empolamento

NEP

Obras Civis - Volume 2

Memria Justificativa do

Projeto Bsico da Pista Experimental

Identificao de Sistemas de Pesagem em Movimento

Dezembro de 2008

Identificao de Sistemas de Pesagem em Movimento Convnio TT 102/2007

OBRAS CIVIS Volume 2 Memria Justificativa do Projeto Bsico da Pista Experimental

Dezembro de 2008

Convnio 102/2007 DNIT / UFSC IDENTIFICAO DE SISTEMAS DE PESAGEM EM MOVIMENTO

FICHA TCNICA

DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES DNIT Luiz Antonio Pagot Diretor Geral DNIT

Hideraldo Luiz Caron Diretor de Infra-Estrutura Rodoviria

Luiz Cludio dos Santos Varejo Coordenador Geral de Operaes Rodovirias

Joo Batista Berretta Neto Coordenador de Operaes

SUPERINTENDNCIA REGIONAL/DNIT/SC Joo Jos dos Santos

Superintendente Regional de Santa Catarina

Edemar Martins Supervisor de Operaes

Nvio Antnio Carvalho rea de Engenharia e Segurana de Trnsito

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Alvaro Toubes Prata

Reitor

Carlos Alberto Justo da Silva Vice-Reitor

Edison da Rosa Diretor do Centro Tecnolgico

Antonio Edsio Jungles Chefe do Departamento de Engenharia Civil

LABORATRIO DE TRANSPORTES E LOGSTICA - LABTRANS Amir Mattar Valente, Dr.

Supervisor do Laboratrio LABTRANS/UFSC

NCLEO DE ESTUDOS DE PESAGEM

EQUIPE TCNICA Valter Zanela Tani, Dr.

Hlio Goltsman, Eng. Eletrnico Mrcio Roberto de Lima Paiva, Dr. Fernando da Rocha Pantoja, PhD.

Flavio De Mori, Dr. Gustavo Garcia Otto, Eng. Civil

EQUIPE DE APOIO Daniel Moura Arago, Administrador

APRESENTAO


Memria Justificativa do Projeto Bsico da Pista Experimental

Apresentao

As Obras Civis necessrias a realizao do experimento do projeto de Identificao de Sistemas de Pesagem em Movimento com Mltiplos Sensores, objeto do convnio TT 102/2007 firmado entre o Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes DNIT e Universidade Federal de Santa Catarina UFSC, demandaram a execuo dos seguintes servios:

Projeto Bsico de Execuo da Pista Experimental; Memria Justificativa do Projeto Bsico da Pista Experimental; Oramento do Projeto Bsico da Pista Experimental; Projeto de Sinalizao da Pista Experimental: melhorias e oramento; Acompanhamento das Obras de Ampliao e Adequao da Pista

Experimental; Abrigo dos Sistemas de Coleta e Armazenamento de Dados

Estes servios esto apresentados, respectivamente, nos Volumes de 1 a 6 do relatrio Obras Civis. Os Volumes 1, 2 e 3 apresentam um conjunto de informaes necessrias as obras de construo da pista experimental. J o Volume 4 apresenta as melhorias e o novo oramento do projeto de sinalizao rodoviria da pista. Por sua vez o Volume 5 relata as visitas de acompanhamento das obras de construo da pista experimental e apresenta os ensaios e controle de obras dos materiais empregados no processo construtivo. Finalizando, o Volume 6 apresenta o projeto para a construo do abrigo dos sistemas de armazenamento de dados da pesagem dinmica.

A construo da pista experimental para a realizao de pesquisas de diferentes tecnologias para pesagem em movimento utilizando mltiplos sensores e do abrigo dos sistemas esto localizados:

Rodovia: BR-101/SC Trecho: Divisa PR/SC Divisa SC/RS (Rio Mampituba) Segmento: Km 417,9 ao km 418,8 PNV: 101BSC4270 Lote: 29/SC


Memria Justificativa do Projeto Bsico da Pista Experimental

O Volume 2 Memria Justificativa do Projeto Bsico das obras civis contm as informaes dos procedimentos adotados que justificam os dados de projeto adotados. Neste documento esto:

As justificativas e objetivos; Os estudos:

Trfego; Topogrficos; Geolgicos; Geotcnicos; Hidrolgicos;

Os Projetos:

Geomtrico; Terraplenagem; Pavimentao; Sinalizao; Defensas.

1

NDICES

2

NDICE

Folha

1. APRESENTAO 4

1.1. ASPECTO 5

1.2. JUSTIFICATIVA 7

1.3. OBJETIVOS 8

1.4. DURANTE A EXECUO 8

2. ESTUDOS 9

2.1. ESTUDOS DE TRFEGO 11

2.2. ESTUDOS TOPOGRFICOS 24

2.3. ESTUDOS GEOLGICOS 28

2.4. ESTUDOS GEOTCNICOS 35

2.5. ESTUDOS HIDROLGICOS 60

3. PROJETOS 69

3.1. PROJETO GEOMTRICO 71

3.2. PROJETO DE TERRAPLENAGEM 77

3.3. PROJETO DE DRENAGEM 82

3.4. PROJETO PAVIMENTAO 88

3.5. PROJETO DE SINALIZAO 93

3.6. PROJETO DE DEFENSAS 96

4

1. APRESENTAO

5

1.1. ASPECTO

CONSULTORA: NEP NCLEO DE ESTUDOS DE PESAGEM.

VOLUME: 3 - MEMRIA JUSTIFICATIVA ACESSO AO POSTO DE PESAGEM

PROJETO: PROJETO BSICO DE ENGENHARIA ACESSO AO POSTO DE PESAGEM

RODOVIA: BR-101/SC

TRECHO: DIVISA PR/SC DIVISA SC/RS (RIO MAMPITUBA)

SEGMENTO: KM 417,9 KM 418,9

PNV: 101 BSC 4270

LOTE: 29/SC

7

1.2. JUSTIFICATIVA

Visando melhorar as condies das rodovias brasileiras e o controle na aferio de

peso e dimenses de veculos de cargas, ser testado na regio de Ararangu um sistema

que realiza estas medies a altas velocidades. Para que seja possvel a implantao desta

nova tecnologia, ser construdo um Acesso (alternativo) ao Posto de Pesagem, que

funcionar exclusivamente para testes destas novas tecnologias.

Com base no projeto de duplicao da BR-101, a nova pista ser destinada

apenas ao uso de veculos de cargas. Com uma extenso de aproximadamente 600 metros

ser executadas toda em concreto asfltico.

Diferentemente do que acontece hoje em dia, a implantao das novas

tecnologias de pesagem em movimento levam em conta outros parmetros importantes na

destruio do pavimento, tais como o tipo de suspenso dos veculos. A pesagem esttica

no leva em considerao a dinmica veculo/pavimento e, portanto, no capta a totalidade

do efeito destes veculos no pavimento.

A independncia do novo acesso em relao pista duplicada de fundamental

importncia. Como a faixa ser de uso exclusivo para pesagem em movimento, poder

entrar em manuteno sem interferir no funcionamento do posto, e sem interferir no fluxo

da rodovia. A funcionalidade do posto no afetada, pois a atual agulha de entrada ser

mantida.

A construo do novo acesso se deve principalmente instalao de

equipamentos que necessitam de um pavimento livre de imperfeies e irregularidades.

Durante a construo os equipamentos sero instalados e suas leituras devero ser

coletadas aps a liberao da pista ao trfego.

8

1.3. OBJETIVOS

Atravs do convnio entre UFSC/DNIT ser realizada a pesquisa que possui por

objetivo principal a criao de um acesso independente, para testes de equipamentos

capazes de medir pesos velocidades elevadas.

1.4. DURANTE A EXECUO

Para complementar o objetivo do estudo, relativo ao convnio UFSC/DNIT,

observa-se a necessidade de instalao de sensores durante o processo de execuo da

estrutura do pavimento. Na interface de cada camada do pavimento (subleito/sub-base;

sub-base/base; base/capa CBUQ) ser posicionado sensores. Cuja responsabilidade est a

cargo do Ncleo de Estudos de Pesagem (NEP UFSC).

9

2. ESTUDOS

10

ESTUDOS DE TRFEGO

11

2.1. ESTUDOS DE TRFEGO

2.1.1. Introduo

A finalidade dos Estudos de Trfego obter, por meio de mtodos sistemticos

de coleta de dados, informaes de cunho importante ao conhecimento do volume e

composio da frota de veculos que trafegam pela via em estudo.

Em anexo a estas pesquisas, que fornecem os dados sobre o trfego atual, e por

meio de aplicaes de frmulas e estudos aprofundados, obtm-se o prognstico da futura

demanda de trfego.

2.1.2. Caractersticas de Volume de Trfego

O volume de trfego, que uma via apresenta como principal caractersticas que

interessam ao projetista a variao no espao e no tempo. A variao espacial evidencia-

se na distribuio desigual dos veculos nas faixas de trfego, no caso de vias com quatro

ou mais faixas, e na distribuio na quantidade de veculos em um sentido em relao ao

sentido oposto da mesma via.

O volume de trfego no se mostra uniformemente distribudo ao longo do dia e

apreciao mais atenta torna patente a sua variao temporal que distinta entre meses do

ano, entre semanas do ms, entre dias da semana e mesmo entre intervalos de hora dentro

da hora.

2.1.3. Caractersticas de Velocidade

A qualidade do deslocamento de um veculo ao longo de uma via pode ser

avaliada em funo da velocidade que esse deslocamento se realiza ou em funo de sua

recproca, o tempo de viagem.

As variveis que influenciam a velocidade de um veculo podem ser associadas,

entre outras causas, ao motorista, ao veculo, s condies de trnsito, rodovia e s

condies climticas.

Os estudos de trnsito conduziram ao estabelecimento de vrios tipos de

velocidade de veculos que participam do fluxo virio e que so definidas a seguir:

12

Velocidade de Projeto: a velocidade selecionada para fins de projeto e

correlaes com os elementos de uma via, tais como curvatura,

superelevao, distncia de visibilidade e, sobretudo com aqueles em que a

segurana dos usurios est vinculada;

Velocidade de Operao: a maior velocidade que um motorista pode

viajar em dada via sob as condies existentes de trfego sem que sejam

excedidas, em nenhum momento, as velocidades seguras definidas pela

velocidade de projeto, segmento por segmento;

Velocidade de Marcha: a velocidade de trnsito de veculos ou de uma

determinada classe, em um segmento virios, ou seja, a distncia percorrida

pelos veculos dividida pelo intervalo de tempo consumido no percurso;

Velocidade Mdia de Marcha: o resultado da soma das distncias

percorridas pelo veculo dividida pela soma dos tempos consumidos no

percurso.

2.1.4. Nveis de Servio

Para as anlises de capacidade foram identificadas as condies de operaes

que caracterizam seis Nveis de Servios conforme metodologia adotada. As condies de

liberdade operacional do trfego podem ser consideradas iguais aos Nveis de Servio A,

B, C, D, E e F.

2.1.5. Previso da Demanda

A metodologia para a determinao da atual e futura demanda de trfego

consiste basicamente na obteno de alguns parmetros, sendo eles:

Volume Dirio Mdio Anual - VDMA;

Volume Horrio de Projeto - VHP;

Volume Horrio de 5 minutos;

Taxa de Crescimento do Trfego.

2.1.5.1.Volume Dirio Mdio Anual

O VDMA, Volume Dirio Mdio Anual, representa a mdia diria de veculos

que utilizam uma determinada via ao longo de um ano. Esse nmero na realidade um

13

conceito estatstico e identifica a mdia, isto , a quantidade mdia provvel de veculos

por dia ao longo de um ano. A sua determinao feita a partir de contagens efetuadas em

perodos curtos e a expanso dos volumes realizada com base em coeficientes de

sazonalidade horria, semanal e mensal obtidos a partir de medies de trfego realizadas

em postos de contagens instalados na regio.

