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R E P Ú P L I C A F E D E R A T I V A D O B R A S I L

M I N I S T É R I O D O S T R A N S P O R T E S

DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES – DNIT

SUPERINTENDENCIA REGIONAL NO ESTADO DE SÃO PAULO

ELABORAÇÃO DE PROJETO EXECUTIVO DE

ENGENHARIA PARA ESTABILIZAÇÃO DE

TALUDES DA RODOVIA BR-101/SP-

RIO/SANTOS

Rodovia: BR-101/SP – Rio/Santos

Trecho: Divisa RJ/SP – Divisa SP/PR

Subtrecho: Divisa RJ/SP (km 0,0) – Ubatuba/SP (km 53,6)

Segmento: km 0,0 ao km 41,5

Extensão: 41,5 km

Código PNV: 101BSP3450 / Divisa RJ/SP – 101BSP3480 / Praia Grande (Ubatuba/SP)

VOLUME 1: RELATÓRIO DE PROJETO E

DOCUMENTOS PARA CONCORRÊNCIA

ABRIL/ 2011

R E P Ú B L I C A F E D E R A T I V A D O B R A S I L

M I N I S T É R I O D O S T R A N S P O R T E S

DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES – DNIT

SUPERINTENDENCIA REGIONAL NO ESTADO DE SÃO PAULO

ELABORAÇÃO DE PROJETO EXECUTIVO DE

ENGENHARIA PARA ESTABILIZAÇÃO DE

TALUDES DA RODOVIA BR-101/SP-

RIO/SANTOS

Rodovia: BR-101/SP – Rio/Santos

Trecho: Divisa RJ/SP – Divisa SP/PR

Subtrecho: Divisa RJ/SP (km 0,0) – Ubatuba/SP (km 53,6)

Segmento: km 0,0 ao km 41,5

Extensão: 41,5 km

Código PNV: 101BSP3450 / Divisa RJ/SP – 101BSP3480 / Praia Grande (Ubatuba/SP)

Lote: Único

Supervisão e Coordenação Geral de Desenvolvimento e Projetos/DPP/DNIT

Fiscalização: Superintendência Regional no Estado de São Paulo

Contrato: 08.1.0.00.00125/2010

Processo: 50608.000858/2008-79

Edital: 0113/2009-08

VOLUME 1: RELATÓRIO DE PROJETO E

DOCUMENTOS PARA CONCORRÊNCIA

ABRIL/ 2011

VOLUME 1 – RELATÓRIO DE PROJETO E ELABORAÇÃO DE PROJETO EXECUTIVO DE ENGENHARIA DOCUMENTOS PARA CONCORRÊNCIA PARA ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES, DA RODOVIA BR – 101/SP – RIO/SANTOS

1

Sumário

1. APRESENTAÇÃO ...........................................................................................................................5

2. RESUMO DAS SOLUÇÕES ADOTADAS .................................................................................... 11

2.1. Ponto 1 .............................................................................................................................. 12

2.2. Ponto 2 .............................................................................................................................. 14

2.3. Ponto 3 .............................................................................................................................. 14

2.4. Ponto 4 .............................................................................................................................. 16

2.5. Ponto 5 .............................................................................................................................. 18

2.6. Ponto 6 .............................................................................................................................. 21

2.7. Ponto 8 .............................................................................................................................. 26

2.8. Ponto 9 .............................................................................................................................. 29

2.9. Ponto 10 ............................................................................................................................ 31

3. ESTUDOS TOPOGRÁFICOS ...................................................................................................... 35

4. ESTUDO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICOS ............................................................................... 37

4.1. Critérios Gerais de Projeto ............................................................................................... 37

4.2. Estudos Hidrológicos e Hidráulicos Específicos ............................................................... 45

5. ESTUDOS DE TRÁFEGO ............................................................................................................ 71

5.1. Dados existentes .............................................................................................................. 71

5.2. Correção Sazonal ............................................................................................................. 72

5.3. Taxa de Crescimento de Tráfego ..................................................................................... 73

5.4. Tráfego futuro ................................................................................................................... 73

5.5. Número N .......................................................................................................................... 74

6. ESTUDOS DE SEGURANÇA DE TRÂNSITO ............................................................................. 77

7. COMPONENTE AMBIENTAL ...................................................................................................... 82

7.1. Diagnóstico Ambiental ...................................................................................................... 82

7.2. Levantamento de Passivos Ambientais ............................................................................ 91

7.3. Identificação e Avaliação dos Impactos Ambientais ......................................................... 94

7.4. Medidas de Proteção Ambiental ....................................................................................... 96

8. PROJETO DE DRENAGEM ....................................................................................................... 103

8.1. Introdução ....................................................................................................................... 103

8.2. Cadastramento dos dispositivos de drenagem existentes ............................................. 105

8.3. Drenagem Superficial ..................................................................................................... 110

8.4. Projetos Tipo e Especificações Técnicas ....................................................................... 115

9. PROJETOS GEOTÉCNICOS ..................................................................................................... 117

9.1. PONTO 1 ........................................................................................................................ 117

9.2. PONTO 2 ........................................................................................................................ 120

9.3. PONTO 3 ........................................................................................................................ 120

9.4. PONTO 4 ........................................................................................................................ 123


2

9.5. PONTO 5 ........................................................................................................................ 125

9.6. PONTO 6 ........................................................................................................................ 128

9.7. PONTO 8 ........................................................................................................................ 146

9.8. PONTO 9 ........................................................................................................................ 151

