EXECUÇÃO DA TERRAPLENAGEM

Matando a saudade

Serviços preliminares 1 Instalação do canteiro de obras Função da dimensão da obra Proximidade de centros urbanos Tempo de execução da obra Obs. Não compensa permitir que operários fiquem na cidade pois isso gera dificuldades.

Canteiro de obras Regra geral: localizar perto do centro de gravidade (área em planta) dos serviços. As construções devem ser econômicas e reaproveitáveis após a desmontagem do acampamento. Parâmetros que podem alterar a regra geral: dimensão da obra, proximidade de centro urbano, tempo de execução da obra, facilidades locais de energia elétrica e água potável, etc. Um canteiro deverá conter:

Escritório Prestando os seguintes serviços gerais: apropriação (coleta de dados, classificação, ordenação e cálculo de despesas por categorias); comunicação entre o canteiro de serviço e a gerência; comunicação entre o canteiro e terceiros; controle de ponto; pagamento de pessoal;

Escritório (continuação) organização, distribuição e pagamento de contas e sua contabilização em livro próprio; escrituração do livro "caixa" da obra; arquivamento de correspondência, fichário de máquinas , material de consumo, etc.

Almoxarifado responsável pela compra e distribuição de materiais, que se classificam em: materiais de consumo (combustíveis, óleos, graxas, alimentos, peças sobressalentes, etc.); materiais de aplicação (cimento, cal, pedra, areia, etc.); materiais permanentes (máquinas, móveis, grandes ferramentas, etc.).

Oficinas de manutenção para reparos ligeiros, pinturas, manutenção preventiva (revisão quinzenal de peças de alto desgaste, revisão de motores segundo especificações dos fabricantes). Como indicação, deve ter 36 m2 por máquina em serviço.

Transportes Podem ser feitos em ônibus, respeitada a legislação vigente, com todas as regras de segurança e sempre gratuito. O transporte de pessoal graduado normalmente é feito em veículos menores, como utilitários ou automóveis.

Serviços provisórios Em geral, no caso de obra rodoviária, obras de baixo custo, com plataformas de 4 a 5 metros. Procurar suavizar rampas de inclinação muito forte. Pequenos aterros, drenados, nas baixadas e onde houver solos de má qualidade. Bueiros para evitar inundações. Nas grandes obras, estradas de serviço podem necessitar plataformas maiores, com boa conservação e suporte

Terreno Executados sempre que, devido à baixa capacidade de suporte do sub-leito possa ocorrer recalque exagerado ou escorregamento lateral. No caso de estradas de serviço, não tem o requinte que será visto em "construção de aterros", mas devem ter boa capacidade de suporte e drenagem suficiente.

Locação topográfica O órgão rodoviário (DNER, DER/xx, RFFSA ) fornece o eixo da estrada locado e piqueteado a cada 20 m, incluindo a marcação dos PC (pontos de curva), PT(ponto de tangência) e PI (ponto onde o prolongamento das retas se interceptam), devendo o empreiteiro acompanhar a execução desse trabalho a fim de esclarecer dúvidas.

Exemplo

Locação A marcação correta dos pontos de off-set é importante porque a correção de erros é muito onerosa. O erro máximo admissível na altura do off-set de corte é 10 cm. Superfícies côncavas ou convexas nos taludes de corte, ou nos de aterro, não são permitidas, nem são pagas modificações nos volumes previstos no projeto.

Nota de serviço

Limpeza da faixa de ocupação fatores que influem 1.    Porte e tamanho das árvores: 2.    Uso final da terra: estradas, barragens, reflorestamento, uso agrícola – exigências são diferentes em cada tipo de obra. 3.    Condições do solo: espessura da camada de terra vegetal, matéria orgânica, umidade, presença de matacões e blocos de rocha , influem na escolha dos equipamentos a serem usados. 4.    Topografia: grandes rampas, valetas, áreas pantanosas e de baixo suporte, formações rochosas – alteram a operação de alguns equipamentos. 5.    Especificações da obra : tamanho da obra, prazo, disposição de entulho, exigências de conservação ambiental e dos solos.