O VDMA determinado por meio da expresso:

CmCsCh

VDVDMA

=

onde:

VDMA = Volume dirio mdio anual

VD = Volume mdio obtido na contagem de trfego

Ch = Coeficiente de sazonalidade horria

Cs = Coeficiente de sazonalidade semanal

Cm = Coeficiente de sazonalidade mensal

2.1.5.2. Volume Horrio de Projeto

O VHP, Volume Horrio de Projeto a intensidade de trfego utilizada para a

verificao da capacidade ao fluxo de veculos e, consequentemente, dimensionar a via,

intersees e seus dispositivos. Para este trabalho, foi considerado o VHP como o

correspondente a ensima hora de trfego mais intenso no transcorrer de um ano.

A curva ajustada srie de pontos representados pelo par de coordenadas, hora

de maior volume de trfego no ano - coeficiente K apresenta ponto de inflexo com o

menor raio de curvatura; a hora correspondente a este ponto a ensima hora e o

coeficiente K, o de projeto. A ensima hora referida, geralmente, a 30, hora mais

trafegada no ano.

O VHP determinado pela expresso:

VDMAKVHP =

14

2.1.5.3.Volume Horrio de 5 Minutos

A habilidade de uma via ou uma interseo em acomodar satisfatoriamente, na

concepo do usurio, determinando volume de trfego depende no s da demanda,

expressa em volume por hora, mas principalmente das flutuaes de volume de curta

durao dentro da hora no que diz respeito s magnitudes e seqncias dessas flutuaes.

O volume Horrio de 5 Minutos determinado por meio da expresso:

xFPH

VHVH

125=

Onde:

VH5 = Volume Horrio de 5 Minutos.

FPH = Fator de Pico Horrio.

VH = Volume Horrio.

2.1.5.4.Projeo de Trfego

As taxas de crescimento do trfego so obtidas de estudos scio-econmicos das

regies de origem e destino das viagens, proporcionalmente participao no volume de

veculos. Outro procedimento seria a obteno das taxas pela anlise da srie histrica.

As projees so realizadas pela aplicao da expresso:

n

n iVV )1(0 +=

Onde:

Vn = Volume de trfego no ano n.

Vo = Volume de trfego no ano-base.

i = Taxa de crescimento de trfego.

n = Nmero de anos transcorridos aps o ano base.

15

2.1.6. Metodologia Empregada

Dados de Trfego Existentes

Com o objetivo de reunir dados disponveis que pudessem formar um banco de

dados conhecidos e confiveis que permitisse identificar o comportamento do trfego na

regio e facilitar a elaborao do Plano de contagem complementar, foi realizada uma

pesquisa.

Dados Disponveis

1. DNIT mantm um posto de contagem permanente prximo ao posto de Polcia Rodoviria no km 417,0

2. km 417,0 localiza-se no meio do segmento (km 418,0) correspondente ao Lote 09;

3. Contagem de Classificao de Veculos por nmero de eixos realizada em junho 1997:

por dia de semana e por sentido;

por faixa horria, por sentido e por dia da semana;

4. Contagem de Volume em 1994 e em 1995: por ms e por sentido;

por faixa horria, por ms e por sentido;

por ms e por dia da semana;

5. Contagem de Volume em 1996 e em 1997, por ms;

6. Determinao de Volumes Horrios Mximos para os anos de 1994, 1995 e 1996;

7. Dados de pesagens na Balana existente no km 418,0;

Apresenta-se nas Figuras 1 e 2, mapas com a posio dos locais de pesquisa de

trfego (postos de contagem) correspondente aos dados disponibilizados considerados.

16

Figura 1 - Mapa de Localizao dos Postos das Pesquisas Volumtrica Classificatria.

Figura 2 - Mapa do Plano de Contagem de Trnsito em Santa Catarina.

17

2.1.7. Plano de contagem de campo

O plano apresentado contemplou a proposio da contagem volumtrica

classificatria em campo, para a correta mensurao do trfego pesado no segmento da

rodovia.

Considerando-se os dados existentes disponibilizados e pesquisados, foi

proposto esse Plano de Contagem, com a certeza de sua suficincia, para a precisa

avaliao do trfego incidente no segmento supra referido.

A disponibilidade de dados facilitou em muito a formulao do Plano, pois

permitiu a determinao de fatores de Correo e de Fatores de Expanso.

O Plano de Contagem de Trfego proposto e aceito, contemplou a

implementao das pesquisas de campo abaixo descrita, cujo croqui de localizao dos

postos de contagem apresenta-se exposto na Figura 3.

Contagem Volumtrica Classificatria Direcional

Contagens de 24 horas dirias por um perodo de 3 dias consecutivos (Quarta-

feira, Quinta-feira e Sexta-feira) em uma interseo de 4 ramos ou 3 ramos, classificando

os veculos em automveis, nibus e caminhes.

Postos de contagem:

DR1 - km 412,2 (trevo principal de Ararangu e que coincide com o

ponto de interseo da BR-101 com a SC-449);

DR2 - km 426,8 (trevo de acesso a Turvo - entroncamento da BR-

101 com a SC-285);

Contagem Volumtrica Classificatria Segmento

Estas contagens seguem o mesmo procedimento do item anterior, com a

diferena de se tratar de contagem em duas direes.

Postos de contagem:

SG1 - km 418,0 - em frente Balana do DNIT;

SG2 - km 436,5 - permetro urbano de Sombrio;

18

2.1.8. Determinao do trfego mdio dirio anual (TMDA)

O Trfego Mdio Dirio Anual - TMDA para o ano de 1998 foi determinado a

partir das pesquisas de campo realizadas. Algumas contagens foram realizadas durante 3

dias de 24 horas dirias e outras, de apenas uma ou duas horas.

As contagens de 24 horas foram corrigidas atravs de dois fatores de correo:

FCM - Fator de Correo do Ms de realizao da pesquisa;

FCS - Fator de Correo do dia da Semana.

Esses fatores foram obtidos das contagens realizadas pelo DNIT nos Postos 03 e

21 (mdia de ambos), do Plano Nacional de Contagem de Trnsito (dados

disponibilizados). Os Fatores obtidos e utilizados foram:

FCM = 1,247;

FCS - quarta feira = 0,918;

FCS - quinta feira = 0,870;

FCS - sexta feira = 1,135;

Nas contagens de uma hora foram utilizados trs fatores de correo:

FCM - Fator de Correo do Ms de realizao da pesquisa;

FCS - Fator de Correo do dia da Semana;

FCH - Fator de Correo do Horrio da Pesquisa.

Os Fatores de Correo Mensal e Semanal foram os mesmos supracitados. Para

o Fator de Correo Horria, cada posto teve seu prprio fator calculado de acordo com os

postos DR1 ou DR2. Os dados de veculos foram transformados em TMDA, aplicando-se

os fatores de correo acima mencionados.

O trfego determinado pelo IME no Estudo de Pr-Viabilidade, leva em

considerao anlise dos dados existentes das contagens realizadas no Plano Nacional de

Contagens de Trnsito e contagens complementares efetuadas. Considera ainda, o desvio

do trfego da BR 116 e a gerao de trfego do Mercosul.

As pesquisas realizadas apontaram trfego muito semelhante ao considerado

pelo IME, razo pela qual se optou pela utilizao daquele determinado no Estudo de Pr-

Viabilidade para o trfego do segmento.

19

FLORIANPOLIS FLORIANPOLIS

KM 411(PONTE KM 425,0 ACESSO

RIO ARARANGU) POSTO BR KM 426,5

PT1 TURVO DR2 KM 426,8

PL2 PL1 AC7

PT2 e PR1 KM 430,2

DR1 KM412,2 (TREVO PRINCIPAL

PT3 e PR2 OD1 DE ARARANGU) EP1 MARCO KM432 KM 432,0

PT4 PR3 e ON1

KM412,5 MICHELIN AC8 OD7

PL4 PL3 POSTO MEDICAMENTOS KM 432,5 BAR GUARITA

KM412,9 POSTO ATLANTIC PT7 e PR6

PL6 PL5 KM413,0 PL12 PL11 KM433,0 IGREJA

AC9

OD2 MINIMERCADO KM433,1

POSTO BR KM 413,4 OD8

PL8 PL7 KM413,5

PL14 PL13 KM433,5

ENGREBLOCOS KM413,7 AUTODIESEL

ON2 OD3 PT8 e PR7 ON6 KM 435,0

PONTO DE ONIBUS KM413,8

AC10 PL15

PL10 PL9 KM414,0 MILKBOM KM435,3

PL16 OD9

PONTO ONIBUS KM414,7 PONTO ONIBUS

ON3 PT5 e PR4 AC11 OD10

KM435,8

CTA e 3R KM415,0 MOVEIS E DECORAES PT9 e PR8

OD4 ON7 KM436,2

AC1

TREVO DIMON KM 415,7 AC12 OD11 e PL17

OD5 POSTO ESSO E RESTAUR. KM436,3

ON4 KM415,8 PONTO ONIBUS PL18 PT10 e PR9

ON5 KM416,4 PONTO ONIBUS

AC2 SG2 KM 436,5

AGROPECU- KM416,7 MODEPLAST

RIA RURAL OD6 ON8 KM437,0

POLC. RODOVIRIA KM417,0 AC13 e PL20 OD12 e PL19

AC3 KM437,3 TREVO DE SOMBRIO

AC.POSTO SHELL KM 417,3 PT12 e PR11 PT11 e PR10

BALANA SG1 KM 418,7 PONTE KM438,0

AC4

KM 419,1 IGREJA

AC5 PORTO ALEGRE

BIG SUPERMERCAD KM 420,4 CONVENES

AC6 PTi-CONTAGEM PEDEST. TRANSVERS.

BAR SNOOKER KM 420,5 PONTO ONIBUS PRi - TEMPO DE RETARDAMENTO

PT6 e PR5 PLi-CONTAG.PEDESTRE LONGITUD.

KM422,0 CONCRETAR ONi-CONTAG.ACESSO PONTO ONIBUS

MARCO KM 422 KM 422,1 ACi -CONT. ACESSO (INTERSECO)

KM423,1 AC.SANGA DA TOCA ODi - O/D DE PLACAS

KM 423,2 CEVAL (GRANJA) DRi-CONTAGEM 24 H DIRECIONAL

SGi-CONTAGEM 24 H SEGMENTO

EPi-CONTAGEM ESPECIAL (3 HORAS)

PORTO ALEGRE

Figura 3 - Croqui de Localizao dos Postos de Pesquisa de Trfego.

20

2.1.9. Determinao do trfego futuro

O trfego futuro foi determinado pela composio:

Trfego normal com crescimento natural;

Trfego desviado em funo das melhorias efetuadas, principalmente

com a duplicao;

Trfego decorrente do aumento de intercmbio com os pases do

Mercosul.

As pesquisas efetuadas determinaram apenas o trfego normal.

Com base no trfego do ano base foi projetado o trfego para o perodo de

projeto de 10 anos (2003 2012), considerando-se uma taxa de crescimento anual de 3,8%.

Apresenta-se na Tabela 1 a planilha com a projeo do TDMA, calculada

conforme os critrios supra-referidos.

Tabela 1 - Projeo de Trfego.

