Disciplina Vias de Comunicação II Terraplenagem

Terraplenagem ou movimento de terras Conjunto de operações necessárias para remover a terra dos locais em que se encontra em excesso para aqueles em que há falta, tendo em vista um determinado projecto a ser implantado.

Terraplenagem ou movimento de terras Os equipamentos mecanizados surgem em consequência do desenvolvimento tecnológico. A pesar de apresentarem elevado custo de aquisição, tornam competitivo o preço do movimento de terras, em razão de sua alta produtividade.

Terraplenagem ou movimento de terras A economia de mão-de-obra introduzida pela mecanização é notável. Para a execução braçal do movimento de terra de 50 m3/h de escavação seriam necessários pelo menos 100 homens, entretanto a mesma tarefa pode ser executada por uma única escavadeira, operada apenas por um homem.

Operações preliminares da terraplenagem Abertura e melhoria de caminhos de serviço: Utiliza-se, normalmente, os caminhos rurais existentes, executando melhorias nestes caminhos, tais como reforços e reformas mata-burros e pontilhões, e melhorias na plataforma. A partir dos caminhos rurais existentes implantam-se trechos virgens de acesso directo aos locais de obra. Desvios e provisórias: constituem as vias para manutenção do tráfego da rodovia.

Operações preliminares da terraplenagem Desmatamento, destocamento e limpeza: Desmatamento é a retirada de toda a vegetação existente na faixa de domínio, utilizando-se tractores de esteira e moto- serras. Destocamento é o arrancamento dos troncos de árvores. Limpeza é a retirada de toda a camada de terra vegetal, a qual é depositada em leiras nas extremidades da faixa de domínio.

Operações básicas da terraplenagem Escavação Carga do material escavado Transporte Descarga e espalhamento Compactação

Operações básicas da terraplenagem Escavação: é um processo empregado para romper a compacidade do solo em seu estado natural tornando possível o seu manuseio. Carga do material escavado: corresponde ao enchimento da caçamba ou ao acúmulo diante da lâmina da máquina, do material escavado.

Operações básicas da terraplenagem Transporte: é a movimentação de terra do local escavado (origem) para o local onde será depositado em definitivo e posterior retorno do equipamento descarregado. Descarga e espalhamento: é a execução do aterro propriamente dito, seguido da operação de adensamento do solo, se determinado.

Classificação dos materiais quanto à dificuldade extractiva A maior ou menor resistência que um material pode oferecer, durante a sua extracção de um corte, influencia de forma directa o custo da operação. Os materiais são classificados por em 3 categorias:

Classificação dos materiais quanto à dificuldade extractiva

Cortes São segmentos da rodovia que requerem a escavação do material constituinte do terreno natural, ao longo do eixo e no interior dos limites das seções do projeto que definem o corpo estradal. A seleção inicial dos equipamentos se dá conforme o grau de dificuldade dos materiais ao desmonte.

Sequência construtiva dos cortes Locação topográfica; Limpeza da faixa, remoção da vegetação e obstáculos; Remoção da camada de terra vegetal; Emprego dos equipamentos adequados ao corte e transporte; Acabamento do corte.

Empréstimos São escavações efetuadas em locais previamente definidos para a obtenção de materiais destinados à complementação de volumes necessários para aterros, quando houver insuficiência de volume nos cortes, por razões de ordem qualitativa deste material ou por ordem económica.

Empréstimos Empréstimos laterais: escavações efetuadas próximos ao corpo estradal sempre dentro dos limites da faixa de domínio. Empréstimos concentrados: escavações efetuadas fora da faixa de domínio, em locais que detenham materiais em quantidade e qualidade adequada ao uso de aterros. Usada em último caso.

Aterros São segmentos de rodovia que requerem o depósito, espalhamento e compactação controlada de materiais, provenientes de cortes ou de empréstimos, ou a substituição de materiais inadequados, removidos do subleito dos cortes ou dos terrenos de fundação dos aterros.

Regras básicas no serviço de aterro A primeira providência executiva do empreiteiro é a marcação dos pontos de dos aterros; Iniciar o aterro nas cotas mais baixas, em camadas horizontais; Prever caimento lateral, para rápido escoamento de água de chuva; Escalonar ou zonear praças de trabalho, onde as etapas do trabalho de aterro não se atrapalhem.

Aterros A situação mais sensível à execução de aterro é a ocorrência de uma chuva quando o material está espalhado e pulverizado, antes da compactação. Etapas de execução: -Lançamento do material pelo equipamento de transporte; -Espalhamento em camadas, com espessura da camada não mais que 20cm; -Compactação propriamente dita de cada camada.

