TERRAPLANAGEMEste curso tem por objetivo fornecer ao aluno os elementos básicos de terraplanagem, de forma a lhes permitir organizar e executar tais serviços segundo um critério lógico, procurando ampliar sua visão técnica para futuros aperfeiçoamentos, que terão a obrigação, como engenheiros, de criar. Não tenho a pretensão de ensinar: limito-me a indicar aos futuros engenheiros a direção em que devem concentrar sua atenção. Livros melhores que este trabalho são citados sempre que deles extraio algum conceito, tabela ou mesmo parágrafos inteiros. Não há intenção de plágio: a intenção é fornecer ao aluno o resumo das aulas de um curso com a duração de trinta horas, e a indicação da bibliografia a ser consultada. Tópicos de Terraplanagem que serão abordados: Introdução Seleção dos equipamentos de transporte Serviços preliminares: Instalação do canteiro, topografia, desmatamento Utilização dos equipamentos - tratores e scrapers Utilização dos equipamentos de carga Preparando para a compactação: espalhamento, homogeneização, secagem e umidificação Execução e estabilidade de aterros Compactação: equipamentos e execução Especificações e controle de compactação 1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS: Desde o orçamento até a aprovação final de uma obra ou trecho de obra, o empreiteiro deve concentrar sua atenção em certos fatores que causam lucros ou prejuízos, sob um ponto de vista técnico. Eis alguns dos pontos onde se deve concentrar a atenção: Fatores de conversão de volumes: nas medições de terraplanagem, os volumes são considerados, geralmente, no corte ou no aterro. Só raramente são medidos nos veículos de transporte. Para uma mesma massa de material, os volumes variam inversamente com as densidades. Tomando como referência o estado natural, no corte, durante o transporte o material tem uma densidade aparente menor, e volume maior, fenômeno denominado EMPOLAMENTO. Ao ser compactado, tem diminuído seu índice de vazios, apresentando densidade aparente maior, e o volume reduz-se. Fator de eficiência das máquinas: já estudado anteriormente, em Construção de Estradas I, tem como parâmetros: qualidade, atenção e condições do operador, paradas por motivos diversos (inclusive recepção de ordens), uso correto de marchas e velocidades, estado da máquina, etc. Tempo de ciclo: Seu estudo é dividido em "tempos fixos" e "tempos variáveis". Fixos são os tempos gastos em carregar, manobrar (ou fazer volta) , acelerar e reduzir. Variáveis são os tempos de transportar e voltar vazio, variando com a distância de transporte e velocidade de locomoção. Custos: Existem dois tipos de engenheiros, segundo Ciro Nogueira: os que entendem de juros compostos, e os que não entendem de juros compostos. Os primeiros conhecem o custo por 3 m , horário e mensal de cada serviço ou equipamento (trabalhando e parado), os juros que paga ou pagaria por máquina e instalações (custos de capital), o preço final da mão de obra (por hora, semana ou mês, encargos sociais, etc.), custos de manutenção e combustíveis, custos eventuais, etc. Os outros... Segurança e Meio ambiente: não é admissível que o engenheiro, apenas em função do lucro, olvide ser humano. A preocupação com a segurança no trabalho, e com a segurança da obra, durante a execução e após seu término, é obrigatória. O engenheiro é responsável pela vida e pela integridade de quem está em sua área de trabalho. Também a agressão ao meio ambiente, tem que ser diminuída ao máximo, por ser questão de sobrevivência da própria espécie humana. Seqüência: a construção de uma estrada começa pelo planejamento. Seguem-se a programação, o projeto, a implantação (terraplanagem, construção da infra-estrutura), e seguindo-se a ela apavimentação (construção da superestrutura) . A seguir, começa a operação, com a conseqüente conservação. Trataremos aqui da implantação da estrada. TERRAPLANAGEM OU TERRAPLENAGEM ? No português de Portugal existe apenas o termo terraplanagem. Realmente, terraplenar significa "encher com terra", mas no Brasil as duas expressões são utilizadas com o mesmo significado: È a arte de mudar intencionalmente a configuração de um terreno. É um serviço complexo e especializado, e de execução agradável. Dentre os que a exercem, alguns prosperam extraordinariamente, enquanto outros tem prejuízos. Embora não haja um fator único que estabeleça tal diferença, o conhecimento e a aplicação dos princípios básicos de terraplanagem é de importância capital . Em terraplanagem, o ponto primordial não é a natureza do material, mas suas propriedades físicas. O que interessa ao empreiteiro é saber o modo mais fácil e econômico de escavar, mover, carregar, transportar e dispor o material. Ao fiscal, que a qualidade final do serviço atenda as especificações de projeto. 2 Há registros históricos e pré-históricos desta atividade mas preferimos tomar como ponto inicial da terraplanagem moderna a invenção do trator de esteiras, em 1904 . Não nos deteremos muito nas máquinas ou em sua evolução, que o aluno já conhece desde que cursou a disciplina Construção de Estradas I . Recordação : Seções típicas, no que se refere à plataforma projetada: CORTE : ATERRO : SEÇÃO MISTA : plataforma parte abaixo, parte acima do terreno natural. 3 No sentido longitudinal da estrada, o diagrama de Bruckner, estudado na disciplina "Estradas", ajuda a otimizar a distribuição entre cortes e aterros . Exercícios de Fixação: Os exercícios do tipo (A) são uma preparação para outros maiores. São de pequena dificuldade em relação aos assinalados por (B), que visam preparar aqueles que efetivamente irão trabalhar na construção de estradas. A1) Calcule a faixa de ocupação, detalhando Xe e Xd, em função de 2L, da cota vermelha H, a c, a a, e da inclinação média ( i ) do terreno, nos três casos típicos. Encontre também fórmulas para determinar a cota dos off-sets em relação à da plataforma. Lembre-se que - na seção mista - pode haver corte ou aterro no eixo... B1) Transforme a resolução do problema (A1) em um programa de computador ou uma planilha de cálculo que além do que foi pedido, avalie as áreas de corte e de aterro. Esses valores serão utilizados no cálculo dos volumes de corte e de aterro (cubagem). O resultado dos dois exercícios encontra-se mais adiante, em outro capítulo... 4 01 - SELEÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TRANSPORTE EM TERRAPLANAGEM : FATORES QUE INFLUEM Fatores naturais: Topografia ( mais ou menos acidentada ) ; altitude ; natureza dos solos, presença de lençol freático, regime de chuvas . Fatores do projeto: Volume a ser movido, distâncias de transporte, rampas, dimensões das plataformas . Fatores econômicos : Custo unitário ( por m movimentado ). Princípios básicos do critério econômico : Redução ao máximo, do capital empatado; equilíbrio de trabalho para rendimento máximo por unidade mecanizada ; o custo unitário deve ser sempre menor que o custo da maquina ou de algum método de trabalho alternativo FATORES NATURAIS Natureza do solo : Granulometria , resistência ao rolamento , capacidade de suporte à ação de cargas , umidade natural , aderência... Exemplos: baixa capacidade de suporte ou alta resistência ao rolamento pode descartar possibilidade de usar equipamento de pneus, como pá carregadeira sobre pneus, em geral mais econômica, ser substituída por shovel, retro-escavadeira ou draga, de custo horário maior. Motivos: excesso de umidade, solo argiloso com matéria orgânica, turfas, interferência de lençol freático. A resistência ao rolamento não afeta equipamentos de esteiras. Topografia : Terrenos acidentados implicam rampas mais fortes. (Declives e aclives maiores). Então surge necessidade de maior potência e problemas de aderência nos aclives, bem como problemas de segurança nos declives. Regime de chuvas : Exemplos citados por Ricardo e Catalani, relativos ao estado de S. Paulo: Precipitações até 5 mm, em 10 dias por mês acarretam 50 % paralisação. No inverno (estação de seca ) - média de 15 % paralisação . Na estação chuvosa : em regiões com mais de 3 000 mm/ano é desaconselhável o uso de equipamento com pneus (exemplo: Serra do Mar). FATORES DE PROJETO Volume a ser movido, peso, empolamento, compactabilidade 3 5 uma primeira aproximação é feita considerando-se 25 % de 6 . molhada Pedregulho(1-5 cm). não se deve coroar a carga (carregamento máximo) de caminhões ou scrapers (por exemplo). seco Hematita Magnetita Calcáreo Areia seca. menor investimento inicial.18 1. molhada Carvão – antracítico Carvão – betuminoso Terra comum. Testar.12 1.12 1.4 1. como na construção de barragens.89 0. seca Terra comum. molhado Pedregulho(1-5 cm).grande investimento inicial. controles mais rígidos.85 0.54 1. componentes.12 1.12 1. seca Argila c/ pedregulho.8 0. Quando compactado em um aterro.81 1140 1300 1580 1070 950 1250 1600 1780 1640 2700 2780 1570 1580 1870 1570 1300 3 3 MATERIAL Argila Argila c/ pedregulho.74 0.65 0. para não reduzir sua vida útil.6 0.35 1. o volume reduz-se novamente. Necessário maior planejamento.4 1.89 0.25 1. tendo seu peso específico aparente aumentado.23 0. SE PEQUENO VOLUME: Máquinas menores em menor número. grande lucro bruto.18 1. etc. Ao dimensionar aterros. menor faturamento.74 0. CARACTERÍSTICAS APROXIMADAS DE ALGUNS MATERIAIS: Kg/m Empolamento Fator de conversão Kg/m (CORTE) (multiplicar) (peso) (SOLTO) 1720 1780 2200 1450 1280 1550 2000 2000 1840 3180 3280 2620 1780 2100 2410 1600 1.85 0. e o novo volume é que será transportado.72 0. Conforme a densidade do material transportado. grau de compacidade. Em certas obras.89 0.35 1.25 1.89 0. é necessário conhecer a % de redução volumétrica. em obras rodoviárias.72 0.67 1.8 0.4 1. compacta Arenito Escória de