Soma Total dos

2 eixos 3 eixos articulado dos CM veculos

2003 10257 578 921 2897 2610 6428 17263

2004 10647 599 956 3007 2709 6672 17919

2005 11052 622 993 3122 2812 6926 18600

2006 11472 646 1030 3240 2919 7189 19306

2007 11908 670 1069 3363 3029 7462 20040

2008 12360 696 1110 3491 3145 7746 20802

2009 12830 722 1152 3624 3264 8040 21592

2010 13317 750 1196 3762 3388 8346 22413

2011 13823 778 1241 3904 3517 8662 23263

2012 14349 808 1288 4053 3651 8992 24149

Trecho: Ararangu - Ermo

CaminhesAno CP ON

2.1.10. Determinao do parmetro N

O Nmero N Equivalente de Operaes do Eixo Padro (8,2 toneladas) foi

determinado atravs da seguinte expresso:

21

FDFRFVTMDAN = 365

Onde,

365 = nmero de dias de um ano

TMDA = Trfego Mdio Dirio Anual na rodovia (nibus e caminhes)

FV = Fator de Veculos ponderado

FR = Fator Climtico Regional (adotado = 1,0, conforme observao Apostila

TRFEGO do Mdulo I - Fundamentos - Prof. Marclio Augusto Neves do

Curso de Ps-Graduao em Pavimentao - Faculdade de Engenharia e

Arquitetura da FUMEC - edio 1997.

FD = Fator Direcional (32% para carros de passeio e 45% para veculos comerciais,

por ser pista dupla)

A expresso acima decorrente do Mtodo de Projeto de Pavimentos

Flexveis do DNIT, elaborado em 1966 pelo Engenheiro Murilo Lopes de Souza e revisto

em 1971.

Os fatores de veculos foram calculados a partir da campanha de pesagem

realizada na prpria rodovia sem considerao dos excessos de carga permitidas pela

Resoluo n. 12/98 acrescidas de 7,5 %.

Os fatores de veculos considerados foram os seguintes:

Tabela 2 - Fatores de veculos Individuais (AASHTO). PERCENTUAL

% VECULO (1) (2)

FATOR DE VECULO

Caminho simples (2C) 13,1 14,0 0,12

nibus (2C) 8,2 8,3 0,28

Caminho duplo (3C) 41,4 41,8 1,30

Reboque e semi-reboque (2S3, 3S3, 2S2, 3S2, 2C2 e 2S1) 37,3 35,9 2,85

22

Tabela 3 - Fatores de Veculos Individuais (USACE). PERCENTUAL

% VECULO (1) (2)

FATOR DE VECULO

Caminho simples (2C) 13,1 14,0 0,12

nibus (2C) 8,2 8,3 0,30

Caminho duplo (3C) 41,4 41,8 6,29

Reboque e semi-reboque (2S3, 3S3, 2S2, 3S2, 2C2 e 2S1) 37,3 35,9 15,10 (1) Trecho: Ararangu Ermo (2) Trecho: Ermo - Sombrio

2.1.11. Clculo do Fator de Veculos Ponderado

7006

10,15261029,6289714,092130,0578)(

+++=USACEFV

27,8)( =USACEFV

7006

85,2261030,1289712,092128,0578)(

+++=AASHTOFV

64,1)( =AASHTOFV

A seguir so apresentadas planilhas com o clculo do nmero N para o

perodo de projeto (2003 2012).

Tabela 4 Nmero N para Projeto pela USACE e AASHTO.

USACE AASHTO Ano

Anual Acumulado Anual Acumulado

2003 9,52x106 9,52 x106 1,89 x106 1,89 x106

2004 9,88x106 1,94 x107 1,96 x106 3,85 x106

2005 1,03 x107 2,97 x107 2,04 x106 5,89 x106

2006 1,07 x107 4,04 x107 2,11 x106 8,00 x106

2007 1,10 x107 5,14 x107 2,19 x106 1,02 x107

2008 1,15 x107 6,29 x107 2,28 x106 1,25 x107

2009 1,19 x107 7,48 x107 2,36 x106 1,48 x107

2010 1,23 x107 8,71 x107 2,45 x106 1,73 x107

2011 1,28 x107 9,99 x107 2,55 x106 1,98 x107

2012 1,33 x107 1,13 x108 2,64 x106 2,25 x107

23

ESTUDOS TOPOGRFICOS

24

2.2. ESTUDOS TOPOGRFICOS

2.2.1. Consideraes Gerais

O Estudo Topogrfico teve por finalidade fornecer a base cartogrfica necessria

elaborao do Projeto do Acesso ao Posto de Pesagem, localizada prximo Ararangu.

2.2.2. Extremidades do Segmento

O acesso ao posto teve seu incio no PP=5+600 e o seu fim no PF = estaca

6+519,67 localizado, estaqueamento baseado no projeto de duplicao da Br-101 j

existente para este lote.. A extenso total do trecho resultou em 919,67 metros.

2.2.3. Levantamentos de Campo

Tendo como base os marcos implantados ao longo do trecho, relacionados no

final deste Estudo, foram implantadas poligonais de apoio para o levantamento

planialtimtrico. Os marcos utilizados nas poligonais possuem coordenadas determinadas

por GPS e nivelamento geomtrico referenciado a rede do IBGE.

A partir das poligonais, foi executado levantamento planialtimtrico por meio de

irradiao. A altimetria desenvolveu-se de forma a caracterizar uma nuvem de pontos

cotados na rea de interesse, identificando todos os pontos notveis na rea: estradas,

bueiros, espiges, talvegues, meios-fios e divisas de propriedades.

2.2.4. Nivelamento e Contranivelamento

Foram nivelados e contranivelados todos os pontos, da poligonal e auxiliares,

utilizados para as irradiaes. O nivelamento foi referenciado a rede do IBGE.

No segmento correspondente o eixo foi locado de 20 em 20 m, a partir do qual

foram levantadas as sees transversais a nvel. No segmento correspondente Linha Geral

as sees transversais foram geradas a partir da planimetria.

2.2.5. Implantao de Referncias de Nvel

Foi realizada a implantao de uma referncia de nvel de concreto, as quais

esto relacionadas em ordem crescente no final deste estudo.

25

2.2.6. Levantamentos Planialtimtricos

Foram levantados planos cotados com malha de 20 m ou menos conforme as

necessidades do estudo nos locais de intersees, de

conexes com ruas e de jazidas, abrangendo reas de levantamentos necessrias

compatibilidade dos detalhes dos estudos executados.

2.2.7. Batimetrias

Para complementao dos estudos hidrolgicos desenvolvidos foram

determinadas por nivelamento geomtrico as cotas de mxima cheia, cotas a montante e a

jusante da ponte existente com finalidade de se obter a declividade da lmina dgua.

2.2.8. Tolerncias

Tabela 5 - Tabela de Tolerncias.

TOLERNCIAS

Distncias td 0,5 k

ngulos tx 3n

thu 2 cm/km Nivelamentos

tha 12,5 k

Onde,

td = tolerncia em metros

tx = tolerncia em segundos

thu = tolerncia mxima em um quilmetro

tha = tolerncia mxima acumulada em milmetros

k = distncia medida ou nivelada em quilmetros

= erro mdio cometido na medida de um ngulo (20)

n = nmero de estaes e transposies do aparelho

Segue, abaixo, relao dos marcos, coordenadas LTM, ao longo do trecho

levantado:

26

Tabela 6 - Relao dos marcos no trecho de instalao .

MARCO COORDENADA

ESTE

COORDENADA

NORTE COTA

M453 197133,751 1793674,993

M454 195860,735 1792369,993 27,0449

Tabela 7 Relao dos pontos das poligonais.

ESTAO COORDENADA ESTE COORDENADA NORTE

E7 197789,730 1794468,534

E8 197101,152 1793704,147

E9 196496,468 1793034,517

E10 196173,858 1792699,680

Tabela 8 Relao de referencias de nvel.

RN ESTACA DISTNCIA AO EIXO LADO COTA

24V 5+000 39,50 LD 16,848

12 6+016,18 29,71 LD 26,651

13 6+500 24,71 LE 27,087

14 7+004,90 31,83 LD 27,739

27

ESTUDOS GEOLGICOS

28

2.3. ESTUDOS GEOLGICOS

2.3.1. Introduo

Neste tpico esto explicitadas e materializadas as informaes geolgicas

obtidas dos trabalhos de anlise, investigao e detalhamento da rea de abrangncia do

projeto, compreendida entre os do Km 416,6 ao Km 417,5, nas proximidades da Balana

localizada em Ararangu.

As informaes exteriorizadas na presente apreciao refletem as caractersticas

topogrficas, geolgicas, hidrolgicas e hidrogeolgicas, geotcnicas e ambientais de

carter regional e local, obtidas da anlise de elementos cartogrficos, aerofotogramtricos

e sensoriais, cartas temticas, documentos, projetos e trabalhos executados sobre a regio

de interesse e da observao e do reconhecimento de campo levadas a efeito.

Tais levantamentos, desenvolvidos em paralelo, esto concomitante e

intimamente ligados aos demais estudos especficos do projeto de engenharia, como os

estudos de traado, hidrolgico, geotcnico.

2.3.2. Escopo de Trabalho e Metodologia

As fases do Estudo Geolgico e Investigao, correlatas, esto resumidas nas

atividades desenvolvidas na Coleta, Anlise e Pesquisa de Dados existentes sobre a regio

e a superfcie de interesse propriamente dita; na Interpretao Aerofotogramtrica do

segmento objeto do novo traado e nas Investigaes de Campo, empreendidas em duas

etapas distintas: uma de carter Preliminar e outra de Anteprojeto.

Na etapa preliminar procurou-se estabelecer a configurao espacial das

formaes geolgicas envolvidas, relacionando e correlacionando suas caractersticas

intrnsecas com a geometria do traado e a futura implantao da obra; procurou-se

promover a interao das interfaces Geologia-Clima, envolvendo as questes e os aspectos

Geomorfolgicos, de Cobertura Vegetal e Solos; projetou-se a determinao dos Pontos

Crticos e empreendeu-se a primeira Seleo de Locais passveis de obteno de materiais

de construo.

Foram observados e caracterizados os terrenos emergentes e sua morfologia,

com vistas a implantao da melhor alternativa de traado; foram detalhadas as zonas de

29

possveis instabilidades potenciais ou reais, regies de solos coluviais e/ou potencialmente

instveis e fundao de aterros; foram identificados condicionamentos hidrogeolgicos

possivelmente intervenientes e detalhado as reas de ocorrncia de materiais de construo.

Tais informaes esto materializadas em um texto abrangente da geologia,

contendo concluses e recomendaes implantao, com a suficincia, dependente das

caractersticas dos Estratos e Littipos envolvido com o segmento em estudo e requerido

pela obra.

2.3.3. Estudos Gerais no Trecho

O traado do acesso ao posto, em Ararangu, localizada no extremo sul

catarinense, assenta-se sobre sedimentos da plancie costeira, que foram construdas

durante o Cenozico, mediante a acumulao de sedimentos de origem continental,

transicional e marinha.

O ambiente geolgico regional onde est inserido o contexto da BR-101, est

relacionado com as plancies costeiras que foram construdas durante o Cenozico,

mediante a acumulao de sedimentos de origem continental, transicional e marinha, em

paleo-reentrncias da zona costeira, controladas por antigas direes estruturais do

embasamento cristalino, retrabalhados por diversos ciclos de transgresso e regresso,

decorrentes das oscilaes do nvel do mar, ocorridas no quaternrio.

O quadro geolgico recente, que vislumbramos localmente nos afloramentos das

barrancas do Rio Ararangu e da Laje, escavaes clandestinas de explorao de areia e

alguns cortes de estradas e acessos secundrios, permite ter uma viso ampliada, onde

diversas bacias hidrogrficas conviveram com sistemas lagunares e antigas reentrncias do

oceano no continente.

Estas reentrncias e sistemas lagunares foram parcialmente isolados do oceano

por barreiras arenosas mltiplas apoiadas em altos do embasamento, construda pela

dinmica costeira no decorrer de importantes variaes do nvel do mar durante o

quaternrio.

