aula 1 - introdução à terraplenagem e pavimentação

Author: jamila-maschio

Post on 19-Oct-2015

115 views

Category:

Documents


8 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Curso de Engenharia Civil

    RODOVIAS II Prof Esp. Shanna T. Lucchesi

    1

  • APRESENTAO DA DISCIPLINA

    Aprimorar os conhecimentos relativos execuo de

    projetos rodovirios, em especial nos critrios de execuo

    de terraplenagem e pavimentao.

    Para tal, o discente deve desenvolver a capacidade de

    dimensionar as estruturas e reconhecer os esforos

    aplicados, alm de identificar os mais adequados materiais e

    equipamentos envolvidos no processo.

    Deseja-se, por fim, que o aluno seja capaz de identificar a

    importncia dos estudos de impacto de trfego e de

    planejamento de transporte.

    2

  • CRONOGRAMA

    AULA DATA CONTEDO

    1 24.02 Apresentao da disciplina e introduo

    2 03.03 Feriado

    3 10.03 Estudos de trfego para dimensionamento de pavimentos

    4 17.03 Nmero N

    5 24.03 Propriedades e classificao dos solos

    6 31.03 ndice de Suporte Califrnia e tipos de compactao

    7 07.04 Controle de execuo de base, sub-base e terraplenagem

    8 14.04 1 Avaliao (20%)

    3

  • CRONOGRAMA

    AULA DATA CONTEDO

    9 21.04 Feriado

    10 28.04 Dimensionamento de pavimentos flexveis

    11 05.05 Dimensionamento de pavimentos flexveis Incio 2 Avaliao

    12 19.05 Controle de execuo dos pavimentos flexveis

    13 19.05 Patologias dos pavimentos flexveis

    14 26.05 Feriado

    15 02.06 Pavimentos rgidos e entrega da 2 Avaliao (30%)

    16 09.06 Drenagem de rodovias

    17 16.06 Sinalizao rodoviria

    18 30.06 3 Avaliao (25%)

    19 07.07 Exames

    4

  • BIBLIOGRAFIA

    5

    Programa Pr-asfalto http://www.proasfalto.com.br/ DNIT/IPR Manual de Pavimentao Manual de Drenagem de Rodovias Manual de Sinalizao Rodoviria

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Terraplenagem ... conjunto de operaes necessrias para remover a

    terra dos locais em que se encontra em excesso para

    aqueles em que h falta, tendo em vista um determinado

    projeto a ser executado. Do terreno natural para as cotas

    definidas em projeto.

    Manual Produo

    1 homem + p =0,5mh)

    Mecanizada Produo

    1 homem + retroescavadeira

    =100mh)

    6

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Terraplenagem mecanizada

    - Requer grandes equipamentos de alto custo;

    - Servios racionalmente planejados e executados;

    - Reduz mo-de-obra;

    - Permite movimentao de grandes volumes em prazos

    curtos

    7

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Ciclo de Operaes de Terraplenagem

    Escavao

    Carga Transportes

    Descarga e espalhamento

    + R$104+R$82 a hora operativa

    R$369 a hora operativa

    Ainda podem haver

    complementaes no ciclo

    como compactao,

    escarificao,...

    Mas qual volume deve ser escavado,

    carregado, transportado, espalhado? 8

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Consideraes sobre o volume de terraplenagem

    Material natural possui um certo volume Vn com peso

    especfico n.

    Ao ser escavado o material sofre uma expanso volumtrica

    e seu volume transformado em um volume Vs com um

    peso especfico s.

    Aps ser compactado o mesmo material possuir um volume

    Va e um peso especfico a.

    sVa

    9

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Consideraes sobre o volume de terraplenagem

    10

    =

    e =

    < 1

    e =

    < 1 = e

    De maneira geral, quanto mais % de fino o solo maior ser o seu grau de empolamento

    Ensaios de

    reconhecimentos

    EXPANSO

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Consideraes sobre o volume de terraplenagem

    11

    Tipo de solo f(%) 1

    Solos argilosos 40 0,71

    Terra comum seca (argilo-siltoso com areia) 25 0,80

    Terra mida 25 0,80

    Solo arenoso seco 12 0,89

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Consideraes sobre o volume de terraplenagem

    12

    =

    c =

    c =

    < 1 = nc

    Em razo da diversidade dos solos e das diferentes energias de compactao, difcil estimar uma relao

    entre o volume compactado e o volume natural

    COMPACTAO

    Ensaios de

    reconhecimentos

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Consideraes sobre o volume de terraplenagem

    13

    Exemplo:

    1) Um caminho basculante necessita transportar material de uma jazida

    de argila para execuo de um aterro rodovirio. A capacidade da

    caamba igual a 5m. Quanto volume dever ser cortado para cada

    caminho?

    2) So necessrios 400m para a execuo de um dos lotes da rodovia.

    Considerando que aps a compactaco o material sofrer uma reduao

    volumtrica de 10%. Qual o volume que dever ser cortado para que seja

    possvel executar o trecho?

    3) Quantos caminhes sero necessrios para transportar o volume

    requerido?

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Histrico da pavimentao

    14

    Iniciaram as tcnicas de pavimentao em 312a.C.

    Ligavam a sede romana s provncias orientais e entre as

    principais cidades e portos.

    J possuiam funo economica como escoamento de bens

    agrcolas e movimentaes das legies.

    Estrada medieval romana

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Pavimentao no Brasil

    Atualmente, 61% das cargas transportadas

    nacionalmente so deslocadas por meio das rodovias.