fundição Peso. empolamento e fc variam com tamanho das partículas. solta Areia molhada. ocorre o empolamento (aumento de volume). o volume pode ser medido e pago por material compactado. Para pequenos volumes.O volume geralmente é contratado medido no corte. conteúdo de umidade. Ao ser escavado.72 9. SE GRANDE VOLUME : Mais e melhores máquinas . Verificar também a capacidade de carga (em peso) do equipamento de transporte . material transportado.. segurança. afundamento.. há que testar.) PROÍBEM o uso de alguns dos equipamentos. posto de abastecimento com lavagem e lubrificação. que deverá ser o mínimo possível. instalação da obra. A estimativa da produção provável para o cumprimento de prazos. manutenção. quase fixos . alojamentos (e afins). Para um bom orçamento. Distância de transporte : dt tempos e custos de carga . Voltaremos ao assunto mais adiante. são alguns dos muitos outros parâmetros a serem analisados na escolha quantitativa da equipe . mão de obra ( direta e indireta ) . etc. Custos envolvidos : Preço dás máquinas. CUSTO DE UM SERVIÇO : C = SCh / SQh Onde : S Ch é o custo global e S Q h a produção global da equipe. CIPA (controle interno de prevenção de acidentes) . necessidade de serviços* paralelos . diferença entre o empreiteiro que tem lucros para o que tem prejuízos . controles da produção e qualidade. etc. lazer. instalações de pronto socorro. manobras ( pequenos . lápis e bom senso. Os principais instrumentos para isso são: cronômetro. Alguns fatores técnicos (rampa. é uma. A produção de cada máquina é inversamente proporcional ao tempo de ciclo : Q=f(1/tc) Se dt cresce à tempo de ciclo cresce à Qh diminui à C cresce Critério de custo em função da distância de transporte : ( primeira aproximação. + de 900 7 . serviços sociais .redução em relação ao volume de corte . transporte para a obra. descarga . mas não é determinante: outros fatores devem ser analisados. manutenção. fazendo (por exemplo) aterro experimental. quando comparados aos de transporte em distâncias médias e longas ) . análise da topografia do conjunto da obra . papel. se não a maior. transporte de pessoal. O estudo e o controle do tempo de ciclo. mas não o único critério) DISTÃNCIA (m) 0 50 100 200 300 400 750 900 EQUIPAMENTO Trator de esteiras Scraper rebocado por trator de esteiras Motoscraper convencional de 1 eixo Motoscraper grande (twin) Unidades de transporte + unidades de carga O critério de CUSTOS pela distancia de transporte é o primeiro a ser considerado. Analise e discuta os problemas de carga e descarga de um scraper transportando rocha dinamitada.vagões com descarga traseira (rear-dump) e UNIDADES ESCAVOTRANSPORTADORAS ( SCRAPERS ) CONV 1 CONV 2 EL PP MT-TR SR scraper convencional scraper convencional c / rebocador de 2 eixos scraper com esteira elevatória push-pull motor traseiro .vagões com descarga lateral VG T . Mas os scrapers EL.caminhões ( caçamba comuns ou fora-de-estrada ) VG F . Seleçao conforme o afundamento dos pneus e a resistência ao rolamento: Causas de resistência ao rolamento: atrito interno. (desgaste). afundamento causa subida permanente. pedregulho miúdo e graúdo. 8 . areia. tração em todas as rodas scraper rebocado por trator de esteiras Conforme a natureza do material transportado: Todos os equipamentos mencionados podem transportar argila. PP e os vagões VGF não são indicados para o uso com rocha escarificada ou dinamitada.SELEÇÃO DAS UNIDADES DE TRANSPORTE: PRINCIPAIS TIPOS DE UNIDADES DE TRANSPORTE : CM . atrito roda x piso.vagões com descarga pelo fundo (botton-dump) VGL . ............ Se o afundamento for maior que 25 cm.......... apenas o SR apresenta rendimento.... 2 a 3 cm) .20 Estrada firme que cede levemnte sob peso (pavimento com macadame comum) .......................... Até esse último limite........... Afundamentos entre 10 e 15 cm ou resistências ao rolamento de 85 a 117 kg/t indicam o uso de scrapers convencionais (1 e 2).... EM QUILOS POR TONELADA (EQUIP.......50 Estrada de terra não estabilizada (penetração dos pneus.... 75 Estrada de terra.... que não cede sob peso ( concreto ou macadame betuminoso)........ recomenda-se PP e MT-TR...... solta... estabilizada............ Caminhões e vagões não devem ser usados quando se observa afundamentos superiores a 10 cm............................30 Estrada de terra................... 10 a 15 cm) ..... barrenta ou arenosa .. que cede sob peso (penetração aproximada dos pneus.......... qualquer dos equipamentos pode ser usado....Para afundamento de pneus na pista de trabalho até 10 cm.. ou resistência ao rolamento até 85 kg/ tonelada... ou a resistência a rolamento maior que 183 kg/ t . Ver gráfico seguinte........100 a 200 Fonte: Introdução à Terraplanagem (Caterpillar do Brasil) Capacidade de vencer rampas: Caminhões e vagões : até 15 % CM fora-de-estrada até 25 % Scrapers de dois eixos com pouco peso nas rodas motrizes : até 10 % Scrapers de um eixo : até 15 % Scrapers TR e PP : aproximadamente até 30 % Scrapers SR ( rebocados por Trator de esteiras) : até 40 % 9 ............ DE PNEUS) Estrada dura e compactada...... RESISTÊNCIAS MÉDIAS AO ROLAMENTO........ resistência de inércia. exemplo: se a = ang tg( 15/100) . Para reduzi-lo. resistência ao rolamento. resistência do ar – atrito e pressão frontal (desprezível na terraplanagem ).15 R = 10 x P x 0. 2. (pequena e difícil de dimensionar ). 4. aclive % = 15/100 = 0. resistência de rampa. A resistência de inércia surge quando o veículo sofre variação na velocidade (freada ou aceleração) . 3.15 A resistência total ao movimento será expressa por 10 . suavizando o trajeto dos equipamentos (principalmente veículos de transporte). Detalhando a resistência de rampa: R rampa = P cos (a) : simplificamos o cálculo expressando a em porcentagem e fazendo R (em Kg) = 10 x P (em toneladas) x ( aclive em porcentagem ) P. o modo mais prático é reduzir as causas.RESISTÊNCIA TOTAL AO MOVIMENTO DE UM EQUIPAMENTO A resistência total pode ser decomposta em: 1. Sobre os tratores de rodas puxando scraper: Como ambos se deslocam sobre rodas.Motoscraper convencional . Facilidade de Escavação com scrapers em terreno natural: Terrenos muito compactos : use scraper SR ou TR. com pusher. terrenos pouco compactos. terrenos de compacidade média ou baixa. Conhecido o coeficiente de aderência A e o peso P2 do trator. terrenos com bom suporte e pouco afundamento (baixa RR) 11 .Motoscraper com elevatório: Distâncias curtas e médias. terrenos bom suporte e afundamento < 15% (baixa resistência ao rolamento). vazio ou carregado. em POTÊNCIA. terrenos com bom suporte e pouco afundamento (baixa resistência ao rolamento. Menos compactos : convencionais. Resumo: CONV1. rampas até 10 %. rebocador (cavalo) de 2 eixos: Distâncias médias e grandes. EL . aderência. rebocador (cavalo) de 1 eixo: Para distâncias médias e curtas.RT = R rolamento + R rampa (desprezamos os outros fatores. Calcular resistência ao rolamento... solo solto. para facilitar o cálculo da aderência ( semelhante ao atrito ). há que considerar o peso do trator e o do scraper. Os "cavalos"(tratores) de pior desempenho quando há pouca aderência são os de dois eixos. distribuição do peso . rampas pequenas (<10 %) . as rodas tratoras patinam e o veículo não se move. calculamos a força de aderência Fa = P2 x A. terreno compacidade média ou baixa. Se RT > Fa . rampas < 15 %. muito pequenos) É costume calcular separadamente o peso P2 sobre o eixo trator. A resistência ao rolamento não afeta os tratores de esteiras . resistência/assistência de rampa. Ver mais detalhes adiante. CONV2 .Motoscraper convencional . fortes rampas (> 30 %). porém espalhamento após descarga mais caro ( é preciso usar trator de lâminas e motoniveladoras). Caminhões e vagões tem transporte com custo menor. TRANSPORTE E ESPALHAMENTO: Carregamento mais caro: vagões e caminhões (tempo de carga muito maior que dos scrapers). rampas < 30 % (médias e fortes). terrenos compactos. Carregamento mais barato: TR e EL quando terreno dispensa uso de pusher. VAGÃO COMPARAÇÕES ALTERNATIVAS FORA-DE-ESTRADA Os fatores que mais influem no desempenho de equipamentos escavotransportadores são: distância de transporte e resistências ao movimento das máquinas. CONSIDERAÇÕES SOBRE CARGA. terrenos de baixa cap. 12 . porem menor velocidade acarreta transporte mais caro. O gráfico a seguir orienta uma seleção baseada nesses fatores. Os EL . terrenos compactos. adiantando o espalhamento. De suporte e alta resistência ao rolamento. Scraper rebocado SR por trator de esteiras: Distâncias curtas. tem a descarga mais regular. terrenos de baixa capacidade de suporte e alta resistência ao rolamento. invertendo o sentido da esteira.MT-Motoscraper (twin) : Distâncias médias. Princípios Básicos de Terraplanagem – Caterpillar Brasil Pacheco.Manual Prático de Escavação. trabalhos de curta duração. A potência disponível é informada pelos fabricantes.Terraplenagem – EP USP. USÁVEL é a limitada pelas condições de trabalho. Luiz Cesar Duarte . trabalho realizado por uma força em um determinado temo. DISPONÍVEL é a da máquina. Pini Editora Senso. Guilherme . 13 . Fatores teoricamente menos importantes podem predominar em condições especiais. conforme análise de produção e custo. etc. não disponibilidade momentânea de um recurso.(gráfico baseado em Ricardo e Catalani: Manual Prático de Escavação) Algumas vezes as máquinas são usadas em condições diferentes das mais favoráveis segundo esse gráfico.Apostila de Construção de Estradas I POTÊNCIA: NECESSÁRIA. Wlastermiler de . Veja a continuação do assunto em POTÊNCIA Referencias bibliográficas: Ricardo . DISPONÍVEL e USÁVEL: Potência é energia em ação.Hélio de Souza e Catalani . pela força na barra de tração (tratores de esteiras) ou pelo esforço trator nas rodas motrizes(trator de rodas) e varia com a marcha e a velocidade. A POTÊNCIA NECESSÁRIA é determinada pela resistência ao rolamento(devida à fricção interna. Mas tal informação é válida para condições ideais. penetração na superfície do solo) e de rampa. flexibilidade. desenho e pressão dos pneus. 