9.9. PONTO 10 ...................................................................................................................... 152

10. PROJETO DE PAVIMENTAÇÃO ............................................................................................... 157

10.1. Considerações Básicas .................................................................................................. 157

10.2. Dimensionamento ........................................................................................................... 157

10.3. Composição do Concreto Asfáltico ................................................................................. 160

10.4. Granulometria dos Agregados ........................................................................................ 161

10.5. Filer Industrial ................................................................................................................. 162

10.6. Bibliografia do Projeto de Pavimentação ........................................................................ 163

11. PROJETO DE SINALIZAÇÃO .................................................................................................... 164

11.1. Objetivo ........................................................................................................................... 164

11.2. Características ................................................................................................................ 164

11.3. Aplicação ........................................................................................................................ 166

11.4. Zonas de controle de tráfego .......................................................................................... 167

11.5. Sinalização vertical ......................................................................................................... 168

11.6. Sinalização horizontal ..................................................................................................... 169

11.7. Dispositivos de Canalização ........................................................................................... 171

11.8. Normatizações ................................................................................................................ 172

12. DIAGRAMA DE LOCALIZAÇÃO DAS FONTES DE MATERAIS............................................... 174

13. QUADROS DE QUANTIDADES E MEMÓRIAS DE CÁLCULO ................................................ 176

13.1. Quadro Das Quantidades De Serviços ........................................................................... 177

13.2. Quadros Resumos Das Distâncias De Transporte ......................................................... 194

13.3. Memória de Cálculo das Quantidades............................................................................ 202

14. PLANO DE EXECUÇÃO DAS OBRAS ...................................................................................... 248

14.1. Fatores condicionantes ................................................................................................... 248

14.2. Cronogramas físicos ....................................................................................................... 249

14.3. Relação de Pessoal Técnico para as Obras .................................................................. 258

14.4. Relação de Equipamentos .............................................................................................. 259

14.5. Memorial do Canteiro de Obras ...................................................................................... 267

ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO...................................................................................................... 271

15. ESPECIFICAÇÕES DE SERVIÇO ............................................................................................. 272

15.1. Especificações Complementares ................................................................................... 279

16. RELAÇÃO DA EQUIPE TÉCNICA ............................................................................................. 324

17. ANOTAÇÃO DE RESPONSABILIDADE TÉCNICA ................................................................... 326

18. CADASTRO TÉCNICO FEDERAL DO IBAMA .......................................................................... 337

19. ANEXOS ..................................................................................................................................... 339


3

20. FISCALIZAÇÃO .......................................................................................................................... 363

21. TERMO DE ENCERRAMENTO ................................................................................................. 364


4

APRESENTAÇÃO


5

1. APRESENTAÇÃO

Este volume 1 contempla o Relatório de Projetos e Documentos para Concorrência do Projeto Executivo de Engenharia para estabilização de taludes em 10 acidentes geotécnicos na rodovia BR-101/SP, trecho Divisa RJ/SP – Divisa SP/PR, referente ao Processo nº 50608.000858/2008-79.

O termo de referência do edital deste projeto, em anexo, apresenta a seguinte divisão para o relatório final:

Volume 1 – Relatório de Projeto e Documentos para concorrência; Volume 2 –Projeto de Execução; Volume 3 – Memória Justificativa; Volume 3A – Estudos Geotécnicos; Volume 3B – Notas de Serviço e Cálculo de Volumes; 3C – Relatório de Avaliação Ambiental – RAA; Volume 4 – Orçamento e Plano de Execução da Obra.

Por julgamento em acordo com a Superintendência Regional no Estado de São Paulo (SRESP) as discriminações dos volumes 3A e 3B, em tempo, foram modificadas para que se melhor enquadrem na realidade dos projetos de estabilização de encostas no âmbito destes projetos.

Sendo assim, o conjunto de documentos do referido Relatório Final do Projeto é o seguinte:

• Volume 1 – Relatório de Projeto e Documentos para Concorrência

• Volume 2 – Projeto de Execução

• Volume 3 – Memória Justificativa

• Volume 3A – Estudos Geológicos e Geotécnicos

• Volume 3B – Memória de Cálculo das Estruturas

• Volume 3C – Relatório de Avaliação Ambiental – RAA

• Volume 4 – Orçamento e Plano de Execução da Obra

Cabe ainda salientar que o relatório do Ponto 7 do km 27+300, constante neste contrato, a pedido da Superintendência no Estado de São Paulo, foi apresentado separadamente do restante dos pontos de instabilidade descritos no Termo de Referência do Processo nº 50608.000858/2008-79 devido a necessidade emergencial da obra.

A Tabela 1.1 mostra a descrição e os problemas de todos locais apresentados no edital de licitação e em contrato já com as devidas correções de descrição e localização que foram apresentadas a partir do RA-01 (Relatório de Andamento) e avalizadas pela fiscalização.


6

Tabela 1.1 – Descrição e identificação dos pontos que são objeto de projeto de estabilização deste relatório, conforme contrato.

Ponto Localização (km) DESCRIÇÃO DO PROBLEMA

01 0+600 E Abatimento de Aterro com trincas (90 metros).

02 1+100 D/E Erosão de Aterro (20 metros), apenas avaliação.

03 4+700 E Erosão de Corte (80 metros).

04 5+600 E Erosão de Aterro (50 metros).

05 18+000 E/D Deslocamento de muro com levantamento da pista.

06 21+500 E Escorregamento de talude de corte.

08 31+100 E Abatimento de aterro c/trincas (cortina – 120 metros).