A parte interna e mais continental das plancies de inundao das grandes bacias

hidrogrficas, como o caso do Rio Ararangu, marcada por vales de fundo plano,

preenchidos por sedimentos fluviais grosseiros, mais prximos da Serra Geral, que se

30

intercalam com depsitos coluvionares de encosta acumulados no piemonte, compondo um

amplo sistema de leques aluviais coalescentes, que nas suas pores distais mais prximas

do oceano, se interdigita com sedimentos marinhos e lagunares.

Apoiado sobre os sedimentos do sistema de leques aluviais ocorrem restos de um

pacote de areias litorneas. Pertencem a um terrao marinho, muito dissecado, constitudo

por areias quartzosas, de cores amarelo acastanhadas at avermelhadas, muitas vezes

enriquecidas em matriz secundria composta por argilas e xidos de ferro.

Os sedimentos mais antigos que ocorrem na regio foram depositados no final

do Paleozico, com mais de 230 milhes de anos de idade. So atribudos Formao Rio

do Rasto - Grupo Passa Dois, e esto relacionados com depsitos de plancie costeira de

um antigo mar interno. So siltitos, argilitos e arenitos finos esverdeados, arroxeados e

avermelhados, com representao local de bancos calcferos, s vezes oolticos, por vezes

com abundantes fragmentos de conchas.

Na poro superior da Formao Rio do Rasto, depsitos fluviais,

compreendendo arenitos avermelhados, arroxeados, amarelados e esbranquiados,

intercalam-se em argilitos e siltitos avermelhados, arroxeados.

No local de estudo observamos a alternncia de depsitos paludais argilo-

turfosos e argilosos, relacionados com redes de drenagens atuais, aluvies arenosos e

argilo-arenosos, de idade recente, alm de colinas reliquiares e terrenos mais altos

retrabalhados de sedimentos arenosos relacionados com antigos cordes litorneos.

31

Tabela 9 - Coluna Estratigrfica da Era Cenozica ( DNPM-SC, CARUSO,F.J.,1995) .

PERODO TERM. FCIES DESCRIO LITOLGICA

Fcies Elica Areias quartzosas, finas a muito finas, esbranquiadas, bimodais, s vezes c/ dunas de grande envergadura.

Fcies Paludais Turfas ou depsitos de lamas muito ricas em matria orgnica, geralmente relaciona-se a depsitos

paleolagunares. Fcies Lamosa de Fundo Lagunar

Sedimentos lamosos, finamente laminados, bioturbados, eventualmente intercalados por finas camadas de areia, podem estar associados

ocorrncia de vasas de diatomceas. Fcies Areno-lamosa de Fundo Lagunar

Sedimentos areno-lamosos relacionados s fcies trantransicionais, que ocupam profundidades

intermedirias do corpo lagunar. Fcies Arenosa de Fundo Lagunar

Sedimentos arenosos que ocupam as pores lagunares mais rasas do flanco ocenico

Fcies Arenosa de Praia Lagunar

Sedimentos arenosos maturos, sob o ponto de vista mineralgico e textural, nas reas do flanco ocenico, e imaturos no flanco continental. Interdigitam-se com

fcies lagunares e fluviais. Fcies Flvio-delta-

lagunares Camadas alternadas de areias, de granulometria

variada e lamas. Fcies Arenosa de

leques de sobrelavagem.

Camadas arenosas de granulometria mdia a grosseira eventualmente c/ estratif. plano-paralela ou ondul. de pequeno porte. Relacionam-se a sedimentos transportados por fluxo de alta energia, em perodos

de tempestade. Fcies Residuais Transgressivas

Depsitos de biodetritos carbonticos, originados no decorrer das fase de subida relativa do nvel do mar,

por ocasio do retrocesso das linhas de costa ocenica e lagunar, fazendo com que o avano das praias permitisse retrabalhamento pelas ondas de depsitos pr-existentes, em ambos os domnios.

Fcies de canais de Mars.

Areais grosseiras e mdias, ricas em biodetritos, tpicas de canais de interligao entre o oceano e a

laguna, que transicionam para o interior desta. Fcies de deltas de

mar enchente Areias de granulometria mdia, com estratificaes

cruzadas tabulares, inclinadas em direo ao continente.

HOLOCENO

SISTEMA LAGUNA-BARREIRA IV

Fcies praiais marinhas

Areias quartzosas, finas a mdias, bem selecionadas, com estratificao plano-paralela com mergulho suave

p/mar. Fcies Elica Areias quartzosas finas a muito finas, de colorao

amarelo acastanhado at avermelhado, muitas vezes c/ matriz secundria c/ argilas e xidos de ferro,

eventualmente arenitosferruginosos.

QUATERNRIO

PLEISTOCENO

SUPERIOR

SISTEMA LAGUNA

BARREIRA III

Fcies praiais marinhas

Areias quartzosas, mdias at muito finas, de colorao amarelo claro at acastanhado,

eventualmente c/ estrat. cruzada acanalada, espinhas de peixes e tubos fsseis.

Fcies Fluviais De Canais Meandrantes

Areias e lamas resultantes do retrabalhamento, por ao fluvial dos pacotes sedimentares colvio-

aluvionares.

TERCIRIO/

QUATERNRIO

PLIOCENO AO

HOLOCENO

SISTEMAS DE

LEQUES ALUVIAIS

Fcies proximais de encostas

Cascalhos, areias e lamas, resultantes da ao de processos gravitacionais e aluviais que ocorrem nas

proximidades das encostas do embasamento.

32

2.3.4. Estudos de Jazidas

Foram estudadas 2 jazidas de solos e ambas foram indicadas para uso:

Jazida de Solo 01

Os citados sedimentos arenosos, podem ser bem observados nos cortes e taludes

das escavaes que empreiteiras e moradores realizaram na regio de Mato Alto, em

Ararangu, visando a explorao de areia fina para aterro e construo civil, localizado a

cerca de 600 metros a oeste-noroeste do Km 415 da BR-101. Esta rea foi estudada e

indicada como potencial jazida de solo JS-01, visando ser fornecedora de areia fina com

silte e argila, e bastante oxidada, para aterro, e areia fina quartzosa mais lmpida para

aproveitamento nas futuras obras de duplicao.

Os trabalhos iniciais de caracterizao da jazida de solo JS-01 demonstraram que

o material superficial, composto de areia fina avermelhada/amarronada com silte/argila e

xidos adequada para aterros. A camada superficial possui at 5,0 metros de espessura. A

rea j explorada possui aproximadamente 11 hectares.

A rea bloqueada como JS-01 neste estudo possui 26 hectares. Considerando

uma espessura aproveitvel de 3,0 metros pode-se ter volumes superiores a 780.000 m3.

Esta rea possui diversos proprietrios e a extrao de material para aterro e areia est

parcialmente em atividade na poro norte da escavao.

Jazida de Solo JS-02

Outra jazida estudada localiza-se no Km 428, denominada de Jazida de Solo JS-

02. Ali a rea j foi parcialmente explorada, sendo o material utilizado para o antigo aterro

da rodovia. Esta rea degradada, com cerca de 4,0 hectares distando cerca de 150 metros a

oeste da rodovia.

Esta jazida JS-02 possui caractersticas geolgicas semelhantes jazida 01. So

bancos arenosos retrabalhados, com capeamento arenoso fino marrom-avermelhado

oxidado com espessuras aproveitveis de 2,5 a 3,5 metros, j excluindo-se a camada de

solo orgnico e o substrato arenoso mais esbranquiado e frivel. A rea degradada possui

aproximadamente 4,0 hectares.

A rea passvel de aproveitamento JS-02 supera os 20,0 hectares. Se

estipularmos uma mdia de 3,0 metros de espessura teremos volumes superiores a 600.000

33

m3. A rea passvel de lavra est, segundo o overlay do DNPM de 16/06/1998, entre

uma rea no onerada e a rea 95/815049.

Tabela 10 - Resumo das Jazidas Prioritrias para Utilizao.

N DA JAZIDA LOCALIZAO E DISTNCIA DO EIXO

DA BR-101

TIPO DE

MATERIAL

UTILIZAO

PREVISTA

VOLUME DISPONVEL

ESTIMADO M3

PASSIVO AMBIENT

AL

JS-01

Mato Alto

Km 415

600 m a oeste da rodovia

Solo arenoso fino

avermelhado aterro 780.000 PA-04

JS-02

Sanga da Toca

Km 428

150 m a oeste da BR-101

Solo arenoso

Fino avermelhado

aterro 600.000 PA-10

Seixeiras do rio Manoel

Alves

Km 412

9,0 Km a oeste de Ararangu

Seixos

Predominantes de basaltos

Diversos usos como pedra britada, etc.

Britadores artesanais

Jazidas com vrios titulares

---

Pedreiras de Maracaj

8,0 Km ao norte de Ararangu

Rocha basltica / diabsio

Diversos usos como pedra britada.

Saibrita

6.000.000 m3

e Setep

1.600.000 m3

---

34

ESTUDOS GEOTCNICOS

35

2.4. ESTUDOS GEOTCNICOS

2.4.1. Introduo

Os estudos geotcnicos desenvolvidos objetivaram a identificao das

caractersticas e classificao dos materiais ocorrentes, partindo de subsdios fornecidos

pelos Estudos Geolgicos e pelo Projeto Geomtrico.

Estes estudos foram realizados visando proporcionar aos demais projetos,

conhecimento da trabalhabilidade dos materiais, caractersticas dos materiais constituintes

dos aterros, fundao destes e das obras de arte especiais, bem como permitir uma

avaliao qualitativa e quantitativa dos materiais ocorrentes na regio, passveis de

utilizao na construo da obra.

2.4.2. Metodologia

Servios Executados

A metodologia empregada no desenvolvimento dos estudos geotcnicos constou

das seguintes etapas de trabalho:

Inspeo de campo pela equipe de geotecnia;

Reconhecimento das fontes de materiais locais;

Elaborao da programao de sondagem;

Execuo de sondagens, coletas de amostras e ensaios in situ;

Execuo dos ensaios de laboratrio, com as amostras coletadas do

subleito e jazidas.

Equipamentos Utilizados

Para os estudos do subleito "in situ", alm dos veculos e pessoal necessrios,

foram utilizados os seguintes equipamentos pertinentes aos servios de campo:

Equipamento necessrio para a realizao de sondagens diretas do

tipo furo e poo; escavadeiras, trados helicoidais, ps e

picaretas;

Equipamento para a realizao de sondagens:

36

1. a percusso (SPT), rotativas e penetrmetro dinmico leve (DPL) -

para identificao da estratigrafia.

2. a cone sul-africano para correlaes com CBR.

Das amostras coletadas e processadas no laboratrio da projetista, foram

executados ensaios de cisalhamento direto, de sedimentao, e ensaios de caracterizao

completa, abrangendo granulometria por peneiramento, ndices de consistncia, densidade,

umidade, compactao, expanso e CBR. Para os agregados foram executados ensaios de

abraso Los Angeles, durabilidade, adesividade e ndice de forma. Diretamente in situ

foram executados ensaios de dissipao.

Mtodos

DIN 4094 - Norma alem para explorao por ensaios

penetromtricos

MB-3406 - Ensaio de penetrao de cone "in situ" (CPT)

MB-12/80 - Execuo de sondagens de simples reconhecimento de

solos

Demais Mtodos normalizados pelo DNIT.

2.4.3. Estudos do Subleito

Geologia Regional

O ambiente geolgico regional est relacionado com as plancies costeiras

construdas durante o Quaternrio, mediante a acumulao de sedimentos de origem

continental, transicional e marinha, controladas por antigas direes estruturais do

embasamento cristalino, retrabalhados por diversos ciclos de transgresso e regresso do

mar.