1975 ?? . 65 0.55 0. ADERÊNCIA( ~ atrito) é função do peso atuante no conjunto propulsor.90 0.90 0. que reduz a potência dos motores de aspiração natural.90 0.70 0.50 0. um eixo.50 0.45 0.40 0. e pela ALTITUDE. Trator de pneus. 650. rebocando scraper de um eixo: considerar 40% do peso do conjunto trator + scraper . 651. tanto carregado quanto descarregado.55 0. limitado pela ADERÊNCIA das esteiras ou pneus com o solo.35 0.30 0. dois eixos. COEFICIENTES DE ADERÊNCIA PARA TRATORES MATERIAIS Concreto Terreno argiloso seco Terreno argiloso molhado Argila(estrada mal conservada) Areia solta seca Areia solta úmida Material de praça de pedreira Estrada encascalhada (não compactada) Terra firme Terra solta EFEITOS DA ALTITUDE : ALTITUDE (metros) 0 a 750 TIPO DE EQUIPAMENTO (CAT) 769 666. e de um coeficiente de aderência ( ~ coeficiente de atrito) devido ao tipo de terreno.60 1500 2250 3000 3750 EFICIÊNCIA EM % 85 87 86 90 78 100 79 81 79 84 72 93 73 75 73 76 66 86 14 .45 ESTEIRAS 0.40 0.20 0.A POTÊNCIA USÁVEL é um valor menor.55 0. 630 619 PS D9G 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 92 100 92 95 93 98 85 100 750 a 1500 a 2250 3000 a a 3750 a 4500 PNEUS 0. nas duas condições de carga.70 0.45 0. Trator de pneus. rebocando scraper de um eixo: considerar 60 % do conjunto trator + scraper. 657 660. Tomando como exemplo o conjunto trator + scraper : Trator de esteira rebocando scraper de dois eixos: considerar o peso total do trator. 641 631. Referencias bibliográficas: Ricardo . como já estudado. 1975 ?? . deve-se deduzir 1% da potência especificada para cada 100 m a partir de 1000 m de altitude.Hélio de Souza e Catalani . É a força tratora DISPONÍVEL que diminui com o aumento da altitude. para escolher a marcha mais alta possível. fazer quadro de perda de potência.Apostila de Construção de Estradas I 15 . corrigindo a marcha a ser usada. Wlastermiler de . Luiz Cesar Duarte .S. Em resumo: Potência necessária = resistência ao rolamento + resistência de rampa Potência disponível : consultar manual da máquina combinando força tratora e velocidade. D7E D.S.D. Cada fabricante fornece seus próprios manuais de utilização Os índices de eficiência em função da altitude devem corrigir a Eficiência previamente calculada.Princípios Básicos de Terraplanagem – Caterpillar Brasil Pacheco. Guilherme . . Pini Editora Senso.Manual Prático de Escavação. Potência usável: função da aderência do terreno. tratando-se apenas de um exemplo. & P.D. D8H D. Esta tabela é incompleta.D8H P. Lembre-se que a força tratora NECESSÁRIA continua a mesma em qualquer altitude. Se altitude elevada. Então combinar potência necessária com disponível.Terraplenagem – EP USP. 100 100 100 100 100 100 100 100 94 97 92 86 90 85 80 83 79 74 Para motores de aspiração natural. Estudamos aqui soluções e sugestões consagradas pela prática. basquete. peças sobressalentes. e melhor. descobrir esse modo. manutenção preventiva(revisão quinzenal de peças de alto desgaste. tempo de execução da obra. para análises que podem ser anuais.) e materiais permanentes (máquinas. mas que sempre poderão ser melhoradas.02 . Comunicações externas ." A esta citação do livro texto. paradas para reparos e por chuva. o transporte de pessoal graduado normalmente é feito em veículos menores.). que se classificam em : materiais de consumo (combustíveis. ponto. OFICINAS DE MANUTENÇÃO: para reparos ligeiros. respeitada a legislação vigente. graxas. pedra.EXECUÇÃO DA TERRAPLANAGEM . biblioteca. Há que definir quem pode entrar e quando. móveis. materiais de aplicação (cimento. e executa a tarefa de forma 1 mais simples e econômica. Um canteiro deverá conter: ESCRITÓRIO: prestando os seguintes serviços gerais: apropriação (coleta de dados. ARRANCHAMENTO: alojamentos. comunicações internas podem utilizar sistema de telefonia com PBX. organização. Fazem também o controle de utilização das máquinas. jogos de salão. As construções devem ser econômicas e reaproveitáveis após a desmontagem do acampamento. A função do engenheiro na produção de uma terraplanagem é engenhar. problemas com comportamento e desempenho no trabalho. etc. Instalação do canteiro de obras: Regra geral: localizar perto do centro de gravidade (área em planta) dos serviços. 16 . causa de perda de tempo.) . etc. arquivamento de correspondência. classificação.. Evitar alojar pessoal nos centros urbanos próximos. comunicação entre o canteiro de serviço e a gerência. Ao menos um veículo sempre deverá estar disponível. pinturas. óleos. Como indicação. ordenação e cálculo de despesas por categorias).SERVIÇOS PRELIMINARES "Há sempre um equipamento que se adapta melhor às condições vigentes. ALMOXARIFADO: responsável pela compra e distribuição de materiais. serão brevemente substituídas por fax ou pela Internet (ou coisa melhor).. anotando horas trabalhadas. 2 deve ter 36 m por máquina em serviço. clube com piscina e salão de festas não chega a ser exagero. refeitórios. como utilitários ou automóveis. etc. fichário de máquinas . para urgências. pagamento de pessoal. mensais ou até diárias. Pessoal bem alimentado trabalha com mais prazer. walktalkies. proximidade de centro urbano. areia. facilidades locais de energia elétrica e água potável. etc. revisão de motores segundo especificações dos fabricantes). distribuição e pagamento de contas e sua contabilização em livro próprio. e até celulares. com todas as regras de segurança respeitadas e sempre gratuito. escrituração do livro "caixa" da obra. etc. TRANSPORTES: podem ser feitos em caminhões cobertos. grandes ferramentas. futebol. material de consumo. como no caso da construção de hidrelétricas. COMUNICAÇÕES: Em obras de grande porte. Quando o porte da obra é muito grande. comunicação entre o canteiro e terceiros. Parâmetros que podem alterar a regra geral: dimensão da obra. RECREAÇÃO: cinema. alimentos. tradicionalmente feitas em horários preestabelecidos por transmissor – receptor. GUARITAS: um acampamento é um quartel e não a casa da Mãe Joana. cal. inclusive hospitalares. SERVIÇOS PRELIMINARES 1. etc. com bancos. acrescento: Qualquer tarefa pode ser feita de modo ainda mais simples e econômico. para que o equipamento de transporte sempre possa trafegar na velocidade máxima de segurança.2. mecânicos etc. Recordando: 17 . obras de baixo custo. Motoniveladoras tem velocidade variável. com plataformas de 4 a 5 metros. tendo de ser desmontadas para o transporte em carretas. No caso de estradas de serviço. Com a seleção dos equipamentos que serão deslocados fica parcialmente definido o efetivo humano. Pás carregadeiras. DER/xx. geralmente engenheiro. Já os tratores sobre pneus. com boa conservação e suporte. Pequenos aterros. Consolidação do terreno de fundação dos aterros: Executados sempre que. 4. Nas grandes obras. estradas de serviço podem necessitar plataformas maiores. no caso de obra rodoviária. Bueiros para evitar inundações. Um critério para a organização de comboios. ainda assim com sinalização apropriada. Construção de estradas de serviço e obras de arte provisórias: Em geral. incluindo a marcação dos PC(pontos de curva). devendo o empreiteiro acompanhar a execução desse trabalho a fim de esclarecer dúvidas. já que. não tem o requinte que será visto em "construção de aterros". Mobilização ou Transporte dos equipamentos: Raramente decorrem mais de trinta dias entre o resultado de uma concorrência e o início das obras. RFFSA ) fornece o eixo da estrada locado e piqueteado a cada 20 m. garantindo sua conservação. alguns operadores são "casados" com suas máquinas. pois as estacas do eixo vão desaparecer durante a terraplanagem. No caso de grandes distâncias. devido à baixa capacidade de suporte do sub-leito possa ocorrer recalque exagerado ou escorregamento lateral. Máquinas de esteira são transportadas sobre carretas. 3. PT(ponto de tangência) e PI (ponto onde o prolongamento das retas se interceptam). As equipes são complementadas pelos chefes de campo. O responsável por um comboio. que são revisadas tão logo sejam descarregadas. devem ser transportadas. Por exemplo: carretas transportando tratores e motoscrapers deslocam-se a velocidades em torno de 60 km/h. em muitas firmas. as de pneus necessitam autorização dos órgãos rodoviários para trafegar nas estradas. drenados. A partir do eixo locado. Locação topográfica: O órgão rodoviário (DNER. em torno de 45 km/h. e tudo o que não pode ser previsto. define velocidade entre pontos do trajeto. pontos de parada. cabe ao empreiteiro a marcação dos pontos de off-set. Procurar suavizar rampas de inclinação muito forte. etc. o custo de mobilização pode ser elevado e não pode ser omitido no orçamento da obra. Grandes escavadeiras podem superar 120 toneladas de peso. As equipes de construção de acampamentos geralmente viajam na retaguarda dos comboios. 5. por terem sistema de direção traseiro. mas devem ter boa capacidade de suporte e drenagem suficiente. porque é difícil instalar o arranchamento antes da chegada das máquinas . é grupar equipamentos que podem se deslocar a velocidades iguais. nas baixadas e onde houver solos de má qualidade. 