Compactação de aterros É o processo mecânico de aplicação de forças externas, destinadas a reduzir o volume dos vazios do solo, até atingir a massa específica máxima, resistência e estabilidade. Factores de influencia: -Natureza do solo – é necessário equipamento adequado; -Teor de água (umidade) – corresponde à quantidade mínima de água, necessária para atingir a umidade ótima para a compactação;

Compactação de aterros Factores de influencia: -Energia de compactação – fornecida pela ação dos rolos compactadores; -Número de passadas do rolo compactador e espessura da camada; -Processo de compactação – Método de aplicação da energia necessária; -Velocidade de compactação.

Compactação de aterros Por Compressão: O esforço é proveniente da aplicação de uma força vertical. Por Amassamento: Consiste na aplicação simultânea de forças verticais e horizontais, provenientes do equipamento utilizado. Por Impacto: Consiste na aplicação de forças verticais, provocando impacto sobre a superfície, com repetição de até 500 golpes por minuto. Por Vibração: Quando a aplicação das forças verticais se dá com uma frequência de repetição acima de 500 golpes por minuto.

Compensação de volumes Compensação longitudinal: todo o volume extraído é transportado para segmentos diferentes daquele de sua origem. Compensação lateral: o material escavado é usado no mesmo segmento em que se processou a escavação.

Tractor de esteira (TE) A parte principal é a lâmina escavadora. A esteira metálica permite seu uso em quase todos os tipos de terrenos.

Escarificador ou “Ripper”. Outros implementos Escarificador ou “Ripper”. Utilizado em material de 2a categoria

Escavadeiras

Escavadeiras Retroescavadeiras

Exclusivamente para o carregamento Pá carregadeira (PC) Exclusivamente para o carregamento

Carregadeira

Camião basculante (CB)

Motoniveladora (MN) Para espalhamento do material descarregado e para acabamento, por raspagem, de superfícies.

Motoscraper (MS) Executa a escavação, o auto-carregamento, o transporte e o espalhamento do material escavado.

Motoscraper (MS)

Compactadores

Equipes de terraplenagem Os equipamentos de terraplenagem são agrupados em equipes de trabalho de acordo com a distância de transporte (DT). • DT ≤ 50 m (Equipe: Tractor de Esteiras – TE) Trabalha sozinho em pequenas distancias. Executa as 4 primeiras etapas da terraplenagem. A escavação é executada longitudinalmente, deixando uma leira lateral. Faz marcha-ré e passa a escavar mais à direita.

Equipes de terraplenagem • 50 m < DT ≤ 2000 m Equipe: MS + TE (pusher) + MN (acabamento do material espalhado) Os moto-scrapers (MS) têm melhor rendimento até distâncias máximas de 2000 m (DT~2000 m). Deve ser previsto um número adequado de pushers, de modo que não haja paralisação de nenhum MS por falta de empurrador.

Equipes de terraplenagem • DT > 2000 m Equipe: TE (escavação) + PC (carregamento) + CB (transporte) + MN (espalhamento) Em DT > 2000 m o maior rendimento é obtido por equipes constituídas pelos quatro equipamentos relacionados acima. Cada equipamento executa sua tarefa especializada.

Tabela de volumes acumulados

Perfil longitudinal e diagrama de massas

Propriedades do diagrama de massas 1. O diagrama de massas não é um perfil. A forma do diagrama de massas não tem nenhuma relação com a topografia do terreno. 2. Inclinações muito elevadas das linhas do diagrama indicam grandes movimentos de terras. 3. Todo trecho ascendente do diagrama corresponde a um trecho de corte (ou predominância de cortes em seções mistas). 4. Todo trecho descendente do diagrama corresponde a um trecho de aterro (ou predominância de aterros em seções mistas).

Propriedades do diagrama de massas 5. A diferença de ordenadas entre dois pontos do diagrama mede o volume de terra entre esses pontos. 6. Pontos de máximo correspondem à passagem de corte para aterro. 7. Pontos de mínimo correspondem à passagem de aterro para corte.

Propriedades do diagrama de massas 8. Qualquer horizontal traçada sobre o diagrama determina trechos de volumes compensados (volume de corte = volume de aterro). Esta horizontal, por conseguinte, é chamada de linha de compensação (ou linha de terra). A medida do volume é dada pela diferença de ordenadas entre o ponto máximo ou mínimo do trecho compensado e a linha horizontal de compensação.

Propriedades do diagrama de massas 9. A posição da onda do diagrama em relação à linha de compensação indica a direção do movimento de terra. Ondas positivas (linha do diagrama acima da linha de compensação), indicam transporte de terra no sentido do estaqueamento da estrada. Ondas negativas indicam transporte no sentido contrário ao estaqueamento da estrada.

Factor de homogeneização de volumes

Factor de homogeneização de volumes