Geologia Local

A rodovia BR-101, mais precisamente na regio de Ararangu, desenvolve-se

predominantemente sobre terrenos arenosos finos a muito finos, de colorao

esbranquiada a amarelo-acastanhada, at a avermelhada. Relacionadas com a rede local de

drenagem, em vrios locais depositam-se sedimentos mais ricos em argilas e matria

orgnica, relacionados com os mais antigos sedimentos arenosos finos. No segmento

correspondente ao Contorno de Ararangu nas vrzeas encontram-se solos aluvionares

37

constitudos por solos hidromrficos argilosos moles a muito moles. Argila preta orgnica

mole, areias finas fofas e misturas compostas destes solos, so depositadas acima de

camadas profundas com melhor resistncia, compostas de argila arenosa fina cinza

esverdeada, areia fina marrom, areia grossa e pedregulhos.

2.4.4. Ocorrncia De Materiais Para Construo

Caixas de Emprstimos de solos

Em funo da inexistncia de cortes relevantes ao longo do trecho, somente foi

prevista uma caixa de emprstimo dentro da faixa de domnio, localizada no segmento do

Contorno de Ararangu. Deste modo o material necessrio para a execuo dos aterros

ser proveniente de jazidas de solos localizadas fora da faixa de domnio, a seguir

discriminadas.

Jazidas de Solos

Foram escolhidas duas jazidas de solo para atender todo o trecho. Ambas as

Jazidas JS1 como a JS2 podem ser usadas para a construo da pista.

a) JS-01

Identificao

O material ocorrente foi identificado como areia argilosa fina, cor amarelada.

Segundo a classificao T.R.B trata-se de material A2-4 em todas as amostras ensaiadas,

com mdia de 11 % do material passando na peneira #200.

Resultado dos Ensaios

Aps o tratamento estatstico foram obtidos os seguintes resultados:

N=8

ISC =15,2 = 3,46 % ISC=11 %

Os valores dos parmetros de consistncia LL e IP no foram determinados em funo da caraterstica do prprio material.

A expanso praticamente nula, variando entre 0,00 % e 0,10%.

38

A umidade natural situa-se entre 7,3% e 16,2% e a umidade tima entre 7,1% e 11,5%.

ngulo de atrito = 31

Coeso = 7,7 kPa

b) JS-02

Identificao

O material ocorrente foi identificado como areia argilosa, cor avermelhada.

Segundo a classificao T.R.B. trata-se de material A2-4 e A2-6, com mdia de 17 % do

material passando na peneira #200.

Resultado dos Ensaios

Aps o tratamento estatstico obtiveram-se os seguintes resultados:

N=6

ISC =18,1

= 2,55 %

ISC=16 %

Os valores dos parmetros de consistncia LL e IP foram obtidos em 2 casos,

com valores mximos de 26% e 7% respectivamente.

A expanso varia entre 0,00 % e 0,10%.

A umidade natural situa-se entre 9,1% e 21,4% e a umidade tima entre 10,4% e

13,4%.

ngulo de atrito = 36

Coeso = 5,3 kPa

Jazidas de Areia

O material arenoso a ser utilizado na execuo da obra, poder ser obtido no Rio

Uruanga, nas proximidades do Morro da Fumaa, aproximadamente a 50,0 Km ao norte

Ararangu.

Trata-se de areia de excelente qualidade, de origem grantica, com possibilidade

de atender s exigncias granulomtricas necessrias.

Ocorrncia de rocha

39

Para extrao do material ptreo a ser utilizado na obra foi indicada a ocorrncia

JP-01, j explorada anteriormente, localizada 3,3 km direita do Km 24+680 da rodovia,

com volume utilizvel superior 470.000 m3, cujas caractersticas tcnicas so

apresentadas a seguir:

Classificao petrogrfica: Basalto

Abraso Los Angeles: 19,8%

Durabilidade com sulfato de sdio: 4% de perda na frao mida e

10,5% na frao grada.

Adesividade: Satisfatria com 0,4% de aditivo Betudope.

ndice de Forma: 0,702

Os laudos de sondagem encontram-se disponveis na seqncia do estudo

geotcnico, assim como as tabelas resumos dos ensaios.

2.4.5. Interpretao dos Ensaios

Com base nos elementos geomtricos e nos estudos desenvolvidos durante a fase

preliminar do projeto, programou-se um detalhamento dos estudos dos terrenos de

fundao dos aterros, visando a obteno de parmetros para a anlise da estabilidade dos

taludes dos aterros e do recalque dos mesmos.

Procedeu-se a investigaes geotcnicas complementares, onde foram realizadas

nas reas pr-escolhidas, sondagens a penetrao esttica e sondagens a percusso.

Na seqncia deste desse estudo encontram-se disponveis para anlise os laudos

de sondagem, relatrio dos ensaios do subleito bem como os ensaios relativo aos materiais

das jazidas JS1 e JS2.

2.4.6. Clculo do ndice de Suporte do Subleito

A construo do acesso ao posto que est sendo toda a camada final de

terraplenagem ser executada com materiais das duas jazidas indicadas JS-01 e JS-02 que

apresenta ndice de suporte de 11% e 16% respectivamente.

Deste modo, de forma conservadora, adotou-se o valor de ISCp=11% o menor

dentre os 2 valores avaliados.

41

ENSAIO DE CISALHAMENTO DIRETO

OBRA: BR - 101 - Ararangu / SCLOCAL DA COLETA: Jazida 01

DATA: 26/08/99

42


OBRA: BR - 101 - Ararangu / SCLOCAL DA COLETA: Jazida 02

DATA: 26/08/99

43

RODOVIA: BR 101 TRECHO: Divisa PR/SC - Divisa SC/RS Ararangu - SombrioJazidas

Referncia Jazida 01 Jazida 02Corpo de prova 1 2 3 1 2 3Tenso aplicada kPa 50 100 200 50 100 200Data 26/8/1999 26/8/1999 27/8/1999 27/8/1999 27/08/199 27/8/1999ndices FsicosMassa g 424,008 424,008 410,800 456,808 437,808 415,108Volume cm3 208,52 208,52 208,52 208,52 208,52 208,52Densidade (g ) gf/cm3 2,033 2,033 1,970 2,191 2,100 1,991Umidade (w) % 11,31 11,29 11,41 13,57 13,32 14,33Massa esp. seca (g d) cm3 1,83 1,83 1,77 1,93 1,85 1,74Massa esp. dos gros (g s) gf/cm3 2,666 2,666 2,666 2,690 2,690 2,690ndice de vazios (e)

Parmetros de Resistncia

ngulo de Atrito (f) o 31,0 35,8Coeso (c) kPa 7,7 5,2


ESTUDO:

44

AFAST.

(m) DE A ISC (%) DE A ISC (%) DE A ISC (%)

5 + 720 D 8,00 0,00 0,44 3 0,44 0,71 5

5 + 920 E 8,00 0,00 0,69 4

6 + 320 E 8,00 0,00 0,52 3 0,52 0,70 7

6 + 520 D 8,00 0,00 0,45 12 0,45 0,62 19

6 + 720 E 8,00 0,00 0,38 4 0,38 0,71 7

Afastamento

do eixo

Profundidade

programada

Nivel d`gua

De At m m m

ST-915 + 590 C 0,00 1,50 EIXO 2,00 CC ST NFE Areia escura1,50 2,00 Turfa

ST0316 + 120 A 0,00 0,30 LD 8,00 CC ST Areia com matria orgnica0,30 0,60 Areia marrom com pedra0,60 1,10 Areia marrom variegada com amarelo

ST0286 + 700 A 0,00 0,80 LE 12,00 3,00 PN Areia fina, cinza amarelado0,80 3,00 Areia fina, amarelada. Solo firme.

PN0367 + 120 A 0,00 1,00 LE 8,00 1,00 CC PN Areia marrom com pedra

Identificao quanto a textura e cor

CONE SUL AFRICANO (DCP)

Estudo: Subleito

Rodovia: BR 101

Data: Out/98

Trecho: Divisa PR / SC - Divisa SC / RS

BOLETIM DE SONDAGEM

Rodovia: BR 101

Registro

Estaca

progressiva

Configurao da

terraplenagem

Camada

Km

Posio em

relao ao eixo

Ensaios a

realizar

Ferramenta

utilizada

Estudo: Subleito

(km)

Subtrecho: Ararangu - Sombrio

CAMADA 1 CAMADA 2ESTACA CAMADA 3LADO

Trecho: Divisa PR/SC - Divisa SC/RS Subtrecho: Ararangu - Sombrio

45

13 14 15 16 17 18 19

JS-01/A JS-01/B JS-01/C JS-01/D JS-02/A JS-02/B JS-02/D

1 1 1 1 2 2 2

m 0,00-5,00 0,00-5,00 0,00-2,00 0,00-2,00 0,00-3,50 0,00-2,00 0,00-2,00

2 " %

1 " %

3/8 " %

n 4 %

n 10 % 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

n 40 % 99,8 99,8 99,6 99,8 95,0 95,1 96,9

n 200 % 12,1 16,1 10,8 20,7 17,2 30,6 26,4

% 4,14 3,93 4,15 17,22 1,34 19,90 4,15

% 0,00 4,49 0,00 0,68 2,74 1,87 4,78

% 7,93 7,65 6,60 2,81 13,10 9,12 17,49

% 17,0 22,2 13,4 10,0 21,3 20,5 20,5

I I I I I I I

Ararangu - SombrioTrecho: Divisa PR/SC - Divisa SC/RS

Registro de Laboratrio

Jazida

IS

Argila

Silte

Classificao Resiliente

Granulometria

(% Pass

ante nas Peneiras)

Amostra

ENSAIOS DE SEDIMENTAO

Rodovia: BR-101

Estudo: Jazidas

(0,074-0,050)

Solo Tipo I: Bom comportamento quanto a resilincia

Solo Tipo II: Comportamento regular quanto a resilincia

Solo Tipo III: Comportamento ruim quanto a resilincia. Evita o emprego em camadas de pavimento

Camada

46

17 18 19 33 34 35 36 37 28 29 30

JS-02/A JS-02/B JS-02/C JS-02/1 JS-02/2 JS-02/3 JS-02/4 JS-02/5 JS-02/6 JS-02/7 JS-02/8

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

x x x x x x x x x

m 0,0 - 3,5 0,0 - 2,0 0,0 - 2,0 0,20 - 3,00 0,20 - 4,00 0,10 - 3,00 0,10 - 3,00 0,10 - 3,00 0,10 - 3,00 0,10 - 2,00 0,10 - 3,00

% 14,50 12,40 15,50 13,60 18,30 11,6 21,4 17,0

2 " %

1 " %

3/8 " %

n 4 %

n 10 % 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

n 40 % 95,0 96,7 96,9 95,6 95,7 94,9 95,1 95,3 93,9 94,1 94,3

n 200 % 17,2 7,8 26,4 21,6 19,3 26,4 28,3 25,7 20,1 20,7 23,1

% NP NP NP NP NP 26 NP NP 22 26 26

% NP NP NP NP NP 7 NP NP 5 7 5

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

A-2-4 A-3 A-2-4 A2-4 A2-4 A2-6 A2-4 A2-4 A2-6 A2-6 A2-6

g/cm3 1,921 1,877 1,861 1,830 1,825 1,864

% 10,4 12,2 13,4 13,2 13,0 12,0

12 % 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0

% 22,5 21,0 20,5 17,0 17,7 18,5

% 22,5 21,0 20,5 17,0 17,7 18,5

Subtrecho: Ararangu - SombrioTrecho: Divisa PR/SC - Divisa SC/RS Rodovia: BR 101

Estudo: Jazidas

QUADRO RESUMO DOS RESULTADOS DOS ENSAIOS


Local a ser explorada

Jazida n

Camada

ndice de Plasticidade

ndice de Grupo

Expanso

Furo

Umidade Natural

N de

Golpe

s

h t

Granu

lometria

(% Pas

sante nas

Pene

iras

)