09 32+900 E Afundamento de pista/linha de bueiro.

10 33+800 E Abatimento de aterro c/trincas (100 metros).

Os estudos foram desenvolvidos pela Azambuja Engenharia e Geotecnia Ltda.

Os principais elementos e datas de referência do referido contrato são os seguintes:

• Circunscrição: SRESP

• Contrato nº: 08.1.0.00.00125/2010

• Data da Assinatura: 02/02/2010

• Data da publicação no DOU: 25/02/2010

• Objeto do contrato: Projeto Executivo de Engenharia para estabilização

de taludes em 10 acidentes geotécnicos na rodovia BR-101/SP, trecho Divisa RJ/SP – Divisa SP/PR.

• Prazo de execução: 180 dias

• Data de ordem do início do serviço: 01/03/2010

• Data de paralisação: 01/04/2010

• Data de ordem de reinício: 31/08/2010

• Data da licitação: 12/03/2009

• Coordenador do projeto: Eduardo Azambuja CREA\RS: 79032-D


7

• Período abrangência do relatório: 30 dias

Porto Alegre, abril de 2011.

Eng. Eduardo Azambuja Coordenador Geral CREA\RS: 79032-D

Azambuja Engenharia e Geotecnia


8

MAPA DE SITUAÇÃO


9


10

RESUMO DAS SOLUÇÕES

ADOTADAS


11

2. RESUMO DAS SOLUÇÕES ADOTADAS

De acordo com o Termo de Referência do Edita e o contrato estabelecido entre o DNIT e a Azambuja Engenharia e Geotecnia Ltda., o objeto da licitação refere-se a execução de projetos para 10 taludes que apresentam problemas geotécnicos na rodovia BR-101/SP, trecho Divisa RJ/SP – Divisa SP/PR, sub-trecho Divisa RJ/SP – Ubatuba/SP (km 53,6).

O segmento vai do km 0,0 ao km 41,5 localizado no Litoral Norte do Estado de São Paulo. A Figura 2.1 mostra uma visão geral na imagem de satélite dos pontos de instabilidade geotécnica objetos deste relatório.

Figura 2.1 – Vista geral da localização dos pontos de instabilidade geotécnica. Observa-se a esquerda a sede do município de Ubatuba/SP e a direita a linha divisória entre o Estado de São Paulo e Rio de Janeiro.

A rodovia translitorânea BR-101 estende-se de Norte ao Sul do Brasil. Seu ponto inicial está localizado na cidade de Touros (RN), e o final perto do Arroio Chuí (RS). Atravessando 12 estados brasileiros.

Existe uma grande variabilidade das condições físicas de trafegabilidade ao longo do seu percurso. No sub-trecho em questão, que vai da fronteira com o Estado do Rio de Janeiro até o município de Ubatuba, a rodovia encontra-se em pista simples, porém ora com faixa adicional (terceira faixa) devido à presença de um terreno bastante acidentado.

Ainda neste capítulo, serão apresentadas as localizações e as características técnicas de cada ponto de acordo as vistorias de campo e estudos em escritório realizados para o embasamento dos projetos.


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2.1. Ponto 1

a) Localização e Dimensões

• Localização: km 0+600 da BR-101/SP

• Extensão do problema geotécnico: 120m

• Geometria da Rodovia: Pista simples (2 x 3,60m) com faixa adicional no

lado esquerdo (sentido Paraty para Ubatuba) e acostamento de 2,50m do

lado direto.

• Declividade da Pista: 6%

• Declividade média do Talude: 1:1,33

• Altura média do Talude de aterro: 20m

• Sistema de Drenagem superficial: sarjeta e descidas d’água em rápidos.

Figura 2.2 – Vista específica do ponto de instabilidade do km 0+600 na Rodovia BR-101/SP.


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ENROCAMENTO

RESIDUAL

Figura 2.3 – Do lado Esquerdo: seção transversal típica. Do lado direto: imagem do ponto 1 no km 0+600

b) Descrição sucinta do problema

O problema está relacionado com o alívio de pressões e descontrole da drenagem junto ao off-set do aterro. Embora existam trincas bem definidas na pista, não se trata de movimento de massa grave. O acesso é muito facilitado porque existe um terrapleno no pé do talude, possivelmente a ação que motivou o movimento.

c) Descrição da obra de estabilização

A medida mais adequada dentro de uma avaliação mais ampla possível será a readequação do sistema de drenagem existente que atualmente trabalha com ineficiência. Ainda, para dar mais segurança e estabilidade ao aterro rodoviário será executado um muro de gabiões de 2,5m conformando com os dispositivos de drenangem projetados.


14

Figura 2.4 – Seção típica da recomposição da drenagem e estabilização do talude do km 4+700.

2.2. Ponto 2



• Extensão do problema: irrelevante

Durante vistoria técnica no ponto 2 observou-se que não existe a necessidade de realização de projeto.

Portanto este ponto não será caracterizado fisicamente.

2.3. Ponto 3

b) Localização e Dimensões


• Extensão do problema: 30 m



lado direto.


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• Declividade média do Talude: 1:1,5

• Altura média do Talude de aterro: 10m

• Sistema de Drenagem superficial: sarjeta com canaleta.


Figura 2.6 – Do lado Esquerdo: seção transversal típica. Do lado direto: imagem do ponto 3 no km 4+700.


