto dos seguintes dispositivos: Sarjetas; Bocas de Lobo; Poos de visita; Galerias.;0;092 P(),io%"ria I$8($)(o # in"n!i#a#"%po #$on$n"ra./oJNa determinao da intensidade de precipitao de projetos utilizou-se a equao de chuvas para a regio do Rio de Janeiro.6i =K.Tra

(tc+ b)c Considerando um tempo de retorno Tr = 10anos valer corrente paraprojetos de redes pluviais e onde os valores de K, a, b e c possuem valoresfixadosdeacordocomaregiodeCamposdosGoytacazes, temosumresumo da frmula acima.K= 1133,836a= 0,183b= 20,667c= 0,807: i =1728 (tc + 20,667)0,807Onde, i a intensidadeem (mm/min)e tc o tempo de durao em(min) .Otempodeduraodachuvapodeser igualadoaotempodeconcentrao da bacia. Otempo de concentrao da bacia o temponecessrio para que toda uma bacia comece a contribuir para vazo em umacerta seo considerada.tc= ta + tsOnde, ta o tempo que leva uma gota de gua caindo em um pontoextremo da bacia para chegar ao vale de maior extenso. Normalmente emprojetosdesistemaurbanos, fixa-setaigual a10minutos. Otempotsaquele necessrio para uma gota de guapercorrer o vale da bacia de maiorextenso, ataprimeirabocadelobodosistema(tempodeescoamento7superficial). O valor de ts pode ser calculado dividindo a distncia do trechopela velocidade de escoamento da gua.;0> ESTUDOS GEOTKCNICOSEsses estudos foramrealizados comfinalidade de subsidiar osprojetos de terraplenagem, drenageme pavimentao. Emprojetos deengenharia de estradas, os estudos geotcnicos so constitudos de : Estudo do subleito; Estudo de reas emprstimo; Estudo de jazida de material granular; Estudo de pedreira; Estudo de areal.Osensaiosdescritosabaixoparacadatipodesolo, foramfeitosatravsdeprospecesinlocoeanalisadosnolaboratriodaMecanorteConstrues e Empreendimentos Ltda, cujos resultadose modo de execuono so apresentados nesse projeto, mas so de carter essencial na escolhadascamadasesolosapropriadosparadimensionamentodopavimentoesistema de drenagem.;0>09 ESTUDOS DO SUBLEITOOsubleitodeveserestudadoabrangendotodareanaqual serimplantada a avenida, com furos de sondagem distribudos ao longo do eixo,faixaesquerdaefaixa direita, edistanciados uns dos outros nosentidolongitudinal de no mximo 100 metros.8A profundidade dos furos foiiguala 2,0 metros do nveldo terrenonatural e procurou-se identificar todos os horizontes ou camadas existentes,alm da presena de nvel d` gua.Sobre cada amostra coletada devem ser executados os seguintesensaios: Granulometria por peneiramento; Limite de liquidez ; Limite de plasticidade; Compactao, determinao do ndice de Suporte Califrnia eexpanso. ;0>0; ANGLISE DOSESTUDOS ELECUTADOSDurante a sondagem, observou-se considervel heterogeneidadedos materiais que compem o terreno natural, fato confirmado aps anliseem laboratrio.Os solos variam entre argilosos, arenosos, siltosos e orgnicos, comcomportamentomecnicobastantediferenciadotantonoquesereferecapacidade de carga quanto nas variaes volumtricas quando em contatocom a gua.Almdisso, foramdetectadoshorizontessignificativosdemateriaisinservveis como entulhos, solos orgnicos e compressveis.;0>0> ESTUDOSDA GREA EMPRKSTIMOSAreadeemprstimoestudadaconstitudapor argilalaterticaselecionada, a qual dever ser utilizada para completar o volume deterraplanagem(aterros) e, sobretudo, compor ascamadasdefundaodopavimento (reforo de subleito).Sobreessasamostras, almdosensaiosrotineiros,tambmforamexecutados tambmensaios de granulometria por sedimentao comafinalidade de se proceder a classificao do material quanto resilincia. 9

