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8/17/2019 Teoria Terraplenagem.pdf

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8 - TERRAPLENAGEM

8.1 - INTRODUÇÃO

o projeto de uma estrada deve ser escolhido de forma a harmonizar os elementos

geométricos da planta e do perfil, fornecendo uma estrada segura~nfortável e adequada-

à região por ela percorrida e, de preferência, com baixo custo de construção. O custo do

movimento de terra

é

significativo em relação ao custo total da estrada, por isso, sempre

que possível deve ser feito o equilíbrio (desde que não crie prejuízos às características

geométricas do projeto) entre volumes de cortes e aterros, evitando-se empréstimos e/ou

bota-foras. A drenagem superficial da estrada

é

um fator preponderante. Outro fator

importante é quanto as distâncias e condições de transportes dos materiais que serão

escavadosnos cortes e levados para os aterros.

8.2 - SEÇÕES TRANSVERSAIS

Podem ser de diferentes tipos: seções em cortes, em aterros e mistas.

I

~~

~

8

{ 5 .

g

I

I

i

II

8.3 - CÁLCULO DE VOLUMES

Admite-se que o terreno varia de forma íínear entre duas seções consecutivas, o que de

certa forma para distância entre seçõesde 20 m não gera erros significativos. O processo

consiste no levantamento das seçõestransversais em cada estaca inteira do traçado (estaca

de 20 m).

Ovolume de terra entre as seçõesconsecutivas será calculado

corno:

V< = (Ae;

+

Ae;+1)xL/2

V

a =

(Aaj + Aaj+l) xL/2

para l = 20 m

Vc = (ACi + ACi+l) xl0

V

a

= (Aai + Aai+l)xl0

V < . = volume de corte (rrr')

V

a

=

volume de aterro (rrr')

A c =

área de corte da seção i (rrr')

A c =

área de corte da seção i (m

2

)

L = distância entre seções(m)


2/6

6S

8.4 - PONTOS DE PASSAGEM (PP)

Pontos onde terminam os cortes e começam os aterros e pontos onde terminam os aterros

e começam os cortes.

8.5 - VOLUMES DOS CORTES E ATERROS

Os volumes geométr~cos tota~sdos cortes e/ou aterros podem ser

obttdos

peta somatórta

dos valores calculados entre as suas diversas seções.

a) Quando o volume de corte é maior que o do aterro: Vc > V.

• V••

=

volume compensado lateralmente: essevolume será escavadono corte e depositado

no aterro da própria seção, portanto não estando sujeito a transporte no sentido

longitudinal da estrada, V = V.

• V

=

V

c

- V.

= volume de corte do trecho entre seções que será escavado no corte e

transportado para um aterro conveniente, estando, portanto, sujeito a transporte

longitudinal.

b) Quan(lõ õ võJUmê (lê aterro

é

maior que o do corte V.

>

v . .

• Vc

=

volume compensado lateralmente, V

=

V

c

• V

=

V••- V

c

= volume de aterro do trecho com transporte longitudinal.

Para os dois casos (1 e 2) o volume V compensado lateralmente será sempre o menor dos

volumes Va ou Vc e o volume sujeito à transporte longitudinal será sempre a diferença

entre o maior e o menor volume.

8.6 -

COMPENSAÇÃO DE VOLUMES

O vofume V (volume compensado lateral) será transportado dos cortes para os aterros no

próprio trecho e não será considerado na compensação longitudinal da estrada. Os demais

volumes serão escavados nos cortes, transportados e aplicados nos aterros, quando os

materiais de corte servirem para a execução dos aterros. Quando isso não ocorre os

materiais de corte serão escavados e transportados para local conveniente, fora da

estrada, em uma operação definida como

bota fora.

A operação de transporte dos materiais dos cortes para os aterros será denominada

compensação -longitudinal de volumes ou simplesmente compensação


3/6

Custo de compensacão dos volumes

=

custo de escavação + custo de transporte

Custo de não compensacão

=

custo de escavação + custo de transporte para bota-fora +

custo de escavação do material de empréstimo + custo de

transporte de empréstimo

8.7 - CÁLCULO DOS VOLUMES ACUMULADOS

Convenção para medida de volumes:

• positiva para medida dos volumes de corte (+V

C)

• negativa para os volumes de aterros (-Va)

Volumes de corte: medida geométrica do volume natural de solo a ser escavado. Esse

material transportado e apHcado nos aterros sofre um processo de compactação (garantir

estabilidade dos aterros), que resulta em uma diminuição de volume denominada redução:

• geralmente os volumes de aterros devem ser corrigidos por um fator de redução, sendo

denominado volume corrigido dos aterros o produto entre o volume geométrico e o fator

de redução, f

r

=

1,05 a 1,30

• valor acumulado de uma estrada: soma algébrica de seus cortes e aterros.

Tabela de volumes acumulados

Estaca

Área Volume

Corte

Aterro

Corte Aterro Aterro Compensação

Transp. Longitudinal

corrigido Lateral

Corte

Aterro

AcumuladO

+

-

x

(f•.