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c) Descrição sucinta do problema

Trata-se de um problema de estabilidade de talude de corte por degradação superficial que vêm se agravando recentemente. Essa degradação está provocando o fluxo de lamas e solos para o sistema de drenagem, galgando para a pista durante as precipitações, mesmo que moderadas.

d) Descrição da obra de estabilização

A obra pode ser resumida na execução de um sistema de grama armada. Essa técnica consiste em um grampeamento superficial constituído por um reticulado de grampos perfurados e injetados, interligados por uma tela metálica galvanizada que será responsável pela fixação superficial dos solos.

Figura 2.7 – Seção típica em grama armada para a estabilização do talude do km 4+700.

2.4. Ponto 4



• Extensão do problema: 50m



lado direto – Trecho em curva.



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• Declividade do Talude: 1:1

• Altura do Talude de aterro: 20m

• Sistema de Drenagem superficial: escoamento pela pista até sarjeta do

lado direto.




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Trata-se de um problema de erosão antigo em uma encosta de jusante ao corpo estradal onde existe uma declividade expressiva do talude, além de sobrecargas na crista devido ao acúmulo de material de bota-fora.

O problema da erosão não ocorreu exclusivamente no local solicitado, mas nas imediações também. Em ambos, as erosões não foram causadas apenas pelo escoamento d’água, mas, sobretudo pelo escorregamento de solos à montante que galgaram a estrada e percorreram o relevo declivoso até a linha de praia a jusante.


A obra do ponto 4 trata-se de uma solução simples em um muro de gabiões caixa embutido no solo local no bordo esquerdo da rodovia, onde existe um aclive em curva de pista dupla.

Apesar de que o talude apresenta-se estável, a solução promove o aumento de segurança do talude de forma a atingir o exigido por norma.

Uma seção típica da solução pode ser observada na Figura 2.10.

Figura 2.10 – Seção típica em muro de gabiões caixa para melhoramento da estabilidade no km 5+600.

2.5. Ponto 5





19

• Geometria da Rodovia: Pista simples (2 x 3,60m) com acostamento de

3,00m do lado esquerdo e 3,00m do lado direito (com o pé do muro de

concreto existente).

• Declividade da Pista: ponto em curva vertical com declividades entre 0,5%

e 2%.

• Declividade do Talude de montante: 1:4

• Altura do Talude de aterro: 15m

• Muro de Contenção em concreto Simples: O muro de concreto tem altura

de 2,00m largura na base de 1,20, no topo de 0,50m e comprimento de

130m.

• Sistema de Drenagem superficial e sub-superficial: No lado direito existe

Drenos Sub-horizontais Profundos a cada 10m e barbacãs a cada 2m,

ambos junto a face do muro. Estes deságuam em sarjeta. No lado

esquerdo tem-se sarjeta com canaleta.



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Trata-se de um problema típico de rastejo de depósito gravitacional de encosta, tão comum e tão recorrente na região da Serra do Mar, especialmente nas províncias de rochas metamórficas.

O rastejo vem movimentando lentamente o muro de contenção em concreto, além de modificar a cota do greide da rodovia. O movimento do colúvio deve estar associado à artesianismo surgente possivelmente por descontinuidades (falhas ou disjunções) que estão soterradas.


A solução adotada para este ponto foi a de ampliar o sistema de drenagem de forma a estabilizar a massa coluvionar através do rebaixamento permanente do lençol freático e evitar que a elevação deste nível, em períodos de chuvas intensas, provoque mobilização da massa de solo por redução de tensão efetiva.

Como alternativa de menor custo e boa eficiência, serão aproveitados os furos dos barbacãs, do nível superior para a realização de novos DSH’s. Estes drenos serão dispostos a cada 4m com comprimento de 20m e a cada 4m seguintes com comprimento de 2m, ou seja, a cada 2m tem-se um Dreno Sub-horizontal.

Uma seção típica da solução pode ser observada na Figura 2.13.


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Figura 2.13 – Seção típica em muro de gabiões caixa para melhoramento da estabilidade no km 5+600.

2.6. Ponto 6





3,00m do lado esquerdo e 3,00m do lado direito

• Declividade da Pista: curva vertical suave

• Declividade média do Talude: 1:1,2 (grande parte do talude há afloramento

rochoso)

• Altura do Talude de aterro: de 15 a 70m

• Sistema de Drenagem: sarjeta com canaleta.


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Figura 2.14 Vista específica do ponto de instabilidade do km 21+500 na Rodovia BR-101/SP.


Trata-se de um talude de corte com terraceamento originalmente em bancadas com presença de vários movimentos de blocos associados a processo erosivos.

Esses movimentos são, na quase totalidade, comandados por estruturas reliquiares da rocha ou saprólito. Ou seja, são movimentos condicionados pelo fraturamento da rocha parental, eventualmente pelas suas foliações.

Figura 2.15 - Vista do talude de corte com vários escorregamentos de blocos segundo estruturas reliquiares da rocha no km 21+500.

A princípio, é um talude sensível à degradação, o que dificulta a fixação da vegetação. Destaca-se que em virtude da altura e das condições de topo, a solução


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de estabilização superficial se sobrepõe às alternativas de soluções por terracemento ou retaludamento.

Não existem drenagens de transposição no local porque a encosta não possui um talvegue que concentre as drenagens. A coleção do escoamento superficial na encosta é realizada por uma canaleta no pé que, por sua vez, está interrompida em alguns segmentos.


O talude do Ponto 6 foi dividido em 7 (sete) setores. Para cada setor da encosta, um tratamento diferenciado é proporcionado em função das características geoestruturais do local. Assim, esses setores e suas intervenções de estabilização são a seguir discutidos.

