ufba - aula 03 - estudos pré-construtivos - estudos dos materiais de superfície

UFBA - Escola Politécnica - Departamento de Transportes

Disciplina ENG305 – CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS - Profa Denise Ribeiro

Estudos Pré-Construtivos

ESTUDOS PRÉ-CONSTRUTIVOS

DE UMA ESTRADA




• Os estudos para construção de uma estrada

consistem basicamente nas etapas para execução do

projeto final de engenharia.

• Os estudos pré-construtivos de uma estrada

viabilizam o correto planejamento e dimensionamento

da obra, tanto sob o ponto de vista técnico quanto

econômico.

1 - INTRODUÇÃO




• A construção de uma estrada deve ser tecnicamente

possível, economicamente viável e socialmente abrangente.

• O início das atividades construtivas de uma estrada é

antecedido pela necessidade de realização de uma série de

estudos e levantamentos técnicos e atividades

administrativas, para sua viabilização.

1 - INTRODUÇÃO




2 - ESTUDOS PRÉ-CONSTRUTIVOS DE UMA STRADA:

2.1 Estudos preliminares e levantamentos técnicos;

2.2 Elaboração de anteprojetos;

2.3 Projetos definitivos e

2.4 Atividades jurídico-administrativas.




2.1 ESTUDOS PRELIMINARES PRÉ-CONSTRUTIVOS:

- Estudos Sócio-econômicos (horizonte de 10 anos);

- Estudos de Tráfego;

- Estudos Geotécnicos;

- Estudos Hidrológicos;

- Estudos Topográficos;

- Avaliação Ambiental.




2 - ESTUDOS PRÉ-CONSTRUTIVOS DE UMA STRADA

2.2 ELABORAÇÃO DE ANTEPROJETO GEOMÉTRICO

No anteprojeto geométricoconsta as alternativas de traçados da futura

estrada e são representados graficamente através de planta (lançamento de

tangentes e curvas circulares) e perfil (lançamento do greide preliminar das

alternativas dos traçados).

• As alternativas de traçados são lançadas sobre os elementos gráficos

disponíveis, considerando, além das características técnicas, obtidas através

dos estudos de tráfego para a estrada, aqueles relativos a geologia e

hidrologia da área.

• O anteprojeto geométricocorresponde à atividade de escritório realizada

na etapa de reconhecimento da região onde será construída a estrada.




2.3 PROJETOS DEFINITIVOS (pré-construtivos):

- Projetos Geométricos horizontal, vertical e transversal;

- Projeto de Interseções, retornos e acessos;

- Projeto de Terraplenagem;

- Projeto de Dimensionamento das equipes e equipamentos;

- Projeto de Pavimentação;

- Projeto de Drenagem;

- Projeto de obras de arte correntes e especiais;

- Projeto de Paisagismo;

- Projetos de Sinalização horizontal e vertical, defensas e cercas.




2.4 Atividades jurídico-administrativas pré-construtivas:

-Elaboração do edital construtivo;

-Análise das propostas encaminhadas;

-Assinatura do contrato;

-Elaboração do cronograma físico-financeiro definitivo.




3.1.1 ESTUDO DOS MATERIAIS DE SUPERFÍCIE

3.1 ESTUDOS GEOTÉCNICOS PARA OBRAS RODOVIÁRIAS

3. CONSIDERAÇÕES DE ALGUNS ESTUDOS

PRELIMINARES PRÉ-CONSTRUTIVOS




3.1.1 - ESTUDO DOS MATERIAIS DE SUPERFÍCIE

a) Considerações Iniciais.

b) Considerações sobre a formação da superfície da terra.

c) Terminologia das rochas

d) Terminologia dos solos




• Nos últimos 70 anos, a engenharia ampliou o volume e o porte de suas

obras, com maior capacidade de produção dos equipamentos de

terraplenagem;

• Para o estudo da terraplenagem é fundamental o conhecimento de

algumas características dos solos, que têm grande influência no seu

comportamento ao serem escavados e, posteriormente, ao serem

compactados, (RICARDO e CATALANI,2007).


a) CONSIDERAÇÕES INICIAIS .