Equipamentos para limpeza

Equipamentos para limpeza

Equipamentos para limpeza

Equipamentos para limpeza

Acessórios

Escarificador

Escarificador

Estimativa do tempo de corte de árvores

Utilização dos equipamentos de terraplenagem

Bulldozer Posição reta Posição inclinada

Atividades do bulldozer

Execução de valas

Revendo

Revendo

Transporte com MS

Carga com MS

Descarga com MS

Carregamento com pusher

Carregamento push-pull

Motoscraper e pusher

Técnicas de carregamento Usar pusher sempre que scrapers tenham mais de 10 m3.  Equipamento com potência adequada, no auxílio do carregamento,  paga-se por si mesmo; Evitar congestionamento no corte. Área ampla.    É preferível excesso de pusher que atrasos; Escavar no sentido do transporte, rampas inclinadas nesse sentido (descendo);

Técnicas de carregamento começar corte sem o pusher, até patinar. (reduz até 40% do tempo de carga); cortar em faixas alternadas; não usar velocidades elevadas no transporte por medida de segurança; sempre que possível, atacar dois aterros (e/ou cortes) ao mesmo tempo, para evitar retornos e manobras; ver "combinação de ciclos" mais adiante, em "transporte"; aproveitar ociosidade do pusher, escarificando ou fazendo a manutenção do piso da área de carregamento;

Técnicas de carregamento coroar (encher até o limite máximo) o motoscraper não significa aumentar a produtividade, pelo tempo que gasta; espessura de corte: por experimentação, verificar com qual espessuara o tempo de carregamento é mais breve; em terrenos muito compactos, deixar o motoscraper no neutro, e a força para o pusher; só fazer o pusher em linha reta, jamais em curva; ao final da carga, elevar lentamente a caçamba, para evitar degraus; conferir o tempo ótimo de carregamento em toda mudança de condição do trabalho.

Ciclo individual

Ciclo combinado

Revendo – pá carregadeira

Revendo Shovel

Revendo – dragline

Revendo – clamshell

Back shovel

Retro escavadeira

Unidades escavo-elevadoras Escavam e carregam a unidade transportadora; Possuem ciclo contínuo – diferente das escavo carregadoras que têm o ciclo descontínuo; Rampas devem ser favoráveis; Uso em condições especiais.

Unidades escavo-elevadoras

Cálculo dos volumes O projeto de uma estrada deve ser escolhido de forma a harmonizar os elementos geométricos da planta e do perfil. 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 entre volumes de cortes e aterros, evitando-se empréstimos e/ou bota-foras.

Volumes Admite-se que o terreno varia de forma linear entre duas seções consecutivas, o que de certa forma para distância entre seções de 20 m não gera erros significativos. O processo consiste no levantamento das seções transversais em cada estaca inteira do traçado (estaca de 20 m).

Cálculo de volumes Vc = (Aci + Aci+1)xL/2 Va = (Aai + Aai+1) xL/2 para L = 20 m Vc = (Aci + Aci+1) x1 Va = (Aai + Aai+1)x10 Vc = volume de corte (m3) Va = volume de aterro (m3) Ac = área de corte da seção i (m2) L = distância entre seções (m)

Quando o volume de corte é maior que o do aterro: Vc > Va Se a diferença puder ser compensada lateralmente não haverá necessidade de transporte. V=Va Se V = Vc – Va = volume de corte do trecho entre seções que será escavado no corte e transportado para um aterro conveniente, estando, portanto, sujeito a transporte longitudinal.

Quando o volume de aterro é maior que o do corte: Va > Vc Se a diferença puder ser compensada lateralmente não haverá necessidade de transporte. V=Vc V = Va – Vc = volume de aterro do trecho com transporte longitudinal.

Observações Custo de compensação dos volumes = custo de escavação + custo de transporte Custo de não compensação = custo de escavação + custo de transporte para bota-fora + custo de escavação do material de empréstimo + custo de transporte de empréstimo.

Cálculo dos volumes acumulados Convenção para medida de volumes: positiva para medida dos volumes de corte (+Vc) negativa para os volumes de aterros (-Va)

Tabela de volumes Área VOLUME + - fr Σ (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) Esta ca Área VOLUME CORTE ATERRO CORR. COMP. LATERAL Transporte longitudinal Acum. corte aterro + - fr Σ (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) Obs: PP = Ponto de passagem, onde terminam os cortes e começam os aterros.

Tabela (1) estacas nos pontos onde foram levantados as seções transversais (estacas inteiras) estacas fracionárias quando o terreno é muito irregular, estacas do PP (2) áreas de corte, medidas nas seções (m2) (3) áreas de aterro, medidas nas seções (m2) (4) = (Ai(corte) + Ai+1(corte))x10 (5) = (Ai(aterro) + Ai+1(aterro))x10 (6) produto da coluna (5) pelo fator de redução = (5) x (fr) (7) volumes compensados lateralmente, que não estão sujeitos a transporte longitudinal = menor volume entre Va(corrigido) e Vc (8) e (9) volumes sujeitos ao transporte longitudinal, compensação entre cortes e aterros = (Vc–Va(corrigido)) ou (Va(corrigido) – Vc) (10) volume acumulado, resultado da soma algébrica acumulada dos volumes obtidos nas colunas (8) e (9) = (Vi+Vi+1)

