PROJETO DE ESTRADAS
Prof. Dr. Anderson ManzoliProf. Dr. Anderson Manzoli
CONCEITOS:
• Projeto de Engenharia: disposição quantitativa equalitativa dos atributos técnicos, econômicos efinanceiros de um empreendimento.
• Baseado em dados, elementos, informações,
Introdução:
• Baseado em dados, elementos, informações,estudos, especificações, normas, desenhos, cálculose disposições especiais.
• Projetos de estradas: existe uma série de estudos eprojetos específicos, que devem ser efetuadas.
2
ESTUDOS PARA UM PROJETO RODOVIÁRIO:
• Estudo de viabilidade técnica – econômica –financeira;
• Estudos topográficos;
Introdução:
• Estudos de tráfego;
• Estudos geológicos e geotécnicos;
• Estudos hidrológicos;
• Estudos ambientais.
3
PROJETOS NECESSÁRIOS PARA A CONSTRUÇÃODE UMA RODOVIA:
• Projeto geométrico;
• Projeto de terraplanagem;
• Projeto drenagem;
Introdução:
• Projeto de obras de arte correntes e especiais;
• Projeto de pavimentação;
• Projeto de integração ao meio ambiente epaisagismo;
• Projeto de intersecções, (trevos, rotatórias...)
• Projeto de desapropriação;
4
RELATÓRIO FINAL:
• Orçamento da obra;
• Plano de execução
• Plano de manutenção da via;
Introdução:
Assim, o projeto geométrico de uma rodovia, é o estudodos elementos de planta, perfil longitudinal e seçãotransversal de uma via, fundamentado na mecânica eem experiências realizadas, objetivando fornecer aosveículos condições de operações compatíveis no quese refere à segurança, conforto e economia.
5
ORGANIZAÇÃO SISTÊMICA:
• Após o fim da Segunda Guerra Mundial, com ainstituição do Decreto-Lei n° 8.463, de 27 dez. 1945(Lei Joppert) surge o setor de transporte rodoviário noBrasil com suporte legal, institucional e financeiro.
• Reorganizou o Departamento Nacional de Estradas
Introdução:
• Reorganizou o Departamento Nacional de Estradasde Rodagem – DNER (órgão responsável pelo setorrodoviário, criado em 1937), dando-lhe a forma deAutarquia, com estrutura técnica e administrativaadequada.
• Essa Lei foi base jurídica que fundamentou aorganização da administração pública do setorrodoviário nos Estados e Territórios, no DistritoFederal e nos Municípios do Brasil. 6
ORGANIZAÇÃO SISTÊMICA:
• Lei Joppert criou o Fundo Rodoviário Nacional (FRN)
• Constituição Federal de 1988 - vedou expressamentea vinculação de receitas de impostos a órgão, fundoou despesa (exceto para a educação).
• Formas alternativas de financiamento do setor têm
Introdução:
• Formas alternativas de financiamento do setor têmsido buscadas.
• De 1975 a 1988 - gastos anuais do setor público nosegmento de transportes - US$ 2,63 e US$ 2,41bilhões (US$ de 1990). De 1988 a 1992 - US$ 0,24bilhão em 1992 (CNT, 2008).
• Os investimentos do Governo Federal em rodoviastêm sido recuperados
7
ORGANIZAÇÃO SISTÊMICA:
• As concessões começaram a ser implantadas com alicitação dos cinco trechos que haviam sidopedagiados sob a responsabilidade do Ministério dosTransportes, numa extensão total de 850,6 km, em1995.
Introdução:
1995.
• As estatísticas oficiais: (1998) o modo rodoviário foiresponsável por 62,60 % da quantidade de cargatransportada no Brasil, (ton/km) e por 96,02 % donúmero de passageiros-quilômetro transportados nopaís (GEIPOT, 1999, p. 271-272).
8
ORGANIZAÇÃO SISTÊMICA:
• Até 2006, foram gastos cerca de R$ 1,3 bilhões emserviços operacionais, correspondentes àconservação rotineira, atendimentos médicos emecânicos ao usuário, controle de tráfego,comunicação, monitoramento das condições de
Introdução:
comunicação, monitoramento das condições deoperação da rodovia e sistemas de cobrança depedágio.