Setor 1

Existem duas estratégias aceitáveis para tratamento das encostas: a estabilização com técnicas de bioengenharia ou o grampeamento. As técnicas de bioengenharia (ou TBE’s) têm o inconveniente de poderem ser enquadradas normativamente na NBR11682. Por essa razão, concentrou-se como estratégia de estabilização as soluções de solo e rocha grampeada.

Considerando a necessidade de se garantir a estabilização de massa e de processo erosivos em uma encosta tão ampla, levando-se ainda em conta a sensibilidade ambiental da região e a sua incomum pluviosidade, optou-se pela utilização de revestimentos verdes.

Figura 2.16 - Esquemas básicos do grampeamento previsto para o Setor 1: grampeamento superficial com faceamento verde.


24

Setor 2

As soluções a serem adotadas são idênticas às escolhidas para o setor 1, exceto que os grampos tendem a ter comprimento maior, passando a perceber 3 metros.

Ao longo de toda a encosta a foliação da rocha é vertical ou subvertical. Por essa razão, é recomendável que o grampeamento não seja implantado em um plano ortogonal ao plano que contém o eixo da estrada. Para proporcionar uma costura entre bandas da rocha ou dos saprólitos, é recomendável que eles sejam alternadamente inclinados em 15°, conforme ilustra a Figura 2.17.

Figura 2.17 - Seção transversal esquemática do Setor 1: perfil de intemperismo e condição estrutural.

Matacões e pequenas árvores que já se consolidaram na encosta deverão ser contornados pelo grampeamento. Especificamente no caso das árvores, estas deverão também ser contornadas pela tela metálica e assim passam a ser preservadas na intervenção.

Setor 3

O sistema de grampeamento com face verde previsto para o setor 2 deve ser mantido, porém com grampos mais longos e de carga de trabalho maiores e espaçamento entre grampos mantido em 2,5 metros medidos na face do talude, porém com tela mais resistente.

Esse sistema de maior competência deverá ser mantido também para a crista do setor, onde existem taludes muito verticalizados.

Já no flanco direito, o sistema de grampeamento deve ser mantido, porém com grampos de carga de trabalho menor e comprimento maior.

A calha do talvegue deverá ser revestida com uma descida d’água escalonada e drenante.


25

Através de um sistema em gabiões tipo manta com paredes laterais conformadas em concreto. Para evitar a aceleração do escoamento, deverão ser implantados dissipadores no trecho retilíneo da descida e também na sua estrutura de deságüe.

Figura 2.18 - Esquema básico da descida d’água drenante do setor 3.

Setor 4

Este setor é uma extensão do flanco direito do setor 3.

Setor 5

O tramo superior da encosta (segmento à montante do anfiteatro) deverá receber tratamento com grampeamento verde leve, a exemplo dos setores 1 e 2. Já na região do anfiteatro, a solução requer um reforço maior com grampos mais robustos. Esse reforço deverá se dar tanto na face do anfiteatro como em uma coroa de duas linhas de grampos no entorno da crista.

Abaixo do anfiteatro, o pé da encosta está com geometria muito regular, não sendo exigível reforço com grampeamento. Neste local, o revestimento com hidrossemeadura e biomanta é suficiente para a fixação da vegetação herbácea.

Setor 6

Como a bancada inferior, deste setor, possui resistência estrutural maior, há a possibilidade de ali se cogitar a interposição de uma barreira de retenção, evitando que eventuais movimentos de blocos venham a se precipitar sobre a rodovia.


26

Figura 2.19 - Seção transversal esquemática da encosta e a solução de barreira flexível de amortecimento prevista.

Existem muitas técnicas possíveis para a implantação de barreiras, entre as quais se destacam as de concreto armado (barreiras rígidas), as de gabiões (barreiras semi-rígidas) e as metálicas (barreiras flexíveis).

Dadas as condições geométricas, onde as condições de apoio possuem largura restrita e em virtude da grande altura e massa dos blocos instáveis, entende-se que a única solução aplicável para o caso seria de uma barreira flexível.

Setor 7

Esse setor não mereça intervenção, é por ele o melhor emboque para o caminho de acesso à barreira flexível prevista para o setor 6. Esse acesso, em virtude da necessária conformação em corte, requer um tratamento em grampeamento com face verde localizado.

2.7. Ponto 8



• Extensão da cortina atirantada: 109m


3,00m do lado esquerdo e 3,00m do lado direito.

• Declividade da Pista: trecho em curva vertical côncava (2%)


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• Declividade média do aterro abaixo da cortina: 1:1,5

• Altura da cortina: até 6,8m com 5 níveis de tirantes

• Espessura da cortina: 30cm

• Tipo de ancoragem: tirantes monobarras Ø32mm com cabeça em chapa

metálica 20x20x3/4” e 15º de inclinação

• Sistema de Drenagem: sarjeta e descidas d’água em queda na cortina.





28

O problema está associado com o mal desempenho de uma cortina atirantada existente.

Observam-se recalques da pista e abertura dos painéis devido a uma soma de efeitos:

• Drenagem inadequada na crista gerando fuga de material atrás da cortina;

• Perda de protensão devido ao deficiente funcionamento dos tirantes (atrito

excessivo no trecho livre, perda de solo no tardoz da cortina ou relaxação

da ancoragem);

• Perda de função de ancoragens devido à corrosão, especialmente nas

cabeças de ancoragem;

• Recalque da parede devido à concentração de tensões no pé da estrutura.