;0>0:2 ESTUDO DA JAMIDA DE MATERIAL GRANULAR Foi estudada uma jazida de cascalho latertico com finalidade de seobter material para execuo da sub-base e compor a mistura com brita paraconstituir a base. Os seguintes ensaios realizados: Granulometria por peneiramento Limite de Liquidez Limite de plasticidade Compactao e determinao do ndice de Suporte Califrnia eexpanso;0;0: 2ESTUDO DO AREALO areal foi estudado com finalidade de ser utilizado na recomposiodas valas onde foram instalados os tubos de drenagem, no colcho drenanteenos drenos profundos do pavimento.Sobre as amostras do areal foram executados os seguintes ensaios: Granulometria por peneiramento; Equivalente de areia; Teor de matria orgnica; Compactao com energia do proctor normal; Densidade aparente.;0;0< 2 ESTUDO DA PEDREIRAOsmateriaisbritadossooriundosdepedreiracomercial cujaascaractersticas atendem as especificaes de projeto.10

>2 PROJETOS DE DIMENSIONAMENTO>092PROJETO DE DRENAGEMO projeto de drenagem foi elaborado a partir dos dados obtidos nosEstudos Hidrolgicose compreende o dimensionamento, a verificaohidrulica, afuncionalidade e o posicionamento das obras e dos dispositivosdo sistema de drenagem.OM1"o#oRa$iona(foi utilizadoparaoclculodasvazesquesubsidiaram o dimensionamento dos dispositivos drenantes.Para o clculo das vazes foi utilizada a frmula: A N @-;B?0 C 0 i0A Onde, A a rea contribuinte (Km2), i a precipitao(intensidade em mm/h), C 0,90 (coeficiente de deflvio) para a plataformada via. Ocoeficiente de deflvio Cvaria entre 0,7 e 0,95 para reascomerciais asflticas. O dispositivo de drenagem tem como objetivo, captar e conduzirpara local adequado toda a gua, sob qualquer forma, que venha a atingir ocorpo da via. Alm da frmula do Mtodo Racional para a determinao da vazo,foi utilizada, para o dimensiomento hidrulico, a equao de Manningmostradaabaixo. Estaequaoutilizadaparaoclculododimetrodatubulao central e da vazo corrente nas sarjetas. A N A0R I;O>J 0S I9O;J n11 Onde, A a rea de drenagem (D2/4), R o raio hidrulico (R/4),S a declividade do fundo e n o coeficiente de rugosidade do tubo (o tubo aser utilizado de concreto com n= 0,013).

(Tabela 1) Valores de declividade mnima para diferentes dimetros de tubo#iP%"ro I%%J #$(i,i#a# %6ni%a I%O%J300 0,003400 0,0019600 0,0011800 0,0007Para calcularmos o dimetro adequado utiliza-se a frmula de Manningmodificada:DN 9-::0IAnO ISJ9O;JI>O?J

M%4ria # C8($)(oQO uso do M1"o#o Ra$iona( feito devido a bacia possuir rea inferior a 50 hou < 2 km2.Tr$+o 9 IPVB a PV?J i =1728 (tc + 20,667)0,807 tc = ta (estamos trabalhando com uma rea regular)12 tc = 10 minutos iN9@D %%O+ Q=0,278. C . i.A C = 0,9i = 109 mm/h A = 0,0029 km2(rea contribuinte para o trecho 1- comprimento do trecho 1- 50mvezesalarguradaavenida+calada28m, maisumaporodoterrenodascasas-15m)

A N @-@BD %>O! o) BD (O!D= 1,44.(Qn/ (S)1/2)3/8 Q = 0,079 m3/sn = 0,013S = 0,003 ou 0,3% (declividade mnima do tubo de 300mm) DN @->;% R I:@@%%J Q =V.AV = Q/A Q = 0,079 m3/sA = 0,126 m2 (rea do tubo de 400mm ; (. D2)/4 )V N @-=> %O!13Tr$+o ; IPV= a PVBJ i =1728 (tc + 20,667)0,807tc = ta + tsts= distncia/ velocidadedistncia= 100mvelocidade= 0,63 m/sts= 100m/0,63m/s "!N 9