Por: Adriana Pires Pereira, Reginaldo Adair Justino, Ricardo de Moura Costa, sob orientação do Prof. Fernando César Zanette
Introdução
Desde os princípios da civilização, observa-se a necessidade do homem em demarcar sua posição e seu domínio, mesmo sem saber, ele já utilizava a topografia, ciência que trata do estudo da representação detalhada de uma porção da superfície terrestre.
Estudos relatam que a topografia teve seu início no antigo Egito próximo ao Rio Nilo, onde os egípcios foram obrigados a criar métodos e equipamentos que permitissem a demarcação e remarcação de suas terras e os limites da cidade que eram constantemente destruídos com as inundações.
Aproximadamente 2.600 a.C, os egípcios já utilizavam uma corda para medir as distâncias e um fio de prumo, sendo este na verdade, um cordel com um peso preso em uma de suas extremidades que era utilizado para se obter um alinhamento vertical, dando a possibilidade de se construir estruturas mais altas e com uma maior estabilidade.
À medida que o homem descobria métodos de se obter levantamentos, a padronizar medidas e elaborar mapas, outros equipamentos foram sendo criados.
A GROMA EGÍPCIA, o GNOMOM, a DIOPTRA, o QUADRANTE e o ASTROLÁBIO, esse último considerado o antecessor ao Teodolito, foram exemplos dessa evolução.
Segundo estudos realizados, uma das primeiras aplicações de terraplenagem se deu nas primeiras estradas criadas pelos romanos no ano de 312 a.C. As estradas eram recobertas com a colocação de grandes pedras de basalto e apesar de não oferecem conforto, essas estradas se mostraram muito resistentes e o revestimento pode ser encontrado bem fixado nos percursos 2000 anos após sua construção.
No Brasil, as estradas do ciclo do ouro deram o início à grande malha viária existente. Na primeira estrada pavimentada, foram usadas pedras como revestimento, esta conhecida como caminho do ouro, ligava Minas ao Rio de Janeiro. Esta era utilizada para levar o ouro retirado das minas até o porto de Paraty, onde era embarcado para Portugal.
Ao longo dos anos, as pedras empregadas nos revestimentos foram dando lugares ao macadame, concreto e asfalto. Esses revestimentos que proporcionam maior segurança e conforto foram fundamentais para acompanhar o desenvolvimento dos automóveis que se tornavam cada vez mais velozes.
Hoje no Brasil, as rodovias são de vital importância para o deslocamento de pessoas e escoamento de produtos manufaturados e alimentícios, isso se dá devido ao pouco investimento na de estrutura ferroviária e marítima e essa continuará sendo a tendência, pois os investimentos nos outros meios de transporte ainda são pequenos. Daí a importância desde estudo que pretende contribuir para a compreensão das atividades de execução da terraplenagem, com foco voltado para área de rodovias.
Para isso a topografia tem um importante papel na construção das mesmas, pois através de levantamentos dos terrenos e seus relevos, pode-se avaliar os melhores traçados reduzindo os custos com o volume de terra movimentado.
Assim sendo, a abordagem principal deste estudo é apresentar as etapas da execução da terraplenagem de um Projeto Rodoviário, os obstáculos e soluções que ocorrem nos levantamentos e marcações relacionados à topografia.
A falta de investimento em grandes obras no Brasil tem dificultado a expansão deste conhecimento e por consequência, a falta de mão-de-obra qualificada. Este estudo pretende contribuir para a compreensão das atividades de execução de um projeto, com ênfase em terraplenagem de rodovias.
Em um projeto rodoviário, são necessárias várias técnicas para a materialização em campo, desde os levantamentos em solo natural até a finalização da obra, incluindo nivelamento do terreno com marcações de corte e aterro, contenção de taludes, transposição de obstáculos através de túneis e viadutos, pavimentação, dentre outras. A topografia deve estar presente do primeiro ao último momento deste tipo de obra de engenharia.
Pretende-se ao longo deste, abordar de forma clara e objetiva a aplicação das técnicas de locação para a execução das etapas citadas acima, com textos e ilustrações para cada situação.
Materiais e Métodos
Materiais
As Estações Totais são os equipamentos mais utilizados para esse tipo de atividade devido a alta precisão angular e linear, porém para levantamentos deve-se observar os requisitos da norma 13133/2010 sobre classificação dos equipamentos.
Os softwares de processamento utilizados para esse trababalho podem ser o Topograph, Datageosis, o Civil 3D, entre outros. Será utilizado como exemplo o Topograph para apresentação dos dados. Esses sistemas executam as tarefas de:
• Armazenar dados de campo
• Processar cálculos
• Apresentar dados e gráficos calculados
• Emitir relatórios
Metodologia
Locação do Eixo
A implantação do projeto geométrico inicia-se com a locação do eixo a partir dos marcos de apoio. Esse eixo é definido, estaqueado e referenciado com coordenadas X,Y e Z no projeto e através destas coordenadas materializar-se-á o eixo de acordo com o estaqueamento de projeto, respeitando os trechos de tangente e em curvas.