9
ORGANIZAÇÃO SISTÊMICA:
• 2001 - Agência Nacional de Transportes Terrestres –ANTT - qualidade de órgão regulador e fiscalizadordas atividades de prestação de serviços públicos e deexploração da infra-estrutura de transportesterrestres, exercida por terceiros.
Introdução:
terrestres, exercida por terceiros.
• É uma entidade da Administração Federal Indireta,vinculada ao Ministério dos Transportes.
• Assegurar o cumprimento dos contratos deconcessão, harmonizando e preservando osinteresses: do usuário (contribuinte); do GovernoFederal (poder concedente e dono do patrimônio); edos operadores (investidor e administradortemporário do patrimônio). 10
CLASSIFICAÇÃO QUANTO A POSIÇÃOGEOGRÁFICA:
Rodovia:
11
Rodovia:•Rodovias Radiais: umaextremidade em Brasília outrano ponto importante do país;•Rodovias Longitudinais:rodovias cujos traçados sedesenvolvem segundo a direçãogeral Norte – Sul;•Rodovias Transversais: rodoviascujos traçados se desenvolvem
12
cujos traçados se desenvolvemsegundo a direção geral Leste –Oeste;•Rodovias Diagonais: rodoviascujos traçados se desenvolvemsegundo as direções geraisNoroeste – Sudeste (chamadas deRodovias Diagonais Pares) eNordeste – Sudoeste (chamadasde Rodovias Diagonais Ímpares);•Rodovias de Ligação: incorporaas rodovias que não seenquadram nas categoriasanteriores.
CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DE RODOVIAS
• Sistema Arterial - as rodovias cuja função principal éa de propiciar mobilidade;
• Sistema Coletor - as rodovias que proporcionam ummisto de funções de mobilidade e de acesso;
• Sistema Local - abrangendo as rodovias cuja função
Rodovia:
• Sistema Local - abrangendo as rodovias cuja funçãoprincipal é a de oferecer oportunidades de acesso.
13
CLASSIFICAÇÃO FUNCIONAL DERODOVIAS
• O conceito de extensão de viagem -viagens longas - associadas a níveiscrescentes de mobilidade e a menorespossibilidades de acesso. Demandarodovias do Sistema Arterial, que oferecem
Rodovia:
rodovias do Sistema Arterial, que oferecemgrande mobilidade. A maioria das viagenscurtas demanda rodovias do SistemaLocal, de baixa mobilidade, mas comelevadas possibilidades de acesso.
• O conceito de rendimentos decrescentes -as maiores quantidades desses fluxosocorrem em uma parcela pequena daextensão da rede, ao passo que uma grandeparte da extensão física da rede atende afluxos muito pequenos.
14
Rodovia:
15
CLASSIFICAÇÃO QUANTO A JURISDIÇÃOADMINISTRATIVA
Rodovia:
16
Rodovia:
17
NÍVEIS DE SERVIÇOS
• Nível A: escoamento livre, acompanhada porbaixos volumes e altas velocidades. Densidade dotráfego é baixa, com velocidade controlada pelomotorista dentro dos limites de velocidade econdições físicas da via. Não há restrições devido
Rodovia:
condições físicas da via. Não há restrições devidoa presença de outros veículos
18
NÍVEIS DE SERVIÇOS
• Nível B: Fluxo estável, com velocidades deoperação a serem restringidas pelas condições detráfego. Os motoristas possuem razoávelliberdade de escolha da velocidade e ainda têmcondições de ultrapassagem.
Rodovia:
condições de ultrapassagem.
19
NÍVEIS DE SERVIÇOS
• Nível C: Fluxo ainda estável, porém asvelocidades e as ultrapassagens já sãocontroladas pelo alto volume de tráfego. Portanto,muitos dos motoristas não têm liberdade deescolher faixa e velocidade.
Rodovia:
escolher faixa e velocidade.
20
NÍVEIS DE SERVIÇOS
• Nível D: Próximo à zona de fluxo instável, comvelocidades de operação toleráveis, masconsideravelmente afetadas pelas condições deoperação, cujas flutuações no volume e asrestrições temporárias podem causar quedas
Rodovia:
restrições temporárias podem causar quedassubstanciais na velocidade de operação.