• Através da GEOLOGIA pode-se conhecer a

história física da terra, sua origem, os materiais que

a compõem e os fenômenos naturais ocorridos

durante as várias eras e períodos da escala geológica

terrestre.






• Para efeito de execução de

terraplenagem, a finalidade do exame dos

solos é obter informações quanto à

natureza e ao tipo:

- dos solos que serão encontrados na

escavação,

- dos solos sobre os quais os aterros serão

construídos,

- dos solos existentes por trás dos taludes.

Estação Metrô Campo da Pólvora – Salvador/Ba3.1.1 ESTUDO DOS MATERIAIS DE SUPERFÍCIE






b) CONSIDERAÇÕES SOBRE A SUPERFÍCIE DA TERRA.




• CAMADAS DA TERRA :

A Terra tem uma estrutura interna com

diferentes camadas de materiais

rochosos compostos por grande

variedade de minerais.

Pode-se dividir o interior da terra em 3

partes principais:

a) Núcleo,

b) Manto e

c) Litosfera






a) NÚCLEO

Tem cerca de 3.400 km de raio, é formado

por rochas e por uma liga metálica

constituída principalmente de ferro e

níquel, com temperatura em torno de

3.900ºC.

Sua consistência é líquida, supondo-se

ainda que mais ao seu interior exista um

núcleo sólido.






b) MANTO

É a camada que fica diretamente acima do

NÚCLEO com 2.800 Km de espessura e

compõe a maior parte da massa terrestre.

Sua diferenciação iniciou-se há 3.800 milhões

de anos, quando a segregação gravimétrica dos

componentes da Terra produziu nossa atual

estratificação.

É formado por silício e magnésio. Tem

consistência pastosa e está em constante

movimentação. A lava que sai dos vulcões é

constituída pelo MAGMA (rochas derretidas) proveniente do manto.






c) LITOSFERA

A Litosfera, tem na Crosta a parte

sólida e mais externa, suportando

sobre si os continentes e oceanos.

É composta de materiais rochosos e

grande variedade de minerais.






c) LITOSFERA

A Crosta Terrestre é a camada mais externa

da terra, tendo de 5 a 10 Km de espessura nas

áreas oceânicas e entre 20 e 60 quilômetros de

espessura nas áreas continentais, sendo que

embaixo das montanhas pode-se chegar a 70

km.

A Litosfera não é inteiriça, ela também tem na

sua formação as Placas Tectônicas, similares a

um mosaico de enormes placas, cujos

movimentos geram por exemplo os terremotos.






c) LITOSFERA

Placas Tectônicas: são em torno de 12

placas que se encaixam como num

quebra-cabeça, onde a maioria dessas

placas chega a conter um continente e a

parte do oceano em sua volta.

Litosfera = Crosta Terrestre + Placas

Tectônicas.






− Efeito do movimento das Placas Tectônicas.

- Abalos sísmicos de grande intensidade

c) LITOSFERA



Ex: - Terremoto no Haiti de 7 graus na escala Richter, a

10 Km de profundidade, em janeiro/2010 - O epicentro

do terremoto foi na superfície coincidindo com uma falha

geológica.




− Efeito do movimento das Placas Tectônicas.

- Abalos sísmicos de grande intensidade

c) LITOSFERA



Ex: - Terremoto no Chile de 8.8 graus na escala Richter. O

epicentro foi no mar a 35 Km de profundidade, em

fevereiro/2010 - Estrada de Santiago destruída pelo terremoto.





c) TERMINOLOGIA DAS ROCHAS




� CONSIDERAÇÕES SOBRE TERMINOLOGIAS DE ROCHAS:

• Para a engenharia da construção de estradas, o estudo das rochas e

minerais é de extrema importância pois a rocha é o material de origem da

maioria dos solos.