Esta materialização é feita usando piquete e estaca de madeira. O piquete é cravado até o nível do terreno e a estaca é fixada ao lado do piquete servindo de testemunho, neste será identificado o número da estaca conforme mostra a figura 1.
• Trecho em Tangente
A locação é feita por estaqueamento. Uma estaca corresponde a vinte metros. Quando essa distância não for inteira, adicionamos a medida à estaca como mostra o exemplo abaixo:
20 metros = 1 estaca
30 metros = 1 estaca + 10 metros
55,30 metros = 2 estacas + 15,30 metros
• Trecho em Curva
Para o trecho em curva, o estaqueamento é feito de acordo com o raio da curva, velocidade diretriz, distância de visibilidade, etc. Esses fatores podem alterar o estaqueamento mudando a distância entre uma e outra podendo ser de 5, 10 ou 20 metros.
A locação das curvas deve seguir os dados de projeto e ainda ter uma planilha de cálculo complementar para se implantar ponto a ponto o seu eixo. As curvas podem ser locadas por irradiação ou por deflexão.
A locação de uma curva por coordenadas geralmente é executada por equipamentos eletrônicos. Este deve ter uma visão abrangente da curva a locar, podendo estar posicionado em qualquer local, de forma a obter as cooordenadas desta estação, através de visadas a três pontos coordenados no mínimo.
Normalmente é feita implantando-se piquetes no eixo da estrada, ponto a ponto, com a tomada da distância e ângulo de forma eletrônica, onde o operador orienta o auxiliar na implantação dos pontos, conforme a figura 2.
A locação de uma curva por deflexão é feita implantando-se piquetes no eixo da estrada, ponto a ponto, com o equipamento instalado no PC, conforme mostra a figura 3.
Nivelamento do eixo
O nivelamento é feito usando um dos marcos como referência, isto é, instala-se a estação total em um ponto estratégico, com o prisma aprumado em um dos marcos, faz-se a leitura inicial e em seguida o prisma é emparelhado em cada piquete de cada estaca.
A partir desta leitura inicial é feito o cálculo para determinação da cota de cada piquete.
Limpeza
Com o eixo já locado e nivelado tem-se a área a ser trabalhada, ou seja, limpa. Desta área será retirado todo material descartado (entulho, vegetação, lixo e outros rejeitos). Este material é denominado de bota fora, devendo sendo transportado para um local previamente determinado para receber este tipo de rejeito.
A limpeza é medida em metros quadrados e a espessura desta limpeza varia de acordo com o tipo de vegetação. isto é feito para calcular o volume de material de bota fora para pagamento ao transporte já que o mesmo é pago em metro cúbico.
Terraplenagem
Após a limpeza, é iniciada a terraplenagem onde um greidista (profissional que dá as diretrizes para o operador de máquina) acompanha os cortes (gabaritando as rampas), e aterros conferindo as camadas, como mostra a Figura 4.
O gabarito de madeira pode ter os seus lados com tamanhos diferentes de acordo com a necessidade de cada rampa. Para o alinhamento, é necessário fixar um nível de mão na base do gabarito. Para o correto uso deste, deve-se fixar a ponta da base no piquete do Offset, abaixar ou levantar o gabarito até o mesmo alinhar ao nível de mão. Feito isso, teremos o alinhamento da hipotenusa a referência para o corte da rampa. Caso não seja possível fazer o alinhamento, significa que o corte será muito maior, neste caso é necessário realizar um corte aproximado e somente depois fazer o alinhamento.
Quando a rampa existente está próxima da inclinação adequada, é feito um corte, uma linha de referência que vai do piquete do Offset até o pé do corte. Esta linha é uma referência para o patroleiro ou o tratorista efetuar o corte. O Greidista é responsável por gabaritar e verificar os cortes em cada estaca de Offset.
Para as rampas de aterro, usa-se um mesmo gabarito, mas com dimensões diferentes, tendo 1,5 metros de base, 1 metro de cateto oposto e hipotenusa de 1,80 metros.
Executados todos os cortes e aterros escritos nos Offset o eixo é novamente relocado para marcação de regularização do sub-leito.
Na regularização do sub-leito, são locados os bordos direito, esquerdo e definidas as cotas.
Por último são preparadas as camadas de pavimentação (sub-base, base e capa asfáltica).
Conclusão
Os projetos rodoviários representam eficientes ferramentas utilizadas na integração e no processo de custo e vida útil de uma rodovia. A diversificação de atividades envolvidas nos trabalhos rodoviários, seja na implantação em terrenos virgens ou melhorias e restaurações que garantem as condições de fluidez, segurança, conforto dos usuários e a durabilidade da própria rodovia, além de minimizar os custos totais da obra.
Visto que as fases e os procedimentos técnicos adotados na implantação tem sido atualizados e complementados com o uso de modernos equipamentos e programas computacionais que vem nos auxiliar no desenrolar das inúmeras dificuldades encontradas, apresentamos de forma clara e objetiva os métodos para a execução da terraplenagem em um projeto viário.
Esta monografia tem como objetivo principal, somar e servir de instrumento de consulta diante da falta de material didático disponível à área de Agrimensura, pois é de costume tais conhecimentos serem repassados apenas na prática aos profissionais que pretendem seguir a carreira.
Referências
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