    O Brasil tem a terceira malha rodoviria mais extensa

    do mundo, todavia, apenas 12% destas vias so

    pavimentadas.

    Pesquisa realizada em 89.552 quilmetros da malha

    - 37,7% entre timo e bom;

    - 45,8% regular;

    - 26,4% entre ruim e pssimo.

    Custos operacionais do transportes se encontram entre

    19,3% e 40,6% mais altos do que seriam em condies

    ideais. 15

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Definio de pavimento Pavimento uma estrutura de mltiplas camadas de

    espessuras finitas, constitudas sobre a superfcie final de

    terraplenagem, destinada a resistir aos esforos verticais

    oriundos do trfego, melhorar as condies de rolamento e

    resistir aos esforos horizontais.

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Tipos de Pavimentos

    17

    Flexveis

    Rgidos

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Pavimentos Asflticos

    18

    Flexveis

    .

    so aqueles em que o revestimento composto por uma mistura de agragados e ligantes asflticos. O revestimento

    pode ser composto por camada de rolamento e camadas

    intermedirias, dependendo da espessura necessria.

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Pavimento de concreto-cimento

    19

    Flexveis

    .

    so aqueles em que o revestimento uma placa de concreto de cimento Portland. Nesses pavimentos a

    espessura fixada em funo da resistncia flexo das

    placas de concreto e da resistncia das camadas

    adjacentes.

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    As camadas dos pavimentos

    Dimensionamento estrutural devem transmitir esforos de maneira a aliviar as presses sobre as camadas

    inferiores, menos resistente.

    Todas as camadas devem trabalhar deformaes

    compatveis com sua natureza e capacidade.

    As cargas so transmitidas s fundaes de forma

    aliviada.

    VERTICAIS: Compreesso e cisalhamento

    HORIZONTAIS: Trao

    20

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    21

    Camada de Regularizao:

    Camada irregular sobre o subleito. Corrige falhas da camada final de terraplenagem ou de um leito antigo de estrada de terra.

    Reforo do Subleito (No obrigatria):

    Quando existente, trata-se de uma camada de espessura constante sobre o subleito regularizado. Tipicamente um solo argiloso de qualidades superiores a do subleito.

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    22

    Sub-base:

    Entre o subleito (ou camada de reforo deste) e a camada de base. Material deve ter boa capacidade de suporte. Previne o bombeamento do solo do subleito para a camada de base.

    Base:

    Abaixo do revestimento, fornecendo suporte estrutural. Sua rigidez alivia as tenses no revestimento e distribui as tenses nas camadas inferiores. Camada mais importante!!!

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    23

    Nos pavimentos asflticos a camada de base de grande

    importncia estrutural. As bases podem apresentar uma das

    seguintes diversas constituies:

    Granular

    Sem Aditivo

    Solo; Solo-brita; Brita graduada.

    Com aditivo

    Solo melhorado com cimento; Solo melhorado com cal.

    Coesiva

    Com ligante ativo

    Solo-cimento; Solo-cal; Concreto rolado.

    Com ligante asfltico

    Solo-asfalto; Macadame asfltico; Mistura asfltica.

    Base Granular: No tem coeso, no

    resiste trao, dilui as tenses de

    compresso, principalmente devido a

    sua espessura.

    Base Coesiva: Dilui as tenses de

    compresso tambm devido a sua

    rigidez, provocando uma tenso de

    trao em sua face inferior.

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    24

    Base:

    Brita graduada

    Pedra polidrica Solo-Cal Solo-Cimento

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    25

    Imprimao:

    Aplicao de asfalto diludo (CM 30) de baixa viscosidade sobre a superfcie de uma base absorvente para impermeabilizar, estabelecer ligao e garantir coeso superficial.

    Pintura de ligao:

    Aplicao de asfalto sobre superfcie de uma base imprimada ou entre camadas de revestimento, objetivando garantir sua aderncia com o novo revestimento a ser construdo.

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Revestimento Funo: receber as cargas estticas ou dinmicas

    sem sofrer grandes deformaes elsticas ou plsticas,

    desagregao de componentes ou perda de compactao.

    Materiais:

    Paraleleppedo, bloco pr-moldado de concreto, concreto

    compactado com rolo, tratamentos superficiais betuminosos

    e misturas asflticas em geral.

    26

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    Revestimento Asfltico Revestimentos constitudos por associao de agregados e materiais betuminosos. Esta associao pode ser feita de 2 maneiras: penetrao ou mistura. Podem ser subdividos em: - Camada de rolamento - Camada de ligao - Camada de nivelamento e - Camada de reforo.

    27 Sequncia do servio de tratamento superficial

  • INTRODUO TERRAPLENAGEM E PAVIMENTAO

    28

    DESIGNAO DEFINIO

    Camada de rolamento

    a camada superficial do pavimento, diretamente em contato com as cargas e com as aes ambientais.

    Camada de ligao a camada intermediria, tambm em mistura asfltica, entre a camada de rolamento e a base do pavimento (binder).

    Camada de nivelamento

    Em geral, a principal camada de mistura asfltica empregada na execuo de reforos (recapeamento), cuja funo corrigir os desnveis da pista, afundamentos localizados, ou seja, renivelar o perfil do greide para posterior execuo de nova camada de rolamento.

    Camada de reforo Nova camada de rolamento, aps anos de uso do pavimento existente, executada por razes funcionais, estruturais ou ambas (recapeamento)