• A terminologia das rochas objetiva definir os termos técnicos dos

materiais encontrados na crosta terrestre, ou inspecionáveis visualmente

ou retirados por meio de sondagem, para fins de execução de

terraplenagem ou construção de obras d’artes.






� DEFINIÇÃO DE ROCHAS

- Materiais constituintes da crosta terrestre, provenientes da

solidificação do magma ou das lavas vulcânicas ou da

solidificação de depósitos sedimentares, tendo ou não sofrido

transformações metamórficas. Esses materiais apresentam

elevada resistência, somente modificável por contatos com o ar

ou a água, em casos muito especiais, (RICARDO e CATALANI,

2007).






Conforme a NBR 6502/95 (TB-03)

Terminologia segundo as dimensões:

a) BLOCO DE ROCHA - pedaço

isolado de rocha com diâmetro médio

superior a 1 m;






Terminologia segundo as dimensões:

NBR 6502/95 (TB-03)

b) MATACÃO - pedaço de rocha com

diâmetro médio superior a 25 cm e

inferior a 1m.

Considerações do MATACÃO:

• Podem dificultar a terraplenagem,

pois quando são grandes demais

tornam-se irremovíveis mesmo por

equipamentos de grande porte.






Terminologia segundo as dimensões:NBR 6502/95 (TB-03)

Considerações do MATACÃO:

- Também podem exigir o apoio de equipamentos extras

para seus desmontes, por meio de explosivos.

- Em sondagens, podem levar à análise de que o

substrato rochoso foi atingido, exigindo o aumento

no nº de perfurações para confirmar se a camada do

regolito foi atingida.

- Também dificultam a classificação dos materiais de

escavação, pois impossibilitam a determinação

estimada do custo final de uma terraplenagem.






Terminologia segundo as dimensões:NBR 6502/95 (TB-03)

c) PEDRA - pedaço de rocha com diâmetro

médio compreendido entre 7,6 cm e 25 cm.






Terminologia das Rochas - TB-03

(NBR 6502/95)

d) ROCHA ALTERADA - é a que

apresenta, pelo exame macroscópico

ou microscópico, indícios de alteração

de um ou vários de seus elementos

mineralógicos constituintes, tendo

geralmente diminuídas as

características originais de resistência.






3.1.1- ESTUDO DOS MATERIAIS DE SUPERFÍCIE

d) TERMINOLOGIA DOS SOLOS






� Considerações sobre terminologias de solos:

• Os solos são identificados por sua textura (composição granulométrica),

plasticidade, consistência ou compacidade (medida de quão próximas estão

as partículas sólidas umas das outras).

• Os solos são constituídos por partículas sólidas (estado coloidal), água e ar.

• Dada a diversidade de materiais na superfície, é importante agrupá-los em

classificações próprias da terraplenagem, a fim de permitir a devida

remuneração dos serviços.




� DEFINIÇÃO DE SOLOS:

• No âmbito da engenharia rodoviária, considera-se solo todo tipo de

material orgânico ou inorgânico, inconsolidado ou parcialmente

cimentado, encontrado na superfície da terra.

• Considera-se como solo qualquer material que possa ser escavado

com pá, picareta, escavadeiras, etc... sem necessidade de uso de

explosivos para desmonte.






• Materiais superficiais da crosta terrestre, provenientes de

alteração de rochas, ou da acumulação de sedimentos

oriundos de outras partes (solos transportados).

� DEFINIÇÃO DE SOLOS:






� Terminologia dos solos: TB-3 (ABNT)

a) PEDREGULHO

Solos cujas propriedades dominantes são

devidas à sua parte constituída pelos grãos

minerais de diâmetros superiores a 4,8 mm e

inferiores a 76 mm.

Caracteriza-se pela textura, compacidade e

forma dos grãos (cúbicas e arredondadas).

• Seu comportamento pouco varia com a

quantidade de água.