35 km/h. O trajeto (rota) deve ser o menor possível. bem como instalações de britagem. usinas de asfalto. (Nesse último caso. não são permitidas. no eixo). com indicação da cota vermelha H (altura de corte ou aterro. Veja também : " controle de ângulo de talude". Para a marcação dos off-sets são necessários: Nota de serviço. A inclinação transversal do terreno ( i ) é determinada no local.A marcação correta dos pontos de off-set é importante porque a correção de erros é muito onerosa. Superfícies côncavas ou convexas nos taludes de corte. pag. largura da plataforma. 27 18 . os off-sets são determinados por nivelamento geométrico e por tentativas). O erro máximo admissível na altura do off-set de corte é 10 cm. angulo de talude de corte (aC) e angulo de talude de aterro(aa) . ou nos de aterro. quando irregularidades do terreno não o impedem. nem são pagas modificações nos volumes previstos no projeto. desmatamento e destocamento Fatores que influem nas operações de limpeza: 1.tg i) Xd = (H + L) / (tg a + tg i) Para o controle topográfico da execução dos cortes. Limpeza da faixa de ocupação . 3. para o cálculo dos volumes (cubagem).tg i ) Clique aqui para o download de uma planilha de cálculo (didática) para a locação dos offsets. com o cálculo das distâncias ao eixo e cotas. que também avalia as áreas das seções de corte e aterro. as cotas dos off-sets são: He = (Xe – L) tg a e Hd = ( Xd – L ) tg a Locação topográfica dos aterros: X’e = ( H + L tg a ) / ( tg a + tg i ) X’e = ( H + L tg a ) / ( tg a . Porte e tamanho das árvores: Para efeito de desmatamento.Locação topográfica para o corte em caixão: Xe = (H + L) / (tg a . a vegetação pode ser classificada em: campo: vegetação rasteira capoeira: arbustos e pequenas árvores (tronco diâmetro de 10 a 20 cm) 19 . formações rochosas – alteram a operação de alguns equipamentos. umidade. exigências de conservação ambiental e dos solos Equipamentos usados na limpeza: a) TRATORES DE ESTEIRA (Bull-dozer) Cortando. 20 . Uso final da terra: Estradas. acertando e alisando superfícies para melhorar o tráfego. limpando. Especificações da obra : tamanho da obra. No desmatamento.mata: muitas árvores. 4. empurrando. Topografia: grandes rampas. barragens. valetas. disposição de entulho. matéria orgânica. reflorestamento. áreas pantanosas e de baixo suporte. 5. e grandes (diâmetro do tronco > 20 cm) 2. utilizar tratores da maior potência possível. 3. prazo. influem na escolha dos equipamentos a serem usados. Condições do solo: Espessura da camada de terra vegetal. presença de matacões e blocos de rocha . uso agrícola – exigências são diferentes em cada tipo de obra. em geral. para reduzir o volume de material a ser transportado para bota-foras. e. queimado. Derrubada: 21 .O entulho é removido para fora da faixa de ocupação. Destocamento: IMPLEMENTOS PARA LIMPEZA 22 . Guilherme . Araken – Terraplenagem – Universudade de S.Terraplenagem – EP USP.Princípios Básicos de Terraplanagem – Caterpillar Brasil ?? – Mobilização. Pini Editora Senso. janeiro 1969. 1971 ?? . Carlos . 27-33 23 . o primeiro passo – Revista Engenheiro Moderno.Hélio de Souza e Catalani . Wlastermiler de .Ancinho (brushrake) Estimativa de tempo de derrubada de árvores: Fonte da figura: Métodos de desbravamento .pp.Komatsu Brasil Referencias bibliográficas: Ricardo . 1975 Silveira.Manual Prático de Escavação. Posições básicas da Lâmina: quanto à inclinação horizontal: posição reta quanto à inclinação vertical: angle-dozer plana (horizontal) Principais atividades do bull-dozer: tilt-dozer Preparo de cortes e aterros. espalhamento de terra em ponta de aterro.UTILIZAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS NA EXECUÇÃO DE TERRAPLANAGEM BULL-DOZER (Trator de esteira com lâmina): É o "bom-bril" da terraplanagem. e praticamente obrigatória em qualquer trabalho de movimentação de terra. É a máquina mais usada. Sem exagero. médio ou pequeno porte.03 . escarificação em materiais de 1ª categoria que sejam muito compactos. escarificação em materiais de 2ª categoria 24 . Tracionando ou empurrando. com mil e uma utilidades. o bull.dozer tem enorme utilização em obras de grande. atenuar rampas para uso do equipamento de pneus. praças de manobra para motoscrapers no corte e no aterro. podemos considerar a invenção do trator de esteiras (1904) como o marco de início da terraplanagem moderna. Primeiro espalhamento nos aterros. Pusher (mais indicados os tratores com servo-transmissão tipo "power-shift"). Desmatamento. Se a inclinação do terreno for muito forte. é preciso começar cortes com o "embocamento" (geralmente lâmina na posição plana e reta) Operações com a lâmina em "angle-dozer":exemplo: corte em meia encosta em terreno pouco inclinado em terreno muito inclinado taludamento Execução de valetas. com lâmina em tilt-dozer. Movimentar materiais em pequenas distâncias. na falta de retro-escavadeira Unidades escavo-transportadoras: 25 . Empurrar e puxar.(com escarificadores reforçados). apelidados "caixotes". não existindo o ejetor. onde ficam os controles.SCRAPERS E MOTOSCRAPERS Uso em distâncias médias e longas. Principais elementos de um scraper ou motoscraper: Já vimos anteriormente que os cavalos ou tratores podem ser de esteiras ou rodas. Principais elementos da caçamba: Existem também equipamentos de pequeno porte. com tração em todas as rodas. com os mesmos princípios de trabalho. 26 . Em geral são agrupados (dois) e rebocados por um trator agrícola. com capacidade da caçamba na ordem de 3 a 4 m3. e os de rodas podem ter um ou dois eixos. cuja descarga é executada por um grande giro da caçamba. Os motoscrapers podem ter motores apenas no cavalo ou serem "push-pull". com alta produtividade. Um exemplo destes são os scrapers Madal. TRATOR AGRÍCOLA Posições dos principais elementos de um motoscraper. avental abaixado 27 . ejetor recuado. nas seguintes situações: Transporte : caçamba elevada. avental elevado Carregamento com pusher : (do inglês pusher: que empurra) Carregamento em push-pull : Carregamento em push-pull duplo (geralmente o peão o chama push-pull triplo): Técnicas de carregamento: . É preferível excesso de pusher que atrasos. 3 28 . evitar congestionamento no corte. . paga-se por si mesmo.Carregamento: (ejetor recuado. no auxílio do carregamento. caçamba elevada. caçamba abaixada) Descarga: ejetor em movimento para a frente. Equipamento com potência adequada. avental elevado. Área ampla. Usar pusher sempre que scrapers tenham mais de 10 m . Não sendo possível. . sempre que possível. . (reduz até 40% do tempo de carga). COMBINAÇÃO DE CICLOS: Ciclos individuais : (Exemplo simples) 29 . para evitar retornos e manobras. e a força para o pusher. e tratores. . é item de conservação do equipamento e evita perda de produção. "apagá-la" com caminhões pipa. rampas inclinadas nesse sentido (descendo) . começar corte sem o pusher. . dentro da segurança (maior velocidade) . pelo tempo que gasta (principalmente se outro motoscraper já estiver à espera do pusher). verificar com qual o tempo de carregamento é mais breve. perde-se na velocidade. . Senão. .. ao final da carga. jamais em curva. elevar lentamente a caçamba. Treinar operadores para utilizarem marcha mais elevada possível. além de aumentar o desgaste dos operadores. etc. . em terrenos muito compactos.Projetar com cuidado as pistas e os ciclos. se possível combinando ciclos individuais para eliminar manobras e balões. quando necessário) . cortar em faixas alternadas. . espessura de corte: por experimentação. água com cloreto de cálcio também ajuda. sem irregularidades e bem drenadas (fazer caimento de 1 a 2%). para evitar degraus. . . As pistas devem ter largura suficiente (três vezes a largura da maior máquina) e serem bem conservadas (com motoniveladoras. coroar (encher até o limite máximo) o motoscraper não significa aumentar a produtividade. pois os tempos gastos no transporte são os maiores do ciclo. alocar sinalizadores. além de segurança. . deixar o motoscraper no neutro. e acionar o retardador nos longos declives. pneus. só fazer o pusher em linha reta.. Respeitar acima de tudo a segurança. As pistas devem também ter boa capacidade de suporte e pequeno afundamento. em "transporte". . ver "combinação de ciclos" mais adiante. até patinar. conferir o tempo ótimo de carregamento em toda mudança de condição do trabalho. atacar dois aterros (e/ou cortes) ao mesmo tempo. por reter a umidade natural. . . e o choques e impactos reduzem a vida útil das maquinas. escarificando (principalmente com material argiloso) ou fazendo a manutenção do piso da área de carregamento. escavar no sentido do transporte. . Transporte: é o mais importante. não usar velocidades elevadas no transporte: segurança. . que passam a produzir menos. Evitar curvas fechadas e/ou de baixa visibilidade: provocam redução de velocidade e acidentes. . Se a poeira começar a incomodar. aproveitar ociosidade do pusher. tratores devem manter todo o trajeto das unidades de transporte em perfeitas condições. e encarregados de aterro indicam por sinais aos operadores. Deve ser providenciado número suficiente de praças de trabalho de forma que sempre haja onde descarregar. Mesmo no caso de "bota-fora". O aumento de eficiência dos operadores e a redução do tempo de ciclo gerou significativo lucro para a empreiteira. os locais onde deve ser feita a descarga. . . o operador parava e era substituído pelo reserva. Não se admite qualquer atraso na descarga efetuada por motoscrapers. o engenheiro instalou posto de serviço com café.Ciclo combinado: Um exemplo de como o "olho do engenheiro " engorda os lucros em terraplanagem: Ao notar que operadores paravam motoscrapers para satisfazer necessidades urgentes. 