Classificao T.R.B

D mx

Limite de Liquidez

ISC

IS

47

31 32 ST99 ST100 ST97 ST98 ST101

JS-02/9 JS-02/10 JS-02/11 JS-02/12 JS-02/13 JS-02/14 JS-02/15

2 2 2 2 2 2 2

x x x x x x x

m 0,10 - 2,00 0,10 - 2,00 0,00 - 4,00 0,00 - 4,00 0,00 - 4,00 0,00 - 4,00 0,00 - 4,00

% 9,10 12,2

2 " %

1 " %

3/8 " %

n 4 %

n 10 % 100,0 100,0 100,0 100,0

n 40 % 93,5 94,4 96,3 96,9

n 200 % 15,3 25,3 17,1 14,6

% NP NP NP NP

% NP NP NP NP

0 0

A2-4 A2-4

g/cm3 1760 1728

% 15,3 16,4

12 % 0 0

% 14,0 28,0

% 14,0 28,0

Estudo: Jazidas


Rodovia: BR 101 Trecho: Divisa PR/SC - Divisa SC/RS


Local a ser explorada

Jazida n

Camada


ndice de Grupo

Expanso

Furo

Umidade NaturalN de

Golpes

h t

Granulometria

(% Pass

ante nas Peneiras)

Classificao T.R.B

D mx

Limite de Liquidez

ISC

IS

48

ST92 ST95 JS-01A JS-01B JS-01C JS-01D J09-1 J09-2 J09-6 J09-7 J10-3

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

m 0,00 - 4,00 0,00 - 3,50 0,00 - 5,00 0,00 - 5,00 0,00 - 2,00 0,00 - 2,00 0,10 - 2,00 0,20 - 3,00 0,10 - 3,00 0,10 - 4,00 0,20 - 3,00

% 12,7 16,2 13,0 12,6 11,0

2 " %

1 " %

3/8 " %

n 4 %

n 10 % 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

n 40 % 99,6 98,4 99,8 99,8 99,6 99,8 99,85 99,89 99,90 99,81 99,86

n 200 % 15,1 11,3 12,1 16,1 10,8 6,7 13,27 24,41 28,62 18,76 20,88

% NP NP IND IND IND IND NP 22,0 NP NP NP

% NP NP NP NP NP NP NP 2,0 NP NP NP

0,0 0,0 0,0 0,0 NP 0,0 NP NP NP

A2-4 A2-4 A2-4 A-3 A2-4 A2-6 A2-4 A2-4 A2-4

kg/m3 1828 1695 1848 1883 1813 1787 1778 1825 1877

% 11,2 9,7 9,4 9,6 8,0 7,1 7,8 9,6 11,5

12 % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

% 16,5 11,0 17,0 25,0 13,4 10,0 13,2 20,0 11,7

% 16,5 11,0 17,0 22,5 13,4 10,0 13,2 20,0 17,7


Segmento: Km 411 - Km 437Contorno Oeste de Ararangu

Trecho: Div. PR/SC - Div. SC/RS Rodovia: BR-101

Jazida

Umidade Natural


Camada

ISC

IS


ndice de Grupo

Expanso

D mx

Estudo: Jazidas

N de

Golpes

h t

Granulom

etria

(% Pass

ante nas

Pene

iras)

Classificao T.R.B

Limite de Liquidez

49

J10-4 J10-8 J10-9

1 1 1

m 0,10 - 2,00 0,10 - 4,00 0,20 - 3,00

% 7,9 10,3 7,3

2 " %

1 " %

3/8 " %

n 4 %

n 10 % 100,0 100,0 100,0

n 40 % 99,83 99,82 99,84

n 200 % 10,57 19,44 11,19

% NP NP NP

% NP NP NP

NP NP NP

A2-4 A2-4 A2-4

kg/m3 1814

% 9,7

12 % 0,0

% 16,2

% 16,2


Rodovia: BR-101 Trecho: Div. PR/SC - Div. SC/RSSegmento: Km 411 - Km 437Contorno Oeste de Ararangu

Estudo: Jazidas

Jazida

Umidade Natural


Camada

ISC

IS


ndice de Grupo

Expanso

D mx

N de

Golpes

h t

Granulom

etria

(% Pass

ante nas

Pene

iras)

Classificao T.R.B

Limite de Liquidez

50

Afastamento

do eixo

Profundidade

programada

Nivel d`gua

De At m m m

J09/1 0,00 0,10 2,00 * ST Camada Vegetal

0,10 2,00 Areia fina, cor amarelada

J09/2 0,00 0,20 ST Camada Vegetal0,20 3,00 3,00 * Areia fina, cor amarelada

J09/6 0,00 0,10 3,00 ST Camada Vegetal0,10 3,00 * Areia fina, cor amarelada

J09/7 0,00 0,10 4,00 * ST Camada Vegetal

0,10 4,00 Areia fina, cor amarelada

J10/3 0,00 0,20 3,00 ST Camada Vegetal

0,20 3,00 * Areia fina, cor amarelada





1

1

1

1

1

Ensaios a realizar

Ferramenta

utilizada


Camada

1

1

BOLETIM DE SONDAGEMRegistro

Configurao da

terraplanagem

Posio em

relao ao eixo

Jazida


Estudo: Jazidas

Rodovia: BR 101

51

Afastamento

do eixo

Profundidade

programada

Nivel d`gua

De At m m m


0,20 3,00 * Areia, amarelo escuro

JS-2A 0,00 3,50 * PP Solo arenoso fino vermelho variegado com marrom

com silte, argila e xidos

JS-2B 0,00 2,00 * ST Solo arenoso fino vermelho variegado. Cor marrom


JS-2C 0,00 3,00 * PP Solo arenoso fino vermelho variegado. Cor marrom


J11/1 0,00 0,10 3,00 * ST Camada vegetal

0,10 3,00 Argila arenosa, amarelada


0,10 2,00 Areia argilosa avermelhada


0,20 3,00 Areia fina argilosa, avermelhado

1

2

2

2

2

2

2

Ensaios a realizar

Ferramenta

utilizada


Camada


Configurao da

terraplanagem

Posio em

relao ao eixo

Jazida


Estudo: Jazidas

Rodovia: BR 101

52

Afastamento

do eixo

Profundidade

programada

Nivel d`gua

De At m m m


0,20 4,00 Areia argilosa fina, avermelhada


0,10 3,00 Areia argilosa fina, avermelhada


0,10 3,00 Areia argilosa, avermelhada






0,10 3,00 Areia fina argilosa, avermelhada


0,10 3,00 Argila arenosa, avermelhada

2

2

2

2

2

O smbolo de * significa jazida investigada mas no indicada no projeto

2

2

Ensaios a realizar

Ferramenta

utilizada


Camada


Configurao da

terraplanagem

Posio em

relao ao eixo

Jazida


Estudo: Jazidas

Rodovia: BR 101

53

Afastamento do

eixo

Profundidade

programada

Nivel d`gua

De At m m m

ST-91 5 + 590 C 0,00 1,50 EIXO 2,00 CC ST NFE Areia escura

1,50 2,00 Turfa

ST031 6 + 120 A 0,00 0,30 LD 8,00 CC ST Areia com matria orgnica

0,30 0,60 Areia marrom com pedra

0,60 1,10 Areia marrom variegada com amarelo

ST028 6 + 700 A 0,00 0,80 LE 12,00 3,00 PN Areia fina, cinza amarelado

0,80 3,00 Areia fina, amarelada. Solo firme.

PN036 7 + 120 A 0,00 1,00 LE 8,00 1,00 CC PN Areia marrom com pedra


BOLETIM DE SONDAGEM

Estudo: Subleito

Rodovia: BR 101

Registro

Estaca

progressiva

Configurao da

terraplenagem

Camada

Km Posio em relao

ao eixo

Ensaios a realizar

Ferramenta utilizada


55

RODOVIA: BR 101 TRECHO : Divisa PR/ SC - Divisa SC/ RS Ararangu - Sombrio

ORIGEM: Pedreira de Sombrio DATA:

CRIVO I RETIDO CRIVO II RETIDO

PASSANDO RETIDO (mm) (g) (mm) (g) CRIVO I CRIVO II

76,0 63,5 38,0 1.032,0 25,0 1.482,0 34,3 49,3

63,5 50,0 32,0 1.380,0 21,0 1.376,0 45,4 45,3

50,0 38,0 25,0 1.898,0 17,0 826,0 62,8 27,3

38,0 32,0 19,0 2.010,0 12,7 724,0 66,9 24,1

209,4 143,0

CRIVOS REDUTORES% RETIDA

CRIVOS CIRCULARES

(mm)

PESO DAS FRAES

3.002,0

(g)

DAS AMOSTRAS

16/10/1998

NDICE DE FORMA

NDICE DE FORMA: 0,702

TOTAL

GRADUAO

3.006,0

3.040,0

3.022,0

56

RODOVIA: BR-101 TRECHO:

ORIGEM: DATA:

Div. PR/SC-Div. SC/RS. Ararangu - Sombrio

Pedreira de Sombrio out/98

SATISFATRIA

SATISFATRIA

INSATISFATRIA

INSATISFATRIA

SATISFATRIA

SATISFATRIA

15

5

0

0

0

0

EMULSO RR 1C

EMULSO RM 1C

0,2% BETUDOPE

0,4% BETUDOPE

ROAD RESEARCH LABORATORY - MODIFICADO

LIGANTE EMPREGADOCONCLUSO

CAP 20 PURO

% DE DESCOBRIMENTO

0,6% BETUDOPE

ADESIVIDADE

57

RODOVIA: BR-101 TRECHO:

ORIGEM: DATA:

PASSADO RETIDA A B C D E F G

3" 2,5" 2.500

2,5" 2" 2.500

2" 1,5" 5.000 5.000

1,5" 1" 1.250 5.000 5.000

1" 3/4" 1.250 5.000

3/4" 1/2" 1.250 2.500

1/2" 3/8" 1.250 2.500

3/8" N. 3 2.500

N. 3 N. 4 2.500

N. 4 N. 8 5.000

5.000 5.000 5.000 5.000 10.000 10.000 10.000

12 11 8 6 12 12 12

PASSADO RETIDA

3" 2,5"

2,5" 2"

2" 1,5"

1,5" 1"

1" 3/4"

3/4" 1/2"

1/2" 3/8"

3/8" N. 3

N. 3 N. 4

N. 4 N. 8

5000,1

4007,2

19,8

N. DE ESFERAS

Div. PR/SC-Div. SC/RS. Ararangu - Sombrio

Pedreira de Sombrio

PESO E GRADUAO DA AMOSTRA DO ENSAIO em gramasPENEIRAS

out/98

ABRASO "LOS ANGELES"

PERDA (%)

TOTAL Pi

RETIDO

ESPECIFICAES

PENEIRAS

PERDA MXIMA TOLERVEL: Base e Sub-Base 50% Revestido 40%

REGISTRO DO ENSAIO

FAIXA

TOTAL

58

RODOVIA: BR 101 TRECHO : Divisa PR/ SC - Divisa SC/ RS Ararangu - Sombrio

ORIGEM: Pedreira de Sombrio DATA: 16/10/1998

FRAES PESO INICIAL PESO FINAL % DE PERDA GRANULOMETRIA PERDA PONDERADA

GRADO 11/2" - 1" 1492,0 1450,0 2,81 17,9 0,50

3/4"- 1/2" 990,0 894,0 9,70 49,1 4,76

3/8" - 4 300,0 286,0 4,67 33,0 1,54

% DE PERDA TOTAL DO AGREGADO GRADO 6,50

MIDO 3/8" - 4 100,1 93,7 6,29 29,6 1,86

4 - 8 100,0 96,5 3,50 12,8 0,45

8 - 16 100,2 95,8 4,19 11,4 0,48

16 - 30 100,0 93,1 6,90 8,8 0,61

30 - 50 100,0 92,4 7,60 8,0 0,61

% DE PERDA TOTAL DO AGREGADO MIDO 4,00

% DE PERDA TOTAL (AGREGADOS MIDO E GRADO) 10,5

DURABILIDADE

59

ESTUDOS HIDROLGICOS

60

2.5. ESTUDOS HIDROLGICOS

2.5.1. Introduo

A finalidade dos Estudos Hidrolgicos est fundamentalmente ligada a definio

dos elementos necessrios ao Projeto das Estruturas de Drenagem, no que se refere ao local

de implantao, tipo ou dimensionamento hidrulico. Com este objetivo, procura-se

analisar dados pluviomtricos, a fim de estabelecer uma projeo para as precipitaes.