Prioritariamente, o projeto visa a alteração do sistema de drenagem superficial. A solução adotada objetiva restaurar o sistema impedindo a infiltração de água no topo da cortina, melhorando o direcionando do caminho d’água para jusante. No pé da cortina há a necessidade de readequação da drenagem de maneira a quebrar a energia produzida pela queda d’água.

Juntamente com as ações corretivas de drenagem, serão introduzidos reforços estruturais através de novos tirantes.

A estrutura de concreto existente, a partir da introdução dos tirantes, teria condições de suportar as solicitações de serviço. Entretanto, como é uma estrutura antiga, convém que sejam realizadas atividades de tratamento superficiais de lavagem e pintura.


29

Figura 2.22 – Seção típica da cortina atirantada representada na posição das descidas d’água com os dispositivos de drenagem implantados na obra.

2.8. Ponto 9


• Localização do bueiro: km 32+900 da BR-101/SP



3,00m do lado esquerdo e 3,00m do lado direito.


• Sistema de Drenagem: drenagem de talvegue com caixa coletora e bueiro

duplo Ø1,00. A drenagem superficial é composta por sarjetas e descida

d’água

• Características físicas do bueiro: comprimento de 31m, declividade de 2%

e esconsidade de 45º

• Características físicas da caixa coletora: 3,80x1,75x(h=3,35).


30


Figura 2.24 –Seção transversal típica do ponto 9 no km 32+900.

Figura 2.25 –imagem do ponto 9 no km 32+900


31


Os problemas relacionados a este ponto estão vinculados exclusivamente ao mau funcionamento do sistema de drenagem.

Os dispositivos de drenagem existente apresenta-se parcialmente destruídos.

Há acúmulo de água em locais indesejáveis.


A solução mais pertinente está vinculada a restauração e manutenção do sistema de drenagem existente.

Serão utilizados materiais granulares, à montante, no aterro adjacente a rodovia, restaurada a caixa coletora, descida d’água e sarjeta de concreto e realizada uma limpeza do material acumulado a montante, além de reconformar a entrada d’água com o muro de pedra argamassada.

À jusante, na boca de saída do bueiro deve-se executar um aterro de material pétreo coroado por pedras de diâmetro maiores, para evitar, ocasionalmente, uma erosão de pé.

Também, será previsto, a restauração do pavimento.

2.9. Ponto 10






lado direto.


• Declividade do Talude: 1:1,5

• Altura do Talude de aterro: 12,5m

• Sistema de Drenagem: sarjetas.


32



As trincas são bem definidas na pista e claramente o problema está relacionado com o alívio de pressões e descontrole da drenagem junto ao off-set do aterro. Possivelmente trata-se de um movimento de massa rotacional com uma superfície de baixa resistência que induz maiores deformações.


Basicamente a alternativa de obra de contenção mais adequada será a execução de uma sequência de estacas injetadas no terreno, inclinadas e verticais contemplando um binário capaz de resistir às solicitações impostas pela massa de solo rompida e dar segurança ao corpo estradal.

Este conjunto de estacas será coroado por uma viga exposta, em forma de “L”, na superfície do talude.


33

Figura 2.27 –Seção transversal típica do ponto 10 no km 33+800.

Como o talude a jusante da obra de contenção apresenta fator de segurança mais baixo e principalmente como medida mitigadora dos impactos ambientais causados pela obra, está previsto o plantio de algumas espécies nativas com raízes pivotantes capazes de aumentarem a segurança contra o deslizamento do talude abaixo da solução e protegê-lo de possíveis danos ambientas futuros.


34

ESTUDOS TOPOGRÁFICOS


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3. ESTUDOS TOPOGRÁFICOS

Os serviços de campo executados nos estudos topográficos tiveram por objetivo avaliar as condições atuais dos terrenos dos pontos descritos anteriormente. De modo geral, buscou-se uma caracterização do relevo existente bem como o cadastro dos principais elementos interferentes nos acidentes geotécnicos.

Para tais levantamentos utilizou-se como equipamento a estação total com precisão de três casas decimais. Nos pontos com facilidade de acesso utilizou-se o prisma reflexivo. Já nos os pontos de difícil acesso foram feitas medições com laser.

Tomou-se como referência os marcos RN (Referência de Nível) homologados pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) descritos em coordenadas UTM. Sabe-se, portanto, que estes pontos de referência apresentam coordenadas E (este) e N (norte) não precisas, descrevendo coordenadas não georeferenciadas. Porém, foram tomadas, estas, como medida de referência porque os marcos geodésicos de coordenadas precisas encontram-se a longas distâncias dos locais a serem realizados os levantamentos topográficos.

De forma prioritária, foram cadastrados, quando existentes os seguintes elementos:

• Dispositivos de drenagem: bueiro, alas, caixa coletora, canaleta, sarjeta, rápido meia-cana, descida d’água em degraus, acúmulo d’água, caminho d’água e dreno horizontal profundo (DHP).

• Elementos do terreno natural: pé de talude, crista de talude, acesso local, limites de ruptura e erosão, limites de vegetação fechada, árvores de grande porte e regiões de matacão.

• Elementos do corpo estradal: eixo da rodovia, bordo direito, bordo esquerdo, defensas metálicas, meio-fio e placas de transito. Além de edificações e postes da rede de transmissão elétrica.

• Estruturas de contenção: muro de concreto ciclópico, cortina atirantada, bolsacreto, erocamento e muro de gabião.

Foram geradas seções transversais nas posições mais representativas da declividade do terreno bem como dos acidentes geotécnico observados.