30 . com desprezível perda de tempo. na construção de uma grande usina hidrelétrica. Na execução de um aterro. banheiro. e um operador de reserva. A área de manobras deve ser ampla para que não haja perda de tempo para o início do retorno. mantenham a área de descarga em condições exemplares de nivelamento e drenagem. . além espalhar o material na espessura de projeto. é obrigatório que as unidades de espalhamento. no mato. . água. Quando necessário. Descarga: . em local e altura apropriados. pp. retroescavadeiras (shovel).Manual Prático de Escavação. Referencias bibliográficas: Ricardo . As principais unidades escavocarregadeiras são as escavadeiras com caçamba shovel. Araken – Terraplenagem – Universudade de S.Hélio de Souza e Catalani . utilizam-se unidades escavocarregadeiras independentes das unidades de transporte. espalhamento. Pini Editora Senso. definemse os tipos e quantidades dos equipamentos de carga. o primeiro passo – Revista Engenheiro Moderno. utilizam-se unidades escavocarregadeiras independentes das unidades de transporte. Por exemplo. escavadeiras com caçamba de mandíbula (clam-shell). As principais unidades de transporte são os caminhões fora de estrada. carregadeiras contínuas com esteira transportadora para o carregamento. que excluem o uso de alguns equipamentos de transporte. escavadeiras com caçamba de arrasto (drag-line). carregadeiras contínuas com esteira transportadora para o carregamento. ou as condições de carga podem exigir equipamentos específicos de carga. vagões rebocados por cavalos de caminhões "fora de estrada" . janeiro 1969. 1975 Silveira. Mas toda regra tem exceção. etc. carregadeiras de esteiras. que poderia sugerir transporte por caminhões.É o assunto da próxima aula Quando a distância de transporte é grande. carregadeiras de pneus. caminhões fora de estrada. 27-33 PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS DE ESCAVAÇÃO E CARGA: ESCAVAÇÃO COM TRANSPORTE À LONGAS DISTÂNCIAS: Quando a distância de transporte é grande. Lembre-se que o primeiro dimensionamento para os equipamentos usados em uma terraplanagem é feito para o TRANSPORTE. e em função dela. 1971 ?? . caminhões basculantes. escavadeiras com caçamba de mandíbula (clam-shell).ESCAVAÇÃO COM TRANSPORTE À LONGAS DISTÂNCIAS: . caminhões basculantes. ainda que a distância de transporte indicasse uso de scrapers. carregadeiras de pneus. escavadeiras com caçamba de arrasto (drag-line). Apenas depois de definida a frota de transporte. Carlos . retroescavadeiras (shovel). a topografia ou o perfil geológico do terreno permite a adoção sucessiva das duas opções ? Ou 31 . carregadeiras de esteiras.Princípios Básicos de Terraplanagem – Caterpillar Brasil ?? – Mobilização. Como o equipamento já foi estudado em "Construção de Estradas I".Terraplenagem – EP USP. iremos concentrar a atenção no planejamento do trabalho e soluções que visem a otimização da produção. Guilherme . Wlastermiler de . um terreno mole alagado poderia exigir carga com escavadeiras de arrasto. Drenar o terreno antes do corte e usar scrapers ou usar dragas e caminhões ? A dimensão da obra. As principais unidades de transporte são os vagões rebocados por cavalos de caminhões "fora de estrada". As principais unidades escavocarregadeiras são as escavadeiras com caçamba shovel. Alguns materiais a serem transportados. Escavadeiras com caçamba "shovel": Utilizadas para corte acima do nível da máquina. aceitando até rocha fragmentada. A caçamba deve ser cheia com um movimento único. é uma das funções do engenheiro. sem aprofundar demais. Trabalham qualquer tipo de material. mas tem grande produção com material de primeira categoria.devo procurar outra alternativa ? Embora rocha dinamitada possa ser transportada por scrapers (carregados por shovel ou carregadeiras). sociais e até mesmo políticos. exceto rocha . que deverá estar atento para os aspectos técnicos e econômicos (sem falar nos parâmetros ambientais. mas concentrar a atenção no planejamento do trabalho e soluções que visem a otimização da produção. iremos fazer uma recordação superficial. A administração desse tipo de conflitos. Se o terreno tem baixa capacidade de suporte. o desgaste pode ser excessivo. ESCAVAÇÃO E CARGA: 1. 32 . apoiá-la sobre estivas (plataformas de madeira). e haver problemas na descarga. Como o equipamento já foi estudado em "Construção de Estradas I". conforme o impacto marginal da obra). concorrendo com as carregadeiras de esteira e pneus. Abertura de grandes valas sem escoramento. com distâncias entre frentes de ataque de. para prevenir desequilíbrio.Quando a altura de corte ultrapassa o alcance do shovel. com alturas de ataque de no mínimo. Abertura de canais de drenagem. na plataforma mais inferior. As equipes em terraços diferentes devem ser independentes. As mais rápidas tem comando hidráulico.00 m. Ao se atingir o greide. a duas unidades de transporte. outra tenha acabado de se posicionar. principalmente no caso de cortes altas ("fazendo terra"). que impeçam o tráfego até de tratores de esteiras. Podem levantar a carga enquanto giram. Nunca deve escavar enquanto gira. contribuindo para a compactação do subleito. trabalha-se em terraços. No último caso. no mínimo. etc. Para a chegada das unidades de transporte pode ser necessário construir estradas de serviço com solos de melhor qualidade. pegar apenas 30% do volume). Os terraços devem ser abertos de cima para baixo. contrapesos na traseira da máquina. i. usar caçambas com aberturas que permitam o escoamento da água. É comum a necessidade de estivas. 1. devese forçar o trajeto das unidades de transporte por ele. ou dragas (drag-line): Usada em terrenos abaixo do nível da máquina. (carga da caçamba pode perder 70%. com as unidades de transporte nunca servindo a mais de uma carregadeira. Devem ser dimensionadas de modo a atender. com espessuras a partir de 1. 100 m. no limite mínimo. corta-rios. Usos : Remoção de solos moles.50 m por degrau.. Nenhuma escavadeira deve se movimentar durante a carga. limpeza de cursos d’água. Bulldozers podem auxiliar . de forma que quando uma acabe de ser carregada.é. Escavadeiras de arrasto . de preferência com duas saídas para os basculantes. 2. principalmente de pouca consistência. Deve-se procurar trabalhar em cortes largos. 33 . Esteiras em posição perpendicular ao movimento de arrasto. 4. Não tem o alcance da draga nem escavam na vertical . são usadas para escavação abaixo do nível da máquina. Escavadeiras de mandíbulas (clam-shell) Mesma utilização das dragas. remoção de solos ruins. alcance mais reduzido. Podem levantar a carga enquanto giram. como as clam-shell. profundidades maiores. mas são eficientes na abertura de valas de largura reduzida (que devem ser posteriormente escoradas). Usadas na abertura de canais. Retroescavadeiras : Como as dragas e as escavadeiras de mandíbula. etc. 34 .3. As de acionamento hidráulico permitem mais precisão de trabalho.Carga mais eficiente se em nível superior ao do equipamento de transporte. (foto capturada no site de geotecnia da UFSC) 35 . Escavadeiras Rotativas: (Usina Hidrelétrica de Marimbondo-1972) Usadas na escavação de materiais de primeira categoria. quando há necessidade de altíssimos índices 3 de produção.As de pneus só podem ser usadas em terreno firme.5. com caçambas fixas em uma roda giratória que descarrega o material escavado em uma esteira elevatória que faz a carga contínua nas unidades de transporte. Isto reduz tempo de espera e posicionamento. e a de alternar os pontos de saída da esteira – "by-pass" . conservação perfeita das bancadas e da área de corte. possibilidade de cortes longitudinais longos. Carregamentos não convencionais: 6. aumentando a produção. Carregadeiras (de esteira ou de pneus): Muito versáteis. altura ótima de corte não afeta tanto quando no caso das escavadeiras shovel. Exigem terrenos com topografia favorável. Vantagem de poder deslocar-se até as unidades de transporte. A possibilidade de alterar a umidade do material enquanto na esteira . e geralmente sua alta produção pede equipamentos de transporte de grande capacidade. tornam a velocidade de carregamento praticamente insuperável. Caçambas de grande capacidade. 36 . usadas principalmente quando as distâncias de transporte forem longas. e na carga de materiais de fácil desagregação. com volumes da ordem de milhões de m . Escavam bancadas com nível e largura constantes.(que reduz à quase zero o tempo entre o fim da carga de uma unidade de transporte e o inicio da carga de outra) . mas que já foi muito utilizado. 8. duas trabalhando e uma em manutenção preventiva. e a carga é feita geralmente por um bulldozer. 7. ou cinco anos. para completa amortização da compra. exigem que a obra tenha prazos de execução superiores a 10000 h. o que obriga a se ter pelo menos três. em plena caixa de empréstimo. Trator e bica. não convencional. É construída uma plataforma (geralmente de madeira). Alto desgaste nas caçambas exigem 8h de manutenção para 30 h de trabalho.Devido ao alto preço. com alçapão . (o dozer não anda sobre a armação de madeira). ou carregadeira e bica: É um modo de carregamento de emergência. Equipamentos escavo-elevadores: 37 . Os basculantes colocam-se sob o alçapão. Terraplenagem – EP USP.cd-rom Ricardo . Guilherme . Luiz Cezar Duarte. Uso limitado por exigir sempre topografia favorável.como um equipamento de carga da família das escavadeiras rotativas. mas com produção contínua e conseqüente produção maior que a dos scrapers.do ponto de vista operacional . como as escavadeiras rotativas. 1975 Silveira.Manual Prático de Escavação. com terrenos planos ou pouco inclinados. Pini Editora Senso. Araken – Terraplenagem – Universudade de S. Também podem ser encarados . Carlos . 