Nos trabalhos hidrolgicos, indispensvel no apenas o conhecimento das

mximas precipitaes observadas nas sries histricas, mas, principalmente, a previso

das mximas precipitaes, com a respectiva freqncia, que possam vir a ocorrer na

regio transposta pela rodovia.

As grandezas caractersticas da precipitao, como a intensidade, a durao e a

freqncia, variam de local para local, de acordo com a latitude, altitude, tipo de cobertura,

topografia e poca do ano. Em razo disso, os dados pluviomtricos de longas sries de

observaes devem ser analisados estatisticamente e no podem ser extrapolados de uma

regio para outra (BACK 1995).

2.5.2. Dados Utilizados

Para a realizao dos estudos hidrolgicos foram utilizados os dados das estaes hidrometeorolgicas apresentadas na Tabela 11 seguinte:

Tabela 11 - Estaes Hidrometeorolgicas Utilizadas.

CDIGO NOME DA ESTAO

TIPO RIO ENTIDAD

E

REA DE DRENAGEM

(KM2) PERODO

02849004 Taquaruu Pluviomtrico - DNAEE - 1946 a 1997

02849012 Ararangu Climatolgico - INEMET - 1926 a 1980

84820000 Forquilinha Fluviomtrico Me Luzia DNAEE 523 1942 a 1997

84950000 Taquaruu Fluviomtrico Itoupava DNAEE 898 1942 a 1997

84520000 Anitpolis Fluviomtrico Brao do Norte

DNAEE 380 1944 a 1997

84560000 So Ludgero Fluviomtrico Brao do Norte

DNAEE 1692 1939 a 1997

84580000 Rio do Pouso Fluviomtrico Tubaro DNAEE 2739 1939 a 1997

84600000 Armazm Fluviomtrico Capivar DNAEE 773 1942 a 1997

61

Na realizao dos estudos foram tambm utilizadas as cartas topogrficas do

IBGE, em escala 1:50.000, correspondentes as Folhas de Ararangu, Turvo e Sombrio.

Foram tambm utilizadas publicaes especializadas do IBGE, o Manual de Hidrologia do

DNIT e estudos hidrolgicos anteriores efetuados na regio pela ECL - Engenharia,

Consultoria e Economia S.A.

2.5.3. Caracterizao Climtica da Regio

O trecho estudado caracteriza-se por ser uma regio praticamente plana,

possuindo uma vegetao rasteira tipicamente litornea, com uso do solo para agricultura

predominantemente temporria.

O clima da regio pode ser classificado como mesotrmico brando, supermido

sem seca e do tipo Temperado, com uma temperatura mdia anual de aproximadamente 19

C e uma precipitao total anual mdia de 1270 mm.

A Tabela 12 apresenta os dados climatolgicos mensais caractersticos da regio

estudada, obtidos da estao climatolgica de Ararangu.

Tabela 12 - Dados Climatolgicos Caractersticos da Regio.

Obs.: EVAPO - Evaporao

EVTP - Evapotranspirao potencial

VARIVEL JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ ANUAL

TEMP MAX (OC)

27,0 29,0 26,0 24,0 23,0 20,0 19,0 16,0 21,0 24,0 25,0 27,0 23,4

TEMP MIN \(OC)

20,0 22,0 19,0 18,0 14,0 11,0 11,0 15,0 16,0 18,0 18,0 21,0 16,9

TEMP MED (OC)

23,3 23,2 22,4 19,5 17,0 15,2 14,4 15,2 16,5 18,4 20,3 22,2 18,9

INSOLAO (h)

6,0 7,0 7,0 6,0 9,0 9,0 7,0 7,0 7,0 6,0 6,0 6,0 6,9

EVPT (mm) 119,0 113,0 99,0 69,0 49,0 38,0 35,0 41,0 52,0 69,0 89,0 109,0 886,0

EVAPO (mm) 124,0 123,0 114,0 87,0 60,0 45,0 40,0 43,0 55,0 72,0 93,0 115,0 971,0

CHUVA (mm) 139,3 148,2 143,3 86,7 83,3 89,8 93,4 123,9 133,4

116,3 107,8 109,5 1374,4

UMIDADE RELATIVA (%)

75,0 79,0 81,0 81,0 80,0 83,0 82,0 84,0 81,0 84,0 80,0 79,0 80,8

62

2.5.4. Precipitaes

O regime pluvial da regio estudada foi definido com base nos dados de

precipitaes totais dirias observados na estao pluviomtrica de Taquaruu. As

caractersticas resultantes so prprias de uma regio de transio, com uma precipitao

total mdia anual de aproximadamente 1.374 mm, variando, no perodo analisado, entre

um mximo de 2.021 mm ocorrido no ano de 1983 e um mnimo de 760 mm no ano de

1968.

Em relao a variao sazonal, as precipitaes totais mdias mensais de longo

perodo indicam dois perodos mais midos (os trimestres de janeiro a maro e de agosto a

outubro), e dois perodos mais secos, sendo que o ms de fevereiro o ms com maior

pluviosidade e o ms de maio o mais seco.

Os totais mdios mensais, conforme mostrados na

Tabela 13 e no histograma da Figura 5, variaram entre um mnimo de 83,3 mm

em maio e um mximo de 148,2 mm em fevereiro. A mxima precipitao total mensal

registrada no perodo de dados registrados foi de 430,0 mm, ocorrida em agosto de 1965.

Tabela 13 Precipitaes Totais Mdias Na Regio de Ararangu.

MS PRECIPITAO MDIA

(MM) PRECIPITAO MXIMA

(MM)

PRECIPITAO MNIMA (MM)

JAN 139,3 306,6 13,4 FEV 148,2 325,6 36,0 MAR 143,3 282,8 32,0 ABR 86,7 273,4 0,0 MAI 83,3 391,0 0,0 JUN 89,8 219,5 15,4 JUL 93,4 388,2 10,6 AGO 123,9 430,0 12,0 SET 133,4 293,0 35,4 OUT 116,3 269,4 17,6 NOV 107,8 268,2 16,4 DEZ 109,5 310,4 19,0

ANUAL 1.374 2.021 760

63

Figura 4 - Chuvas Totais Mensais na Regio de Ararangu.

Quanto ao nmero de dias chuvosos na regio estudada, a mdia indica uma

ocorrncia em torno de 7 (sete) dias por ms. A Tabela 1 apresenta os valores mdios e

mximos mensais de dias com chuva na regio estudada. A Figura 5 mostra tambm um

histograma com estes valores.

Tabela 14 Nmero de Dias Chuvosos na Regio Estudada.

MS NMERO DE DIAS COM CHUVA

MDIO MXIMO

JAN 9 19

FEV 9 19

MAR 9 17

ABR 6 12

MAI 6 14

JUN 6 12

JUL 6 19

AGO 7 14

SET 8 16

OUT 8 18

NOV 7 16

DEZ 8 14

ANUAL 89 125

64

Figura 5 - Nmero de dias com chuvas na regio de Ararangu.

Tabela 15 - Precipitaes Mximas Anuais para a durao de um dia na estao pluviomtrica de Taquarau.

ANO CHUVA (MM)

ANO CHUVA (MM)

ANO CHUVA (MM)

1953 47,4 1968 45,8 1983 131,4 1954 43,8 1969 64,8 1984 71,6 1955 48,4 1970 79,2 1985 90,3 1956 47,6 1971 94,8 1986 115,0 1957 88,8 1972 70,8 1987 57,0 1958 79,2 1973 70,6 1988 84,2 1959 59,2 1974 90,6 1989 97,0 1960 79,4 1975 79,8 1990 68,4 1961 66,8 1976 92,8 1991 76,8 1962 91,8 1977 101,4 1992 60,0 1963 80,0 1978 51,9 1993 58,8 1964 72,6 1979 83,9 1994 63,0 1965 85,2 1980 61,2 1995 150,4 1966 78,0 1981 137,4 1996 64,0 1967 93,2 1982 68,8 1997 69,8

A partir dos dados observados na estao pluviomtrica de Taquaruu, foi obtida

uma srie de chuvas totais dirias mximas anuais para o perodo de 1953 a 1997, que so

mostrados na Tabela 15. Os dados desta srie foram submetidos a uma anlise de

65

freqncia de chuvas mximas, considerando as distribuies de probabilidade Log-

Normal 2, Log-Normal 3, Gumbel, Pearson 3, Log-Pearson 3 e Exponencial 2.

As distribuies foram ajustadas srie de descargas mximas anuais atravs do

mtodo dos momentos e do mtodo da mxima verossimilhana. Para determinar a

distribuio de probabilidade que apresentou a melhor aderncia aos dados observados,

foram calculados os erros padro da estimativa para cada ajuste pelos mtodos citados

atravs da seguinte expresso:

E = [0,5i=1,n(Poi - Pci)2]0,5

Onde,

Poi = chuvas mximas observadas;

Pci = chuvas mximas calculadas pela distribuio ajustada.

A distribuio de probabilidade selecionada foi a distribuio Gumbel ajustada

pelo mtodo dos momentos, pois apresentou o menor erro padro da estimativa.

Considerou-se tambm os estudos realizados pela ELETROBRS, que recomendam a

utilizao das distribuies Gumbel e Exponencial 2, em estudos estatsticos de eventos

extremos, por serem consideradas as distribuies de probabilidade mais robustas e

confiveis.

A Figura 5 mostra a curva de freqncia de chuvas totais dirias mximas anuais

para a regio do municpio de Ararangu, ajustada para a distribuio Gumbel. A Tabela

16 apresenta os valores das chuvas totais dirias para diferentes tempos de recorrncia para

a regio de Ararangu.

66

Figura 6 - Curva de Freqncia de chuvas mximas totais dirias em Taquarau.

Tabela 16 - Precipitaes Mximas Totais Dirias Esperadas (mm).

TEMPO DE RECORRNCIA (ANOS)

PRECIPITAO (MM)

2 74,4 5 97,4 10 112,6 25 131,8 50 146,0 100 160,1 250 178,7 500 192,8 1000 206,8

Em termos de chuvas intensas de curta durao (inferiores a 24 horas),

importantes para o dimensionamento de obras de drenagem pluvial, foi determinada com

base na curva de freqncia de chuvas totais dirias para a regio estudada, uma equao

de chuvas intensas, que mostrada abaixo:

P = 1071,95TR0,1512

(D + 13,06)0,7813

onde,

P = precipitao em mm/hora

TR = tempo de recorrncia em anos

67

D = durao da chuva em minutos;

Esta equao de chuvas intensas foi determinada atravs do mtodo de Torrico,

conforme descrito por Silva1 .

A Figura 04 apresenta um grfico com as curvas de precipitao x durao para

diferentes tempos de recorrncia, obtidas a partir da equao acima apresentada.

Figura 7 - chuvas Intensas na Regio de Ararangu.

2.5.5. Clculo de Vazes Mximas

Foi utilizado o Mtodo Racional para bacias com rea at 10,0 km2.