21
NÍVEIS DE SERVIÇOS
• Nível E: É denominado também de Nível deCapacidade. A via trabalha a plena carga e o fluxoé instável, sem condições de ultrapassagem.
Rodovia:
22
NÍVEIS DE SERVIÇOS
• Nível F: Descreve o escoamento forçado, comvelocidades baixas e com volumes abaixo dacapacidade da via. Formam-se extensas filas queimpossibilitam a manobra. Em situaçõesextremas, velocidade e fluxo podem reduzir-se a
Rodovia:
extremas, velocidade e fluxo podem reduzir-se azero.
23
ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DECOMPOSTOSSEGUNDO 3 DIMENSÕES
• Projeto em planta - dimensionando-se oselementos geométricos da rodovia projetados emum plano horizontal. O objetivo principal é definira geometria da linha que representa a rodovia,
Rodovia:
a geometria da linha que representa a rodovia,denominada de eixo da rodovia.
24
Planta
Rodovia:
25
ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DECOMPOSTOSSEGUNDO 3 DIMENSÕES
• Projeto em perfil - com o dimensionamento doselementos geométricos da rodovia segundo umplano vertical. O objetivo principal é definir ageometria da linha que corresponde ao eixo da
Rodovia:
geometria da linha que corresponde ao eixo darodovia representado no plano vertical, linha estaque é denominada greide da rodovia (ou grade, dooriginal em inglês).
26
Perfil Longitudinal
Rodovia:
27
ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DECOMPOSTOSSEGUNDO 3 DIMENSÕES
• Elementos de seção transversal, com acaracterização da geometria dos componentes darodovia segundo planos verticais perpendicularesao eixo da rodovia.
Rodovia:
ao eixo da rodovia.
28
Seção Transversal
Rodovia:
29
Estudo do traçado de uma estrada:
30
Estudo do traçado de uma estrada:
Fatores que influem na escolha do traçado
• Topografia da região – Podem acarretar grandesmovimentos de terra e consequentemente altoscustos para a execução da infra-estrutura da estrada.•O projeto deve ter parâmetros mínimos que devem
31
•O projeto deve ter parâmetros mínimos que devemser respeitados.
•Classificadas em 3 grupos:
Estudo do traçado de uma estrada:
• Terreno plano - as distâncias de visibilidadepermitidas longas. Sem dificuldades construtivasou custos mais elevados; exceção áreas alagadas.
32
Estudo do traçado de uma estrada:
• Relevo ondulado: cortes e aterros para a conformaçãodo perfil da rodovia – ocasionais inclinações maisacentuadas - restrição ao desenvolvimento dosalinhamentos horizontais e verticais;
33
Estudo do traçado de uma estrada:
• Relevo montanhoso: mudanças abruptas de elevaçõesentre o terreno natural e a plataforma da rodovia, tantolongitudinal quanto transversalmente, demandandofreqüentes aterros e cortes nas encostas para se conformara geometria horizontal e vertical da rodovia.
34
Estudo do traçado de uma estrada:
• Condições geológicas e geotécnicas locais:necessidade de obras adicionais de estabilização de cortese aterros executados em terrenos desfavoráveis podemrepresentar custos adicionais.
• Hidrologia da região: a escolha de um traçado ruimacarreta na necessidade de obras de arte e obras de
35
acarreta na necessidade de obras de arte e obras dedrenagem a um custo elevado.
• Existência de benfeitorias no local escolhido: problemadevido ao aumento dos custos de desapropriação da faixapara a construção da estrada (escolher terrenos de baixovalor).
• Interferências no ecossistema: pode dividir duas regiõesem áreas isoladas.
Anteprojeto:
• É a primeira fase da escolha do traçado de umaestrada. Objetivo principal - levantamento e a análisede dados da região necessários à definição dospossíveis locais por onde a estrada possa passar.Nesta fase são detectados os principais obstáculostopográficos, geológicos, hidrológicos e escolhidos
36
topográficos, geológicos, hidrológicos e escolhidoslocais para o lançamento de anteprojetos.