1971 ESCARIFICAÇÃO : Escarificador (ripper) 38 . Referencias bibliográficas: Pacheco. Apostila de Construção de Estradas .Variante dos escavotransportadores(scrapers) com esteira elevatória. Pode ser rebocado por trator de esteiras (de cuja potência depende a produção) ou ter autopropulsão. Wlastermiler de .Hélio de Souza e Catalani . se possível. tratores.ESQUEMA DO DENTE DO ESCARIFICADOR A escarificação é recordada aqui. máquinas para fazer meio-fio. ônibus. São mais eficientes nos materiais muito consistentes que nos materiais brandos. etc. na direção de carga. no passado. colocar os porta dentes simétricos em relação ao centro da barra de ripper. se o material apresentar camadas inclinadas. Técnicas de operação: escarificar sempre em primeira marcha. Os de comando hidráulico são mais precisos porém sofrem maior desgaste. por ser uma operação de preparo de carga. carroças de tração animal . Os escarificadores já foram estudados anteriormente. OUTROS EQUIPAMENTOS: Valetadeiras. abrandando materiais de primeira categoria. longas para material solto mas abrasivo. grande aplicação em compactação. na direção da inclinação. quando usado na carga por scraper. em rochas brandas. carrinhos de mão. Dentes de muitos tipos e tamanhos. aviões de carga . ainda que estes últimos tenham tido. Nem elefantes ou carneiros. grandes equipamentos para perfuração de túneis. Usados na escavação de materiais de segunda categoria. e baixa velocidade . 39 . escarificar em profundidade uniforme. veículos leves para transporte de pessoas. guindastes móveis. São acoplados na traseira de tratores e (menores) à frente da lamina de motoniveladoras. carretas para transporte de máquinas. por economia de espaço. morro abaixo. curtas para material duro. não serão aqui estudadas. ferramentas manuais. Carlos . Guilherme . 1975 Silveira. Wlastermiler de .Terraplenagem – EP USP.Referencias bibliográficas: Ricardo .Hélio de Souza e Catalani . Pini Editora Senso.Manual Prático de Escavação. Araken – Terraplenagem – Universudade de S. 1971 40 . as cruzetas devem ser escalonadas. até atingir a cota do greide da plataforma. o acerto é feito manualmente. Onde amotoniveladora não alcança. ESTABILIDADE DOS ATERROS – CONSOLIDAÇÃO DAS FUNDAÇÕES Fundação e compactação: Ainda que a compactação de um aterro seja excelente. como já visto. O eixo é remarcado pela equipe de topografia varias vezes. É bom conferir sempre. que indicam alturas da plataforma em relação ao pé do aterro. No caso de aterros de grande altura. e a marcação dos off-sets de aterro. como no caso de corte.EXECUÇÃO DE ATERROS O trabalho começa com o desmatamento. com a equipe de topografia. pois a correção de erros na inclinação dos taludes é sempre onerosa. se o mesmo for construído sobre um subleito fraco. poderá apresentar recalques excessivos ou rupturas. As estacas são colocadas à 5 m das cruzetas de marcação. Principais tipos de ocorrências indesejáveis: 41 .04 . Conferindo o ângulo do talude de aterro e acertando o talude com uma motoniveladora . quando necessário. e o controle das rampas pode ser feito por gabaritos de madeira. expulsa dos vazios do solo. a forma do escorregamento quase sempre é lenticular (tem forma semelhante à de uma lente). sobre outra mais dura. expulsando lateralmente o material ruim. pode afundar por igual. o adensamento é conseqüência do escoamento de água. ela é baixíssima. sabe-se que 2 no limite de liquidez. da ordem de 25 g/cm . SEMPRE EXISTIRÁ ADENSAMENTO E RECALQUE. por exemplo.a) Recalque por adensamento: Resultante das pressões devidas ao peso próprio e das cargas móveis trafegando sobre o aterro. Quando esse tipo de acidente acontece. quando estes diminuem. c) Ruptura por escorregamento: Quando uma camada mole. 42 . Da Mecânica dos Solos. de baixa resistência ao cisalhamento. mas este deverá ser previsto e mantido sob controle. e formando bulbos. tem seu teor de umidade aumentado e tornando ainda mais baixa tal resistência. b) Ruptura por afundamento : Quando uma camada subjacente ao aterro for de capacidade de suporte muito baixa e de grande espessura. como na construção de ensecadeiras que devam durar um tempo fixo. O material ruim é disposto em "bota-fora". Entretanto é o mais usado em obras provisórias. esquematizada em seguida. e evitar capilaridade). No caso de "minas d’água" de grande vazão. com esgotamento da água que se acumula no fundo através de bombas de sucção ou se a topografia permitir. REMOÇÃO DO SOLO RUIM E SUBSTITUIÇÃO POR MELHOR: Geralmente a remoção é feita por dragas. Será viável se a camada ruim não for muito alta. e houver um horizonte de material firme subjacente. quando este é muito mole. em setores. por valas de escoamento.SOLUÇÕES: Quando o sub-leito é fraco. Nas primeiras camadas não se toma muito cuidado com o grau de compactação. como por exemplo um brejo. e imediatamente aterrado com material arenoso (para permitir fluxo de água. Uma boa técnica é a operação por faixas alternadas. A execução em "ponta de aterro". pode até ser colocado um tampão em concreto). O aterro é feito aos poucos. podem ser colocadas manilhas verticais com constante bombeamento enquanto se procede ao aterro provisório. com substituição do solo por outro mais adequado. é fechada e compactada rapidamente (em caso de barragens. e o material mole vai sendo expulso à medida que a altura do aterro cresce. Após o esgotamento da água. podemos tentar estabiliza-lo ou removê-lo. Sempre adotamos a solução mais econômica. o lodo remanescente tem de ser retirado. DESLOCAMENTO DO MATERIAL INSTÁVEL: Um procedimento utiliza o próprio peso do aterro para deslocar o material original. pois a velocidade é imprescindível. apenas enquanto as obras principais de uma barragem são executadas. 43 . no caso de brejos. é uma das opções desta técnica. Após ser atingida uma altura suficiente. mas não é possível um bom controle da homogeneidade das camadas(bolsões de material mole podem prejudicar a estabilidade). com imediata substituição por material arenoso. Também com espaçamento de 3 m. Ao início. resistente à água. Depois se aterra com espessura maior que a de projeto. e em profundidade capaz de atingir a metade da camada mole. etc. e quantas mais forem necessárias em função da largura da plataforma. em seguida na segunda. O fogo é dado na primeira linha. em relação à primeira linha. pode ser cogitado o uso de explosivos. espaçada de 3 m. Dentre os explosivos.. 44 . executar a segunda linha de furos. 3 no consumo de 150 a 200 g por m de material a ser deslocado. executa-se uma série de explosões superficiais visando segregação entre fases sólida e líquida. e for profunda. e remoção do entrelaçado de raízes. um dos mais usados é a gelatina.EMPREGO DE EXPLOSIVOS: Quando a camada mole (vista no caso anterior ) resiste ao deslocamento pelo peso próprio do aterro. e executa-se a primeira linha de furos (principal) para a colocação das cargas. Usada com solos extremamente moles. para que a água drenada possa sair. com espaçamento da ordem de dez vezes o valor do diâmetro (2 a 6 m). fazendo-se furos (sonda rotativa ou cravação de tubos drenantes). OUTROS PROCESSOS: Remoção (e/ou aterramento) de solos lodosos com dragas de sucção. pode ser acelerado para encaixar-se ao tempo da construção. Os diâmetros variam de 20 a 60 cm. No caso de aterro. Muito usado no litoral. 45 .DRENOS VERTICAIS DE AREIA. é chamado ATERRO HIDRÁULICO. COM COLCHÃO DE AREIA. quando pressionada pelo aterro em execução. Emprego de BERMAS DE EQUILÍBRIO: Bermas evitam a formação de bulbos e o deslocamento do material instável. com o conteúdo lavado por jatos d’água e preenchido com areia. para acelerar o adensamento : Como o adensamento é um fenômeno lento. Uma camada de areia (colchão) é lançada sobre o topo dos drenos. tem como exemplos mais conhecidos os desaterros de argila marinha na baixada santista e no morro do Castelo(Rio de Janeiro). O dimensionamento dos drenos é função dos coeficientes de percolação da água. estudados em Mecânica dos Solos. geralmente de origem recente. como alternativa para algum acúmulo momentâneo de equipamentos ou de serviços. EXECUÇÃO E COMPACTAÇÃO DE ATERROS Maior preocupação: obter as massas específicas indicadas pelas Especificações da Obra. isto é. 46 . Na possibilidade desta ocorrência. Evitar ruptura do solo instável e afundamento do solo de aterro. em uma obra. em camadas horizontais. Depois de tempo suficiente. Iniciar o aterro nas cotas mais baixas. outra está sendo compactada. sendo gradeadas para execução da próxima camada. para que o peso acelere o recalque com a expulsão do material sem capacidade de suporte. prever caimento lateral. REGRAS BÁSICAS NO SERVIÇO: a. onde as três etapas do trabalho de aterro não se atrapalhem : enquanto em uma praça é feito o descarregamento de material. c. a situação mais sensível à um chuva é quando o material está espalhado e pulverizado. O aleatório. b. escalonar ou zonear praças de trabalho. a camada deverá ser "SELADA". devem conduzir à ações alternativas para as quais os encarregados estejam previamente treinados. ser rapidamente compactada com rolos lisos ou equipamento de pneus para que seu topo seja adensado e tornado impermeável. que pode ser reutilizado. chuva imprevista. em outra está sendo espalhado na espessura prevista para compactação. é completamente previsível: uma máquina que quebra.EMPREGO DE SOBRECARGAS: fazer o aterro com cota excessiva. a camada encharcada deverá ser totalmente removido para bota-fora antes do prosseguimento dos serviços. pois uma pancada de chuva poderia transformá-lo num mar de lama. por escarificação e gradeamento. e a secagem posterior é rápida. Uma vez que a camada já possui um caimento. Não significa que haja apenas três praças: outras podem estar já com seu grau de compactação aprovado pela fiscalização. remover o excesso. para rápido escoamento de água de chuva. quando não se observam mais