As plantas de topografia estão apresentadas no Volume 2 – Projeto de Execução.


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ESTUDOS HIDROLÓGICOS E

HIDRÁULICOS


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4. ESTUDO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICOS

Os estudos hidrológicos têm como objetivo principal a caracterização dos aspectos regionais do ponto de vista hidroclimático e a avaliação das precipitações e intensidades máximas de chuva, de forma a fornecer subsídios para a definição de parâmetros que possibilitem a determinação da seção de vazão dos dispositivos de drenagem destinados a proteger o corpo estradal dos efeitos maléficos das águas pluviais.

A metodologia utilizada para o estudo hidrológico pautou-se nas recomendações constantes nas instruções de serviço – IS-203 Estudos Hidrológicos e nas publicações: “Manual de Hidrologia Básica para Estruturas de Drenagem”, (DNIT, 2005 – Publicação IPR 715), “Manual de Drenagem de Rodovias – IPR 724” (DNIT, 2006), e “Manual de Serviços de Consultoria para Estudos e Projetos Rodoviários”, volume 2.4.1.

Embora a IS-203 indica que em casos particulares, quando mantidas as obras-de-arte correntes não se aplica a metodologia constante nesta Instrução de Serviço, utilizou-se a metodologia, pois em alguns pontos, os problemas de instabilidade geotécnica estão vinculados a drenagens superficiais, subsuperficias ou bueiros existentes.

Para a definição dos elementos fisiográficos das bacias de contribuição, interceptadas pelo corpo estradal, foram utilizadas informações cartográficas do Instituto Brasileiro de Geografia e estatística (IBGE) encontradas na carta vetorizada de Piscinguaba, inspeções de campo, imagens de satélite, cadastramento e levantamento topográfico das obras existentes.

Com estes elementos foram determinadas as áreas de drenagem por planimetria, o comprimento do talvegue mais extenso e o desnível entre o ponto de interseção da rodovia com o talvegue e o ponto mais alto da bacia.

4.1. Critérios Gerais de Projeto

Chuvas de Projeto

Para determinação da intensidade da chuva a ser utilizada, foram identificados, através do cadastro de postos pluviométricos do site da Agência Nacional de Águas (www.ana.gov.br), os seguintes postos pluviométricos próximos à área de estudo: Picinguaba, Ubatuba, e Ubatuba IA. Todos os postos pluviométricos nesta região apresentam leituras feitas por pluviômetros, com dados reais brutos e com algumas descontinuidades de leitura. Por apresentar uma boa série histórica, 46 leituras entre os anos de 1946 e 1995, com poucas interrupções, todos dados reais, e localização próxima dos eventos objetos de análise deste trabalho, adotou-se os registros pluviométricos diários máximos do posto meteorológico de UBATUBA/DAEE (código 02345040), sob a responsabilidade da Agência Nacional de Águas – ANA, conforme ilustrado no mapa a seguir.


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Dados da Estação

Código 02345040

Nome UBATUBA

Código Adicional E2-052R

Bacia ATLÂNTICO, TRECHO SUDESTE (8)

Sub-bacia RIOS ITAPANHAÚ,ITANHAÉM E .... (80)

Rio -

Estado SÃO PAULO

Município UBATUBA

Responsável FCTH/DAEE-SP

Operadora FCTH/DAEE-SP

Latitude -23:26:0

Longitude -45:4:0

Altitude (m) 1

Área de Drenagem (km2) -

Figura 4.1 - Mapa das estações pluviométricas com a estação utilizada para cálculo.

Para o presente estudo foi adotado um único posto pluviométrico como leitura da altura pluviométrica. A altura pluviométrica é definida como a espessura média da lâmina de água precipitada que recobriria a região atingida pela precipitação admitindo-se que essa água não se infiltrasse, não se evaporasse, nem se escoasse para fora dos limites da região. A unidade de medição habitual é o milímetro de chuva, definido como a quantidade de precipitação correspondente ao volume de 1 litro por metro quadrado de superfície.

Dos dados de chuva da série histórica da estação de Ubatuba obteve-se o Índice Pluviométrico Médio Anual no valor de 2.164,37mm. As precipitações médias mensais caracterizam uma distribuição de chuvas com maior concentração nas estações de primavera e verão, sendo o 1º trimestre como mais chuvoso e os meses de junho, julho e agosto como os menos chuvosos, conforme ilustram o quadro e o gráfico abaixo.

Quadro 4.1 - Precipitações máxima, mínima e média mensais e anual – Ubatuba/SP.

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ TOTAL

Pmáx 642,60 838,70 736,90 436,00 358,50 247,90 355,80 305,40 250,10 344,00 388,40 601,40 MÉDIA

Pmín 46,50 10,40 44,70 15,40 12,90 6,20 9,70 0,00 7,70 20,60 71,80 97,60 ANUAL

Pmédia 278,79 285,15 256,57 188,53 130,46 79,59 87,40 87,21 131,51 173,13 194,71 271,31 2.164,37

Fonte: ANA/DAEE-SP (período: 1946 – 1995)

Precipitação Média Mensal e Anual na Microrregião - Posto Pluviométrico Ubatuba (mm)


39

Figura 4.2 - Precipitações máxima, mínima e média mensais e anual – Ubatuba/SP.

Com base nos dados da estação pluviométrica de Ubatuba/SP, temos a seguir o quadro com o registro número máximo, mínimo e médio de dias de chuva por mês e total anual, para o período de 1946 a 1995.