6

AiCQT

=

1 Silva, J. T. N., Kern, R., Henrique, M. L., Comparao de Chuvas Intensas Obtidas a Partir de Pluviogramas e pelo Mtodo Emprico das Isozonas, Anais do VIII Simpsio Brasileiro de Recursos Hdricos, Vol. 2, Pg. 249 a 259, Foz do Iguau, 1989.

68

Onde,

TQ = vazo de cheia (m3/s) para um perodo de recorrncia de T anos.

A = rea da bacia em ha

i = intensidade de precipitaes em mm/min obtida atravs da equao

( ) 7813,01512,0

06,13

86,17

+

=

CT

Tri

C = coeficiente de escoamento adimensional adotado igual a 0,7 no Contorno de

Ararangu por se tratar de regio em fase de urbanizao, e igual a 0,3 no restante do

trecho.

2.5.5.1.Determinao das Descargas para Obras de Drenagem Superficial

Na determinao da descarga de contribuio necessria para a verificao das

obras de drenagem superficial (meios-fios e/ou banquetas dos aterros), foi considerado o

caso mais desfavorvel, ou seja, foi considerado um subtrecho em aterro e em curva, com

400 m de extenso, de tal maneira que toda a pista de rolamento e os acostamentos passam

a contribuir para os meios-fios e/ou banquetas.

Para o clculo da descarga foi utilizado o mtodo racional, considerando um

coeficiente de run off (C) mdio de 0,80. Os outros dados utilizados foram os seguintes:

Comprimento do aterro = 0,400 km;

Largura = 0,011 km;

rea de contribuio = 0,044 km2;

Intensidade da chuva = 158,3 mm/hora .

A intensidade da chuva foi calculada para um tempo de recorrncia de 10 anos e

um tempo de concentrao de 5 minutos.

Utilizando a frmula racional:

Qp = 0,2777CIA = 0,2777 0,80 158,3 0,0044 = 0,155 m3/s

Desta forma, a descarga mdia por metro linear de rodovia contribuindo para os

meios-fios e/ou banquetas ser:

Qm = 0,155/400 = 0,00039 m3/s.

69

3. PROJETOS

70

3.1 PROJETO GEOMTRICO

71

3.1. PROJETO GEOMTRICO

O Projeto Geomtrico foi desenvolvido com base nas caractersticas tcnicas

preconizadas pelas Normas do DNIT, contidas no Manual de Projeto Geomtrico de

Rodovias Rurais Edio 1999, bem como foram considerados os elementos bsicos

fornecidos pelo Plano Funcional da Rodovia, pelos Estudos de Trfego, Topogrficos,

Geotcnicos e demais projetos correlacionados.

3.1.1. Caractersticas Tcnicas e Operacionais da Rodovia

O projeto executado compatvel com o Plano Funcional e os Estudos de

Trfego elaborados preliminarmente, conforme critrios e conceitos das Normas do DNIT.

De forma geral, no desenvolvimento do projeto foram considerados basicamente

o aspecto funcional da rodovia, a reduo do impacto ambiental e a minimizao dos

custos de implantao obedecendo, no entanto, s limitaes tcnicas pr-determinadas.

A rodovia, em funo de sua classe funcional e volumes de trfego, foi

classificada em caractersticas tcnicas de Classe I-A, segundo classificao das Normas

do DNIT.

O projeto desenvolvido com base no projeto de duplicao indicando

alargamento de um lado da plataforma. Atravessa relevos planos e em funo das

caractersticas adotadas, fornece condies geomtricas para o desenvolvimento de

velocidade diretriz respectiva de 80 km/h no segmento considerado.

A pista est localizada antes do Posto de Pesagem, quando considerado o sentido

Florianpolis Ararangu, ao lado direito da rodovia,devido a sua extenso ser de apenas

600 metros no possui curvas significativas. Quanto ao projeto em perfil, foi mantido o

greide do projeto de duplicao, com exceo da via marginal que devido ao projeto teve

seu greide elevado, esse detalhe do projeto est melhor descrito abaixo.

72

3.1.2. Projeto Planialtimtrico

O projeto em planta foi elaborado com base nas ortofotocartas obtidas para o

trecho e consistiu do lanamento do eixo da rodovia e marginais com auxlio de dados

geomtricos do Projeto de Duplicao existente, resultando na definio analtica de seus

pontos por coordenadas.

O segmento do posto de pesagem teve seu projeto realizado com base no projeto

de duplicao. Sendo assim, o mesmo foi projetado paralelamente ao eixo de projeto da

rodovia.

Em vista dos limites das informaes obtidas nas ortofotocartas e na busca de

maior preciso altimtrica, com auxlio de uma Estao Total e poligonal de apoio

implantada convenientemente na rea, amarradas ao sistema local de coordenadas do

projeto, foram nivelados diversos pontos ao longo de todo o trecho na extenso da faixa de

domnio, de forma a se obter um plano cotado com medies diretas de campo na rea de

interesse do projeto.

O projeto altimtrico, foi baseado nos perfis longitudinais dos eixos

correspondentes, levantados atravs do plano cotado referido. Consistiu ento do

lanamento do greide pavimentao da superfcie da camada situada imediatamente antes

do revestimento final em CBUQ, no eixo de projeto da rodovia.

3.1.2.1.Projeto Planimtrico

O projeto planimtrico da rodovia, desenhado em escala 1:2000, est

apresentado em pranchas tamanho A-3 no Volume 2 e contm os seguintes elementos:

Base Cartogrfica do tipo ortofotocarta, representando a regio do

projeto.

Alinhamento dos eixos de projeto da rodovia assinalados de 20 em

20 metros, numerados a cada 100 metros e definidos pelas seguintes

quilometragens progressivas:

Rodovia: km 5+600=PP a km 6+519,67=PF;

Marcos que representam os vrtices de uma poligonal a ser utilizada

na materializao do eixo para construo, contendo suas cotas e

coordenadas;

73

Rumos verdadeiros dos alinhamentos;

Representao das curvas de nvel, eqidistantes de 1 metro, sendo

as curvas de nvel mestras de 5 em 5 metros;

Representao dos bordos da plataforma e as projees dos off-

sets hachureados, com convenes diferenciando cortes e aterros;

Cotas e posies das RNs;

Faixa de domnio.

3.1.2.2.Projeto Altimtrico

Aps a definio dos elementos planimtricos do projeto da rodovia, com a

caracterizao geomtrica do eixo, em planta, pode-se partir para a definio dos

elementos geomtricos, segunda outra dimenso, visando ao dimensionamento do greide

da rodovia no plano vertical. Para o presente caso o greide foi mantido igual ao projeto da

duplicao j existente para o local. O projeto altimtrico, desenhado nas escalas 1:200 (V)

e 1:2000 (H), so apresentados em pranchas A-3 no Volume 2, contm:

Desenho do perfil longitudinal dos terrenos e o traado dos

respectivos greides nos eixos de projeto, com as caractersticas de

implantao retro-mencionadas;

Percentagem das rampas e seus comprimentos;

Comprimento das projees horizontais das curvas de concordncia

vertical (Y);

Cotas do PIV, PCV e PTV de cada curva vertical;

Comprimento da flecha (e) e raios mnimos das curvas verticais;

Estaqueamento representado por quilometragem progressiva.

3.1.3. Seo Transversal

Estabelecida geometria dos elementos longitudinais da rodovia, com o projeto

do eixo e do greide, resta fixar as caractersticas dos elementos constituintes das sees

transversais, para que se possa definir geometricamente a seo transversal da rodovia em

qualquer ponto ao longo do eixo, ensejando a completa caracterizao espacial da rodovia.

As sees transversais a cada estaca, foram desenhadas em escala 1:200, com identificao

completa da plataforma, taludes, e demais elementos.

74

3.1.3.1.Caractersticas da Seo Transversal

A seo transversal tipo para o presente caso, foi desenvolvida com o objetivo de

no reformular ao projeto original da pista existente na duplicao e manter constantes suas

dimenses ao longo da implantao.

Sendo assim houve no segmento estudado um aproveitamento da pista existente

e manuteno do respectivo greide. O projeto de seo transversal da rodovia apresenta

uma plataforma de terraplenagem composta por um alargamento de 6,60 m ao lado direito

do eixo da rodovia.

As principais dimenses dos elementos geomtricos da seo transversal

projetada para a extenso referida, so visualizadas na tabela a seguir:

Tabela 17 - Sees Transversais.

Elementos Declividade (%)

Largura (m)

Folga lateral em aterros - 1,00 Acesso ao Posto 1 3,60 Pista de rolamento 2 2x7,20 Acostamentos internos 2 2x1,40 Acostamento externo direito 5 3,00 Acostamento externo esquerdo 5 3,00 Faixa de segurana 2 3,00 Barreira tipo New Jersey - 0,60 Defensa metlica seo w simples - 0,75 Plataforma de terraplenagem em aterros 2 31,80 Faixa de domnio - 60,00

3.1.4. Via Marginal

Devido implantao da pista, localizada no lado direito da rodovia nas

proximidades da Balana, ser necessrio uma alterao no projeto inicial de duplicao da

rodovia BR-101.

A construo do acesso acarretar na elevao do greide da via marginal, devido

a proximidade entre ambas. Como conseqncia dessa elevao, temos a eliminao da

ciclovia, pois o talude final deve ser enquadrado dentro do faixa de domnio do DNIT, que

no caso de 30 metros para ambos os lados, valor obtido em relao ao eixo.

75

Sero contabilizadas no projeto de terraplagem os custos relativos a elevao do

greide, guardrails e demais implantaes que alterem os custo do projeto inicial de

duplicao.

As sees de terraplanagem estaro presentes no Volume 2 Projeto Bsico de

Execuo, contemplando a elevao do greide na via marginal.

76

3.2 PROJETO DE TERRAPLENAGEM

77

3.2. PROJETO DE TERRAPLENAGEM

O Projeto de Terraplenagem tem por objetivo a definio das sees transversais

em corte e aterro, a localizao, determinao e distribuio dos volumes dos materiais

destinados conformao da plataforma da rodovia em duplicao de acordo com o

projeto geomtrico e especificaes vigentes, tendo como referncia os elementos bsicos

obtidos atravs dos estudos geolgicos e projeto geomtrico. Desta forma os estudos

geolgicos forneceram indicaes quanto a:

Natureza e origem geolgica da rocha a ser encontrada;

Taludes a serem adotados;

Classificao presumvel dos materiais a serem escavados.

Dos estudos geotcnicos foram obtidas as caractersticas fsicas dos solos dos

cortes e emprstimos. Do projeto Geomtrico foram obtidos:

A definio de posicionamento do acesso e do acostamento em relao ao

eixo da via;

As alturas dos aterros, as profundidades de cortes, as reas das sees

transversais, de estaca estaca, as indicaes de escalonamento de taludes

de cortes, onde necessrios; as indicaes de denteamento para incorporar

um novo aterro ao existente.

3.2.1. Perfil Geotcnico

O desenho do Projeto Geomtrico em perfil, representado com base no furo de

sondagem localizado no Km 5+590, 6+120 e 6+700 , indicando-se as camadas

constituintes segundo a classificao T.R.B.

No Volume 2 Projeto Bsico de Execuo encontra-se detalhado o Perfil

Geotcnico elaborado especificamente para ilustrar os estratos. As ocorrncias de materiais

classificveis foram representadas atravs de convenes prprias e diferenciadas.

3.2.2. Fundao de Aterros

Os estudos geotcnicos realizados ao longo do trecho, no acusaram a existncia

de solo mole em nenhum ponto. Como todo o trecho composto por areia no haver

problemas maiores quanto a fundao de aterro.

78

Denteamento da saia do aterro existente

A simples compactao do aterro da nova pista sobre a saia do aterro atual, nos

segmentos com previso de alargamento da plataforma existente, apresenta alguns

inconvenientes de natu

empolamento

Documents