recalques. d. antes da compactação. a água de chuva escorre sem penetrar na camada. ou terem repetições. Se não. após o acerto final. g. 47 . pois os rolos compactadores não atuam bem nas beiradas. h. Essas beiradas sempre devem ser removidas ao final da jornada de trabalho. a função do engenheiro é engenhar soluções para problemas. e ser obrigado a: arrancar. os taludes dos aterros. que poderia provocar a paralisação de uma unidade transportadora. Isto parece contradizer o exposto nos itens (b) e (d). e estar sempre pronto à ousar experimentar. As raras exceções a esta regra serão mencionadas adiante (no assunto "compactação" apenas com o objetivo de chamar a atenção do futuro engenheiro para a necessidade de manter sua mente aberta. atualizar-se sempre em sua profissão e criar novas técnicas. Isto pode ser conseguido com pequenos rolos compactadores tracionados por guincho acoplado à tratores. executar e construir e melhorar o mundo e as condições de vida. Embora seja um serviço difícil. o que aumenta a segurança. com o mínimo de resistência ao rolamento. mas tais beiradas podem ser rapidamente removidas com tratores e motoniveladoras. espalhar e compactar novamente . Fica então uma faixa lateral mal compactada de 30 a 50 cm. homogeneizar. Principalmente. f. ou estas recebem menos passadas. esses trajetos devem ser continuamente reajustados de modo a nunca passarem por uma praça de compactação ou espalhamento. Assim. sem ser pago por isso. por exemplo. que poderia produzir uma superfície de escorregamento. perde por consumir combustível em excesso. criar técnicas e rotinas. durante a execução do aterro. O empreiteiro que o faz. geralmente ficam mal compactados. Nunca executar uma compactação em umidade diferente da ótima. as beiradas devem ser mantidas mais altas. é preciso compactar a superfície da saia de aterro. os trajetos dos equipamentos de transporte sobre o aterro devem permitir uma descarga segura e boa compactação. com conseqüente ruptura. principalmente os de grande altura. além de arriscar-se a ter a camada recusada.e. corrigir a umidade. 05 .PREPARO PARA A COMPACTAÇÃO: ESPALHAMENTO. completado com motoniveladoras. HOMOGENEIZAÇÃO E SECAGEM. ou apenas com motoniveladoras APLAINAMENTO Motoniveladoras: ( plaina ou "patrol" ) implementos alternativos 48 . UMEDECIMENTO ESPALHAMENTO: Geralmente é feito um primeiro espalhamento com tratores de lâmina. com muito cuidado. para o acabamento mais fino do espalhamento). No exemplo. muito comum em corte ( sem escala) . acerto de taludes. escarificação e trabalho final de limpeza da faixa. como as "Ray-go Giant" . note um "fusca" entre a lâmina e o eixo dianteiro. para se ter uma noção das dimensões desta máquina. Para acabamento. fazendo pequenos cortes e espalhamento. o ângulo 3:2 . 49 . pois correções são extremamente caras se ultrapassada a altura em que se possa utilizar motoniveladora. Controle do ângulo de talude: Aplicar o esquadro a cada 3 m de execução de talude. Algumas. o acerto do talude é manual. fazem um trabalho que se assemelha mais ao dos grandes tratores de lâmina do que ao de suas irmãs menores(que continuam a ser necessárias. para grandes espalhamentos de material. conformando as cotas finas. Na foto abaixo. Quando não há condições para uso de motoniveladora. trabalham por raspagem. Nesse caso.As motoniveladoras são as máquinas mais versáteis na terraplanagem. pequenas valetas. manutenção de estradas de terra . Depois é feita nova conferencia com a equipe de topografia. podem ser extremamente grandes e com motores de alta potência. e são usadas em mistura de solos. seja espalhada no solo a quantidade de água necessária para colocá-lo na umidade desejada. Tratores agrícolas As grades também são usadas na construção de barragens. em geral. e antes do espalhamento do material para a seguinte. que permite a regulagem da vazão. secagem do solo antes da compactação. CARROS TANQUE: Usados no transporte de água. homogeneização de camadas. para arranhar a superfície da camada compactada e garantir uma perfeita aderência com a camada superior. conjugada à velocidade do veículo. com razoável precisão. em terraplanagem são munidos de um registro e uma barra de aspersão. etc. após a compactação de uma camada. Eventualmente arados de disco agrícolas executam a mesma função. 50 . por tratores agrícolas. permite que . O teor de umidade final é geralmente controlado com o "Speedy Moisture Test".GRADEAMENTO: ( grade ) (arado) As grades são rebocadas. Esta. e conferido após a compactação em combinação com ensaios de determinação da massa específica aparente . Nestes solos. a compactação é obtida principalmente pelo efeito da compressão e cisalhamento. que produz efeito de amassamento aliado à grande pressão estática. Estas variam. apenas no teor de umidade ótimo se atinge o máximo peso específico seco. Nos solos argilosos. trabalhando em camadas de até 50 cm. Araken – Terraplenagem – Universidade de S. Para fins de compactação.Manual Prático de Escavação. um pouco acima da umidade ótima.Usos: umidificação ou umedecimento de aterros antes de compactação. consideraremos separadamente os granulares e os coesivos. Nesses casos. Wlastermiler de . apenas testes em pistas experimentais permitem argumentação. uma compactação feita fora da umidade ótima é desastrosa. Também nos solos muito arenosos o efeito de variações no teor de umidade real na compactação é menos sensível. coesivos e orgânicos. maior deverá ser a pressão aplicada 2 pelo rolo . Até pressões de 0.5 a 1 kg/cm (na profundidade mais desfavorável). Carlos . Referencias bibliográficas: Ricardo . aplicadas com placas vibratórias. é preferível o 2 efeito dinâmico da vibração. são suficientes.Hélio de Souza e Catalani . transporte de água.. com a vibração exercendo pouco efeito sobre o aumento de densidade. de elevado peso próprio. principalmente com argilas muito plásticas. controle de poeira no ambiente de trabalho. 1971 COMPACTAÇÃO Compactação é o processo pelo qual se obtém mecanicamente o aumento de resistência do solo.Terraplenagem – USP. e pequenas variações não chegam a causar densidade real abaixo das especificações de projeto. Em qualquer deles. 1975 Silveira. Pini Editora Senso. Guilherme . 51 . O equipamento ideal de compactação é o rolo pé-de-carneiro.Para o adensamento de areias e materiais granulares. que adensadas com rolos médios ou leves. Vale dizer que quanto maior a coesão do solo. Os solos são geralmente divididos em três grupos: granulares. geralmente. Cuidados: não permitir velocidade excessiva quando o tanque estiver pouco cheio. São raras as exceções. atingem resultados comparáveis aos obtidos com rolos pesados na umidade ótima. tanto menor quanto maior for a coesão do material. de 3 a 5 kg/cm na profundidade mais desfavorável da camada. que corresponde à maior resistência do solo. o mesmo acontecendo com os rolos de pneus pesados. etc. etc. 52 . como os argilo-siltosos. PESO DO LASTRO.. uma orientação geral para os tipos de compactadores mais frequentemente usados conforme os tipos de solo. é mais difícil prever com segurança qual o equipamento de compactação que dará os melhores resultados. e com grande pressão nos pneus. NÚMERO DE PASSADAS. VELOCIDADE DO EQUIPAMENTO.Rolo pé-de-carneiro Nos solos misturados. como ESPESSURA DA CAMADA SOLTA. siltosos. O gráfico e a tabela que se seguem são apenas indicações. Os rolos combinados. UMIDADE. como pés-de-carneiro vibratórios. e obter os outros parâmetros que influem no processo. autopropelidos e de grande peso atingem ampla faixa de solos. siltoarenosos. ou os rolos mais leves com pneus oscilantes (estes últimos são melhores quando predomina a areia nas misturas). Rolo pneumático (oscilante) Por essa razão se executam PISTAS EXPERIMENTAIS para testar o equipamento ideal para cada solo. ou misturas de solos. brita Materiais granulares ou em blocos Praticamente todos 30 40 cm Boa 15 15 cm Boa 35 35 cm Muito boa 30 50 cm Muito boa 20 10 cm Regular 20 20 cm Boa 20 20 cm Boa Compactador de grade 53 . 3 rodas Rolo de grade ou malha Combinados PESO MÁXIMO(toneladas) 20 UNIFORMIDADE TIPO DE SOLO DA CAMADA Boa Argilas e siltes Misturas de areia com silte e argila Misturas de areia com silte e argila Praticamente todos Areias. material granular Materiais granulares.Escolha do rolo compactador ESPESSURA MÁXIMA APÓS COMPACTAÇÃO 40 cm TIPO DE ROLO Pé de carneiro estático Pé de carneiro vibratório Pneumático leve Pneumático pesado Vibratório com rodas metálicas lisas Liso metálico estático. cascalhos. ESPESSURA DA CAMADA: Razões econômicas fazem preferir que a espessura seja a maior possível. e adotar número de passadas entre 6 e 12 . Em obras rodoviárias. fixa-se em 30 cm a espessuramáxima compactada de uma camada. aumentar o número (N) de passadas . reduzir a espessura (e) da camada . recomenda-se no máximo 20 cm compactados. d. grades e arados especiais. aconselhando-se como normal 20 cm. sem torrões muito secos. N / ( v . principalmente se for necessário aumentar o teor de umidade. Isto é: insistir em aumentar o número de passadas pode produzir perda no grau de compactação. diminuir a velocidade (v) do equipamento de compactação . e )) Para obter maiores graus de adensamento. aumentar o peso (P) do rolo. Além disso. e as seguintes não contribuem significativamente para essa elevação. A tabela "Escolha do rolo compactador". principalmente por impacto em superfície já endurecida. é uma orientação inicial. após compactação. blocos ou fragmentos de rocha. por destruição de uma estrutura que acabou de ser formada. c. além de perda de produção e desgaste excessivo do equipamento. b. resultados experimentais indicam que um número excessivo de passadas produz super compactação superficial. Para materiais granulares. principalmente em se tratando de rolo vibratório. NUMERO DE PASSADAS: O grau de compactação aumenta substancialmente nas primeiras passadas. HOMOGENEIZAÇÃO DA CAMADA: Feita com motoniveladoras. Geralmente é preferível aumentar o peso e/ou diminuir a velocidade. Equipamentos diversos exigem espessuras de camada diferentes. para garantir compactação uniforme em toda a altura da camada. tipo de equipamento e finalidade do aterro são fatores que devem predominar. antes da compactação. Resultados obtidos com aterros experimentais podem modificar tais especificações. para garantir a homogeneidade. Mas características do material. a camada solta deve estar bem pulverizada. vista anteriormente. deve-se PELA ORDEM. Geralmente se adotam espessuras menores que as máximos. 