• Nessa etapa deve-se estabelecer uma diretriz geral, ouseja, uma reta que liga os pontos extremos do traçado,escolhidos geralmente em função do planejamento.
Anteprojeto:
ELEMENTOS NECESSÁRIOS PARA A FASE DERECONHECIMENTO
• Classificação orográfica da região (plana, ondulada,montanhosa);
• Uso do solo, incluindo ocupações urbanas,instalações, áreas de reservas;
37
instalações, áreas de reservas;
• Acidentes geográficos, rios, lagoas, quedas d’água;
• Tipos de solos, ocorrências de materiais, coberturavegetal.
Anteprojeto:
ELEMENTOS NECESSÁRIOS PARA A FASE DERECONHECIMENTO
• Pontos obrigados de condição: são pontos depassagem obrigatório (existência de cidades, portosetc.).
• Pontos obrigados de passagem: são pontos de
38
• Pontos obrigados de passagem: são pontos depassagem mais “favoráveis”, definidos pela existênciade obstáculos entre os extremos.
Anteprojeto:
Pontos obrigados
39
Garganta
Espigão
Anteprojeto:
Passos:
• a) Localização dos pontos inicial e final da estrada;
• b) Indicação dos pontos obrigatórios de passagem;
• c) Retas que ligam os pontos obrigatórios depassagem.
40
• c1) Diretriz Geral: É a reta que liga os pontos extremosda estrada, representando a solução de menordistância para realizar a ligação entre os pontosextremos.
• c2) Diretriz Parcial: É cada uma das retas que liga doispontos obrigatórios intermediários. Do estudo detodas as diretrizes parciais resulta a escolha dasdiretrizes que fornecerão o traçado final da estrada.
Anteprojeto:
TIPOS DE RECONHECIMENTO:
É o primeiro levantamento indicado para projetos derodovias: (planialtimétrico) parte de um planejamentorealizado numa faixa variando de 200 à 2.000m, ondepassa abranger os estudos de vários traçados, com a
41
passa abranger os estudos de vários traçados, com aescolha do melhor deles, que será detalhado na faseposterior.Coleta de dados sobre a região (mapas, cartas, fotosaéreas, topografia, dados sócio-econômicos, tráfego,estudos geológicos e hidrológicos existentes, etc);• Observação do terreno dentro do qual se situam ospontos obrigatórios de passagem de condição (nocampo, em cartas ou em fotografias aéreas);
Anteprojeto:
TIPOS DE RECONHECIMENTO:
• Reconhecimento aerofotográfico: Utiliza fotos aéreas(não restituídas) e as medidas da topografiaconvencional.
42
• Reconhecimento terrestre: utilização dos métodos etécnicos da topografia convencional.
• Reconhecimento com cartas.
Anteprojeto:
TIPOS DE RECONHECIMENTO:
• Reconhecimento aerofotogramétrico:• Utilização de vôos para gerar fotografias aéreas naescala 1:4.000 e restituição na escala 1:1000 em casosespeciais podem fazer vôos em escalas para 1:2000 e
43
especiais podem fazer vôos em escalas para 1:2000 erestituição de 1:500. Plantas planialtimétrica na escala de1:1000 e com curvas de nível de 1 em 1 metros;• Menor custo;• Menor tempo;• Menor precisão.
•Sensoriamento remoto x SIG
Anteprojeto:
SIG e Sensoriamento remoto
44
Anteprojeto:
SIG e Sensoriamento remoto
45
Anteprojeto:
LANÇAMENTO DO EIXO DA POLIGONAL:
•A poligonal será a linha de apoio para os demaisserviços topográficos, com o objetivo de colherelementos que possibilitem a representação gráfica dorelevo do terreno ao longo da faixa. O lançamento da
46
relevo do terreno ao longo da faixa. O lançamento dapoligonal de exploração deverá ser feito com base emmedidas lineares (distâncias horizontais) e angulares(azimutes e deflexões) dos alinhamentos.•Cada trecho a ser levantado deve ter suas extremidadeslocalizadas em pontos obrigatórios de passagem, paraque se possa garantir a continuidade do eixo deexploração.
Anteprojeto:
LANÇAMENTO DO EIXO DA POLIGONAL:
47