Diagrama de massas Representação gráfica dos volumes acumulados Estudo da compensação cortes-aterros Programação de bota-foras e empréstimos Programação dos equipamentos

Custo total de terraplenagem CT = [(Ce.V + Ct.V.dm + V.Ccomp)+(Ce.Vbf + Ct.Vbf. dbf + Vbf.Ccomp)+(Ce.Vemp + Ct.Vemp.demp + +Vemp.Ccomp)] onde: e = escavação t = transporte V: volume compensado longitudinalmente bf = bota-fora emp = empréstimo Ce = custo de escavação = U$ Ccomp = custo de compactação = U$ Ct = custo de transporte Vbf = volume de bota-fora Vemp = volume de empréstimo dm = distância média de transporte demp = distância de empréstimo det = distância econômica de transporte

Marcação topográfica de cortes Pontos importantes para a marcação piso em caso de erro oprejuizo será grande.

Marcação topográfica de cortes Para marcação desses pontos é necessário conhecer: Indicação para cada estaca das alturas de corte (linha vermelha); Largura da plataforma; Ângulo do talude de corte adotado.

Marcação de corte

Execução de corte Deve-se obter, além dos dados da figura o ângulo de inclinação do terreno natural ; Distancia horizontal do off set esquerdo e direito; Diferença de contas entre o eixo e o offset esquerdo e direito.

Controle topográfico da execução de cortes

Controle topográfico da execução de cortes A escavação prossegue até as imediações das alturas He e Hd quando se faz nova locação da plataforma inacabada do fundo do corte. Em seguida faz-se o nivelamento, geralmente feito com a moto niveladora. Obedecer sempre o ângulo de talude.

Escavação de materiais de 1ª categoria

Tipos de cortes

Escavação de materiais de 1ª categoria Equipamentos utilizados Trator de lâmina Motoscraper Carregadeiras e caminhões.

Escavação de materiais de 2ª categoria

ESCARIFICAÇÃO

ESCARIFICAÇÃO

ESCARIFICAÇÃO

Técnicas de operação com o escarificador escarificar sempre em primeira marcha e baixa velocidade ; se possível, morro abaixo; se o material apresentar camadas inclinadas, na direção da inclinação; quando usado na carga por scraper, na direção de carga; escarificar em profundidade uniforme; colocar os porta dentes simétricos em relação ao centro da barra de ripper.

Escarificação Usados na escavação de materiais de segunda categoria, em rochas brandas, abrandando materiais de primeira categoria, etc. São mais eficientes nos materiais muito consistentes que nos materiais brandos. Os de  comando hidráulico são mais precisos porém sofrem maior desgaste.

Escavação em solos brejosos e turfosos

Solos brejosos

Solos brejosos e) Após sua retirada acumula elevada quantidade de água. f) Pode-se tentar o rebaixamento do lençol freático através dos métodos usuais; g) Eventualmente esses solos permitem a passagem de trator de esteiras somente.

Solos brejosos Equipamentos indicados Escavadeiras sobre esteiras; Retroescavadeiras com lança do tipo “dragline”; são lentas mas têm longo alcance.

Método de escavação - brejos Retirada do material de forma ordenada, através da abertura de caixas alternadas. Isso limita a quantidade de água e lodo a ser retirada; Retirada de água com bombas; Retirar lodo restante; Reenchimento com material adequado.

Reenchimento de valas Imediatamente após remoção do lodo e da água deve-se lançar as primeiras camadas de solo, preferencialmente arenoso. Facilita a drenagem. Colchão de 50 cm; Iniciar espalhamento do solos em camadas, da extremidade para o centro. As primeiras camadas (até 1m) permanecem muito úmidas, mas devem ser compactadas mesmo assim.

Aterros

Aterros

Aterros

Estabilidade dos aterros

Aterros – tipos de ocorrências Recalque por adensamento

Aterros - ocorrências Camada portante de baixa capacidade de suporte e com grande profundidade.

Aterros – ruptura por escorregamento

Ruptura por escorregamento

Processos de consolidação de aterros Remoção do solo de má qualidade e substituição por material adequado; Deslocamento material instável;

Processos de consolidação de aterros Deslocamento com explosivos; Utilização de bermas de equilíbrio;

Bermas de equilíbrio

Processos de consolidação de aterros Utilização de drenos verticais de areia; São construídos por sondas rotativas ou pela cravação de tubos com altura suficiente para atingir camada profunda de bom suporte, sendo material interno removido por jatos de água. Uma camada de areia é lançada sobre o topo dos drenos, assim o adensamento é acelerado pela rápida perda de água e reduzindo o volume de vazios.

Execução de aterros regras básicas

Execução de aterro

Compactação de taludes

FIM