54 . devendo a escolha levar em consideração os demais fatores. tentar: a.compactadores manuais vibratórios FATORES QUE INFLUEM NA COMPACTAÇÃO ENERGIA DE COMPACTAÇÃO: E = f ( P. Para alguns solos e usos. Rolos pneumáticos admitem velocidades da ordem de 10 a 15 km/h.E. levou ao desenvolvimento de novos desenhos de patas para produzir impacto(tamping). rolos pé-de-carneiro 5 a 10 km/h e vibratórios de 3 a 4 km/h. mas a medida que a parte inferior da camada se adensa. usar 1ª marcha. Aos primeiros são recomendadas essas velocidades maiores. A baixa velocidade recomendada para o equipamento vibratório permite a compactação com menor número de passadas.VELOCIDADE DE ROLAGEM: A movimentação dos pé-de-carneiro em baixa velocidade acarreta maior esforço de compactação. L. PRODUÇÃO DE UM ROLO COMPACTADOR: O rendimento de um rolo pode ser avaliado por R ( m / h ) =10. INFLUÊNCIA DA FORMA DAS PATAS (VARIAÇÕES DO PÉ-DE-CARNEIRO) A observação sobre o efeito da amplitude. principalmente quando esta é feita em umidade superior à ótima (aparecem borrachudos). no caso anterior. em compactadores autopropelidos com velocidades maiores. para todas as freqüências pois acrescenta ao peso do rolo vibratório o efeito de impacto. pelo efeito mais intenso das vibrações. V = velocidade do rolo em km/h 3 55 . a velocidade aumenta naturalmente. principalmente com respeito à homogeneização da camada. A velocidade de um rolo compactador é função da potência do trator. E = espessura da camada em cm. Já a amplitude aumentada causa sensível aumento no grau de compactação. INFLUÊNCIA DA AMPLITUDE E FREQUÊNCIA DAS VIBRAÇÕES (ROLOS VIBRATÓRIOS) A freqüência recomendada é de 1500 a 3000 vibrações por minuto.V. A experimentação permite definir a velocidade que produza melhor compactação para o conjunto formado pelo solo e pelo rolo propulsor. Ao início. mas a medida que o solo se adensa. no caso de material solto. já que são necessários cerca de 250 kg de força tratora por tonelada de peso para vencer a resistência à rolagem. podem ser obtidas características indesejáveis. Outros desenhos de patas também alteram a produção do rolo compactador.N onde L = largura do rolo compressor em metros. porque as ações dinâmicas oriundas do seu grande peso acusam os pontos fracos de compactação. mas alteração entre esses valores altera pouco o efeito da compactação. passamos à segunda marcha. MÉTODOS DE CONTROLE DE COMPACTAÇÃO: a. Cabe à fiscalização e ao executor a determinação dos parâmetros que permitam atingi-lo com uma compactação bem feita. que deverão ser evitados solos com CBR < 2. com compactação feita na umidade ótima. e com expansão maior que 4%. O Grau de compactação é definido por G% = 100 . fixa apenas o peso específico a ser atingido com o solo utilizado. deve-se prescrever o Proctor modificado. Algumas especificações relacionam o grau de compactação ao Proctor normal (AASHO T99-57). e ao Proctor modificado ( AASHO T-180-57) . Graus de compactação recomendados: Finalidade Aterro rodoviário Recomendação 90-95% do Proctor modificado(topo do aterro. pneumáticos oscilantes pesados). no ensaio de Proctor. voltados para as características especiais dos solos tropicais.N = número de passadas do rolo Sujeito.60 cm) 95-100 % do Proctor normal Barragens de terra Aterros sob fundação de prédios 95-100 % do Proctor modificado 90-95% do Proctor modificado(topo do aterro) 95-100 % do Proctor normal Camadas de base de pavimentos 95-100 % do Proctor modificado A rolagem deve ser feita longitudinalmente. Principalmente no trabalho com solos finos. ao fator de eficiência. g (campo) / g (máximo) Onde g (campo) é a massa específica seca obtida "in situ". e espessura das camadas após o adensamento entre 20 e 30 cm. e g (máximo) é a massa específica seca máxima obtida em laboratório. Quando nas estradas se prevê tráfego pesado com altas cargas por eixo. Nos solos argilosos. quando desejadas densidades elevadas. com uma variação admissível de ± 3 % . e com superposição de – no mínimo 20 cm entre duas rolagens consecutivas. Quanto à qualidade dos materiais. é claro. exemplo. porem estudos recentes. ESPECIFICAÇÕES PARA COMPACTAÇÃO: O projeto. e de forma econômica. podem vir a modificar a exigência sobre o valor do CBR. Determinação da umidade O processo mais usado na construção de estradas é o do "Speedy Moisture Test". procura-se aumentar o grau de compactação. necessita calibração por 56 . e execução com equipamentos pesados que aliem pressão estática com amassamento (p. sendo definido à partir dele o Grau de Compactação (G) e a tolerância em torno de G. estudado em Mecânica dos Solos. e 100 % nos últimos 60 cm de aterro. As especificações gerais do DNER exigem que G% atinja 95% até 60 cm abaixo do greide. para a energia especificada. dos bordos para o eixo. normalmente. e frequência elevada de solicitações. Há que tomar cuidado com os erros de zeragem. O primeiro. alternando a coleta entre o eixo e bordos direito e esquerdo. b. Esse mínimo é determinado com base na Estatística. gs (campo) / gs(maximo) onde gs = Ps / V e Ps = 100. que deverá alcançar o G% especificado. Um critério para aprovação poderia ser o da média. do frasco de areia. Determinação do Grau de Compactação (G) Depende da determinação da massa específica aparente "in situ". etc. como já estudado em Mecânica dos Solos. O caso ideal em que todo um trecho de construção de estrada tem os graus de compactação uniformemente satisfatório não é sempre atingido. mesmo que a maior parte atenda ao exigido.P / (100 + h) e h a umidade média do solo. o segundo em qualquer caso.comparação com o método da estufa. temperaturas muito diferentes de 20ºC. O grau de compactação de campo é definido por G% = 100 .s e acima de m + Z. podendo diminuir em função da importância da obra. considerando a distribuição de G% como Normal: determinar a média aritmética bem como o desvio padrão. dado por . (n<30) as probabilidades de ocorrência de quaisquer intervalos de valores das massas específicas podem ser calculadas com auxílio da variável aleatória Z definida como permitindo assim calcular a probabilidade de ocorrência de valores abaixo de m -Z. CRITÉRIOS ESTATÍSTICOS NO CONTROLE DE COMPACTAÇÃO DE ATERROS (CONTROLE DE QUALIDADE) O DNER adota como mínimo a amostragem em intervalos de 100 m. Os mais utilizados são o do óleo grosso. o terceiro quando os solos apresentam coesão e não tem pedregulhos. O método eleito é função do tipo de solo compactado. do cilindro de cravação.s . no caso de solos coesivos com pedregulho. 57 . desde que individualmente os ensaios atinjam o mínimo admissível. como garantia de que os valores de G% estejam no intervalo m ± Z. Amostra G% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 95 97 100 102 105 103 93 100 99 58 . que corresponde à um risco de 25 % de ocorrência de graus de compactação fora do intervalo. pelas mesmas razões. disponíveis nos diversos livros básicos de estatística. Exemplo: Num trecho de estrada com exigência de G= 95%. e para Z = 1 haveria um risco de que 15. Se adotássemos Z = 3.Esses resultados podem ser encontrados nas tabelas de distribuição normal padronizada. Decidir se o serviço de compactação deverá ou não ser aceito. o DNER costuma adotar em seu plano de amostragem o valor Z = 0. a adoção de Z conforme a tabela 2.9 % não pertencessem ao intervalo . para esse risco. estaríamos praticamente exigindo que todos os valores de G% estivessem dentro do intervalo. Por razões técnico-econômicas. será obtido por Quando o número de amostras é pequeno. o DNER recomenda.s . O valor mínimo provável .68. A tabela 1 abaixo exemplifica com as probabilidades em relação à alguns valores de Z. foram coletadas 9 amostras individuais com os graus de compactação abaixo. 9 Intervalo de confiança: Como são nove amostras. que deve predominar na aceitação ou recusa do trecho.9 = 99. devemos adotar (tabela 2) Z = 2. Ricardo.s = 99 ± 2.36 ~ 99± 9 Xmínimo = 90 Xmáximo = 108 Todas as amostras estão no intervalo de confiança.4 e X ± Z. Helio de Souza e Catalani. Falta verificar se o valor X mínimo é compatível com o mínimo especificado para o grau de compactação: De acordo com o plano de amostragem do DNER. e o trabalho deverá ser aprovado. para o risco de 25 % ( Z = 0. 1960 59 . O fato de um dos valores individuais apresentar valor abaixo do mínimo especificado não é relevante do ponto de vista estatístico.4 x 3. o valor mínimo provável do grau de compactação seria dado por Esse valor mínimo provável não é menor que o mínimo da especificação.34 ~99 = = 3.68) . Guilherme – Manual Prático de Escavação – Pini.Cálculos: Média dos graus de compactação das amostras : = Desvio padrão das amostras: = 99.zip) Referências Bibliográficas: DNER – Manual de Pavimentação – 1996. Experimente a planilha para este cálculo desenvolvida por Itamar Pimenta Jr AQUI (ou faça o dowload do arquivo .34 ± 9.