Quadro 4.2 - Dias de Chuva máxima, mínima e média mensais e anual – Ubatuba/SP.

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ TOTAL

Máx. Dias 29 26 26 27 27 26 27 22 24 23 25 25

Mín. Dias 6 1 6 5 1 2 3 0 6 9 8 11 ANUAL

Méd. Dias 17 14 16 14 11 9 9 10 13 16 16 18 163

Fonte: ANA/DAEE-SP (período: 1946 – 1995)

Dias de Chuva Média Mensal e Anual na Microrregião - Posto Pluviométrico Ubatuba (mm)

Figura 4.3 - Dias de Chuva máxima, mínima e média mensais e anual – Ubatuba/SP.


40

A partir dos dados de chuvas diárias máximas anuais, efetuou-se a análise de freqüência dos eventos hidrológicos máximos de projetos, pela utilização do Método de Gumbel. Apresenta-se, na planilha de dados de precipitação e no gráfico a seguir, os valores das precipitações máximas de um dia de duração, plotados no papel de probabilidade, juntamente com a reta representativa da função determinada pela metodologia.

Do processamento estatístico obtiveram-se as seguintes chuvas de um dia para os seguintes tempos de retorno indicados:

• TR 1 ano = 50 mm;

• TR 5 anos = 191 mm;

• TR 15 anos = 248 mm;

• TR 25 anos = 272 mm;

• TR 50 anos = 308 mm.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7

VALORES DE Y

PRECIPITAÇÃO (mm)

GUMBEL

REAL

Linear (GUMBEL)

GRÁFICO DE GUMBELPosto Pluviométrico de Ubatuba/SP

Período: 1946 -1995

1,01 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0 10 20 30 40 50 100 200 300 400 500 1000PERÍODO DE RECORRÊNCIA (ANOS)

2515

Figura 4.4 - Gráfico de Gunbel para o posto pluviométrico de Ubatuba/SP.


41

MÉTODO DE GUMBEL: PRECIP. DIÁRIA MÁXIMA ANUAL (Fonte: ANA)Estação Pluviométrica Ubatuba/FCTH/DAEE-SP

Ubatuba/SP

Valores Observados PROB. (%) Período Retorno (ANOS)

N ANO PRECIPITAÇÃO REAL GUMBEL REAL GUMBEL

1 1988 277,50 0,021 0,037 47,000 26,726

2 1971 264,20 0,043 0,049 23,500 20,340

3 1965 247,50 0,064 0,069 15,667 14,476

4 1970 244,50 0,085 0,073 11,750 13,624

5 1969 237,60 0,106 0,084 9,400 11,856

6 1962 231,20 0,128 0,096 7,833 10,431

7 1992 218,30 0,149 0,124 6,714 8,080

8 1960 208,10 0,170 0,151 5,875 6,624

9 1987 189,00 0,191 0,217 5,222 4,612

10 1959 187,10 0,213 0,225 4,700 4,453

11 1985 186,20 0,234 0,228 4,273 4,380

12 1994 180,40 0,255 0,254 3,917 3,941

13 1986 173,30 0,277 0,288 3,615 3,471

14 1950 171,60 0,298 0,297 3,357 3,369

15 1967 170,50 0,319 0,303 3,133 3,305

16 1973 168,30 0,340 0,314 2,938 3,181

17 1952 167,20 0,362 0,320 2,765 3,122

18 1974 159,20 0,383 0,367 2,611 2,727

19 1979 157,80 0,404 0,375 2,474 2,665

20 1966 155,90 0,426 0,387 2,350 2,583

21 1982 150,40 0,447 0,423 2,238 2,366

22 1961 140,70 0,468 0,490 2,136 2,040

23 1947 134,70 0,489 0,534 2,043 1,872

24 1977 126,40 0,511 0,597 1,958 1,674

25 1993 126,40 0,532 0,597 1,880 1,674

26 1955 124,40 0,553 0,613 1,808 1,632

27 1976 121,20 0,574 0,637 1,741 1,569

28 1956 119,70 0,596 0,649 1,679 1,541

29 1948 119,20 0,617 0,653 1,621 1,532

30 1957 117,80 0,638 0,664 1,567 1,507

31 1981 117,70 0,660 0,664 1,516 1,505

32 1958 115,50 0,681 0,681 1,469 1,468

33 1953 113,40 0,702 0,697 1,424 1,434

34 1954 108,60 0,723 0,733 1,382 1,364

35 1975 105,70 0,745 0,754 1,343 1,326

36 1964 104,30 0,766 0,764 1,306 1,308

37 1946 98,40 0,787 0,805 1,270 1,242

38 1972 95,20 0,809 0,826 1,237 1,210

39 1984 91,70 0,830 0,848 1,205 1,179

40 1983 88,40 0,851 0,867 1,175 1,153

41 1978 83,60 0,872 0,893 1,146 1,120

42 1963 81,60 0,894 0,903 1,119 1,108

43 1949 81,40 0,915 0,904 1,093 1,107

44 1980 81,40 0,936 0,904 1,068 1,107

45 1968 79,00 0,957 0,915 1,044 1,093

46 1995 67,30 0,979 0,957 1,022 1,045

SOMATÓRIO 6789,5000 NÚMERO DADOS 46

PREC. MÉDIA 147,5978 DESVIO 54,8836

Figura 4.5 - Precipitações diárias máximas anuais.

elaboraÇÃo de projeto executivo de ... - dnit.gov.br · 10 acidentes geotécnicos na rodovia...

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