+

-

: E

(1)

2

3

4 5

6

7

8

9 (10)

(1) estacas nos pontos onde foram levantados as seções transversais (estacas inteiras)

estacas rraoonénas quando o terreno émuito irregular, estacas -do-P-P

(2) áreas de corte, medidas nas seções (m

2

)

(3) áreas de aterro, medidas nas seções (rrr')

{4) - = {Aõ(corte)+ Ai+1(corte»)xlÚ

(5)

=

(Ai(aterro)+ Ai

+1

aterro»xl0

(6) produto da coluna (5) pelo fator de redução

=

(5) x (f

r

)

{7) volumes compensados Iateratmente. que não est-ão sujeitos a transporte tongitooinaf

=

menor volume entre Va(corriQidO)v;

(8) e (9) volumes sujeitos ao transporte longitudinal, compensação entre cortes e aterros

=

=

{Vc-Va{corriQido»

00

{Va(corrigido) Vc)

(10) volume acumulado, resultado da soma algébrica acumulada dos volumes obtidos nas

colunas (8) e (9) = (V

i

+V

i

+

1

8.8 - DIAGRAMA DE MASSAS - MÉTODO DE BRUCKNER


4/6

Representação gráfica dos volumes acumulados

• estudo da compensação cortes-aterros

• programação de bota-foras e empréstimos

• programação dos equipamentos

Volumes

Acumulados

I

Cotas

t

ponto de máximo

/}' ~ia.grama de Massas

,- Vc = a--

r \

I \

Ai

\6 /

~~~ ~L- ~ - - - - - - - - - - - , / ~

\~v (~;::n~~

[ :.pomo de

rninimo

I '

[ I

~~

i

:\ r

I-- ----..:::;:J~-+-

7

PROPRIEDADES DO DIAGRAMA:

• trecho ascendente: corte

• tr'écho descendente: aterro

\

· gíande Inclinação: gíandes Yü;~mes

· pontas de máximo e de mínlmo: PP

· diferença de ordenadas: volume de

terra entre dois pontos

· qualquer horizontal (AB, por

exemplo): determina trechos de

volumes compensados

(Vc)

· diagrama acima da linha de

compensação: movimento no

tierrtldo do estaqoeamerrto

(e ViCé-Ver&a).

Obs: o diagrama é obtido partindo-se do princípio de que os cortes e aterros serão executados na

direção longitudinal da estrada, enquanto que na realidade os cortes são executados de cima

para baixo e os aterros de baixo para cima; as distâncias de transporte são consideradas

lineares enquanto na realidade as estradas de serviço por onde o material

é

transportado

são-

muitas vezes bastante sinuosas. Apesar disso, o diagrama de massas ainda

é

um processo

bastante preciso e confiável.

Volumes

.'. '.Compensados

~ ,

Corte'

8.9 - MOMENTO DE TRANSPORTE

MT=ár.eaentre onda 00 diagrama de massas e Unha de compensaç-ão ~ minimizar ár.ea

É o produto dos volumes transportados multiplicados pela distância de transportes.

Geralmente é medido nas unidades rrr'.dem ou m

3

.km. A distância média de transporte d

m

deverá ser tgua~ a dístâncía entre os centros de massa dos trechos de corte e aterro

compensados.

p

- \AterfO

--~ //éorn l d Ot.O tQ O

M

=

V x d

m

onde:

M =

momento de transporte do trecho

(rrr'.dam

ou

rrr'.km)

V = volume natural de solo (rrr')

d

m

= distância média de transporte (dam ou km)

,

Estacas


5/6

69

Obs: sempre que uma linha de compensação corta várias ondas consecutivas, a posição

mais econômica é que acarreta sometór ta dos seeunnentos da -linhaC


6/6

70

Exemplo 1:

- .

y

,\

Estaca

Á r e a

(rrr')

i

~

Volume (rrr')

Corte

Aterro

Corte

Aterro

aterro

Compensação Transp. Longitudinal

Acumulado

(+)

(-)

corrigido (-)

Lateral

Corte (+)

Aterro (-)

1 2 3 4

5

6

7

8

9

10

°

10,15,

17,15

--

--

-

-

-

-

1

27;50

6,OG

3~,5

-.B15 - ; 2 L f 3 , I l 1 S

- JL\-: ~lS

\ 7 . ) ~ \ rl <

P : : J Z - S

- ,\~p)L\lS

2

78,98

~

I\C~ \8

-

-

I : : : ;

E :

U \ ~

.()::.~~

1~Oj'ú

t 1 .S

3 63;10 -

-1~7f) ~

-

-

-

IIln;,.•

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ll):W ;)l .(

~~0/0?S

4

36,65 3,25

C\C l IJ

-,

-

-

\ r :

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~j6\6,51C;

4+8,60

9,10 12,95

i, I \ · : : . ~ S

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5

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65,10

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