• São solos praticamente desprovidos de

coesão.







b) AREIA

Solos cujas propriedades dominantes são devidas à sua parte

constituída pelos minerais de diâmetro máximos superiores a

0,05 mm e inferiores a 4,8 mm.

Caracteriza-se pela textura, compacidade e forma dos grãos.

• Seu comportamento pouco varia com a quantidade de água

e são praticamente desprovidos de coesão.

Quanto à textura as areias podem ser:

- Grossas – grãos com diâmetro entre 4,8mm e 2mm.

- Medias - grãos com diâmetro entre 2mm e 0,42mm.

- Finas - grãos com diâmetro entre 0,42mm e 0,05mm.






c) SILTE

Solos constituídos de grãos minerais de

diâmetros compreendidos entre 0,05 mm e 0,005

mm, possuindo apenas a coesão para formar,

quando secos, torrões facilmente desagregáveis

pela pressão dos dedos.

• Podem tender a um comportamento arenoso ou

argiloso, a depender da distribuição

granulométrica, da forma e composição

mineralógica dos grãos;







d) ARGILA

Solos constituídos de grãos minerais de

diâmetros máximos inferiores a 0,005 mm.

(partículas coloidais, menores que 1 micra)

Apresentam características marcantes de

plasticidade.

Quando suficientemente úmido molda-se

facilmente em diferentes formas e quando secos

apresentam coesão bastante para constituir

torrões dificilmente desagregáveis por pressão

dos dedos.







d) ARGILA

•Devido a finura, forma e composição dos seus

grãos, o comportamento das argilas varia

sensivelmente com a quantidade de água que

envolve seus grãos.

•A coesão entre a partículas desse tipo de solo é

uma função do teor umidade.







e) SOLOS MISTURADOS

Os solos em que não se verifiquem nitidamente a predominância de

propriedades anteriormente referidas serão designados pelo nome do

tipo de solo, cujas propriedades sejam mais acentuadas, seguido de

adjetivos correspondentes aos que o completam.

Por exemplo: argila arenosa, argila silto-arenosa, silto-argiloso.







f) SOLOS COM MATÉRIA ORGÂNICA

Caso um dos tipos anteriores apresente teor apreciável de matéria

orgânica será anotada sua presença.

Exemplo: argila arenosa com matéria orgânica







g) TURFAS

Solos sem plasticidade, com grandes

porcentagens de partículas fibrosas de

material carbonoso ao lado de matéria

orgânica do estado coloidal.

• Tem cor marrom escuro e preto, é

muito compressível e combustível

quando seco.







h) ALTERAÇÃO DE ROCHA

É o solo proveniente da desagregação das rochas in situ

pelos diversos agentes geológicos.

Será descrito pela respectiva textura, plasticidade e

consistência ou compacidade, sendo indicados ainda o

grau de alteração e, se possível, a rocha de origem.







i) SOLOS SUPERFICIAIS - a zona

abaixo da superfície do terreno natural,

igualmente constituída de mistura de

areias, argilas e matéria orgânica -

exposta à ação dos fatores climáticos e de

agentes de origem vegetal e animal será

designada simplesmente como solo

superficial.







REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIAS

– RICARDO, Hélio de Souza e CATALANI, Guilherme, Manual

prático de escavação: terraplanagem e escavação de rocha, 3ª. ed. –

São Paulo/SP: Pini, 2007.

– ABRAM, Isaac e ROCHA, Aroldo. Manual Prático de

Terraplenagem, 1ª ed., Salvador/BA, 2000.




FIM

Professora: Denise Ribeiro

E-mail: [email protected]

Cel.: 9904-5399




A fração coloidal do solo é bastante heterogênea,

constituindo-se de partículas de diferentes espécies

minerais e de partículas orgânicas, encontrando-se

ainda em mistura com as partículas de maior

tamanho.

Partículas coloidais, menores que 1 micra -1 micra

equivale àmilésima parte do milímetro.

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