dispositivos de drenagem
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Dispositivos de DrenagemTRANSCRIPT
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Prof. MSc. Jordan Henrique de Souza
01/09/2010
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Conteúdo Programático para esta aula.
Introdução
Definição e Classificação dos Tipos de Drenagem
Dispositivos de Drenagem
Drenagem Superficial
Drenagem para Transposição de Talvegues
Drenagem Profunda ou Subterrânea
Drenagem Subsuperficial
Referências Bibliográficas
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Orientações para o aluno:Para um bom desempenho:
PONTUALIDADE
ASSIDUIDADE
COMUNICAÇÃO - INTERATIVIDADE
INTERESSE E CURIOSIDADE
TEMPO PARA ESTUDAR
VONTADE
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IntroduçãoOs maiores problemas de manutenção de uma estrada são oriundos dosefeitos negativos da água, que tem por conseqüência:
A redução da capacidade de suporte do subleito e demais camadas dopavimento, por saturação A variação de volume do subsolo, significativamente no caso de argilasExpansíveis O surgimento de uma pressão hidrostática (pressão neutra) que
diminui a pressão efetiva de equilíbrio do solo A erosão de estruturas de corte e de aterro ao longo do traçadoe a instabilização de taludes e encostas naturais.
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“Uma boa estrada requer um teto
impermeável e um porão seco”.
Gil Carvalho Almeida
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..para evitar que se deteriorem por danoscausados pelas poro-pressões emovimentos de água livre contida em suaestrutura.
MECANISMO DOS DANOS:6
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PROJETO DE DRENAGEM
Objetivo: evitar o acúmulo e a retenção da água na rodovia e
suas cercanias .
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•Previsão da intensidade e freqüência das chuvas,visando o escoamento superficial;•Determinação de pontos naturais deconcentração e descarga, e outras condiçõeshidráulicas;•Remoção dos excessos de água prejudiciais, dosubsolo;•Proporcionar a disposição mais eficiente dasinstalações de drenagem, de acordo com o custo,importância da rodovia, economia naconservação e normas em vigor.
PROJETO DE DRENAGEM
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Água
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Definição e Classificação dos Tipos de Drenagem Drenagem consiste no controle das águas a fim de se evitar
danos à estrada construída.
Efetua-se este controle por meio da interceptação,captação, condução e deságüe em local adequado das águasque:•
existem no subleito;
penetrem por infiltração no pavimento;
precipitem-se sobre o corpo estradal;
cheguem ao corpo estradal provenientes de áreas adjacentes;
cheguem através dos talvegues aos aterros.
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Dispositivos de DrenagemDrenagem Superficial Destina-se a interceptar as águas que chegam ao corpo
da estrada, provenientes de áreas adjacentes, e a captara água pluvial que incida diretamente sobre ela,conduzindo-as para local de deságüe seguro, semcausar danos.
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1)Valetas de proteção de corte;2)Valetas de proteção de aterro;3)Sarjetas de corte;4)Sarjetas de aterro;5)Sarjetas de canteiro central;
6)Descidas d’água;7)Saídas d’água;8)Caixas coletoras;9)Bueiros de greide.
DISPOSITIVOS DE DRENAGEM SUPERFICIAL
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1)Valetas de proteção de corte;2)Valetas de proteção de aterro;3)Sarjetas de corte;4)Sarjetas de aterro;5)Sarjetas de canteiro central;
6)Descidas d’água;7)Saídas d’água;8)Caixas coletoras;9)Bueiros de greide.
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DISPOSITIVOS DE DRENAGEM SUPERFICIAL
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Drenagem SuperficialValeta de Proteção de Corte
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Tem o objetivo de interceptar as águas que escorrem peloterreno a montante, impedindo-as de atingir o talude.
Também paracolher a águaprovenientede outrasvaletas deproteção edas sarjetas,para os detransposiçãode talvegues.
quando inclinação do terreno natural chegar a 10% no sentidoda estrada, proximidades de pontes e pontilhões.
Problema maior:
SEDIMENTAÇÃO
ASSOREAMENTO
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VALETAS DE PROTEÇÃO DE CORTE
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2,0 m < d < 3,0 m
Escoamento superficial
Material adensado (socado)
Talude de corte
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H
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H
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BH
B
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Na escolha do tipo de seção as seções triangulares criam plano preferencial de escoamento da água, não sendo por isso recomendadas para grandes vazões.
No caso de cortes em rocha, adotamos seção retangular por facilidade de execução.
As valetas de forma trapezoidal tem maior eficiência hidráulica. 22
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REVESTIMENTO DAS VALETAS (VPC)
Cuidado especial com valeta triangular, queapresenta maior tendência à erosão e à infiltração.
É função da natureza do solo e, principalmente,dependerá da velocidade de escoamento
Em terrenos areno-siltosos, revestir sempre, pois avelocidade que provoca sua erosão é baixa.
Terrenos areno-argilosos ou argilosos, revestirquando a inclinação for maior que 5 %
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Velocidades máximas admissíveis para a água
Cobertura superficial Velocidade máxima admissível Va d
( m / s )
Grama comum firmemente implantada 1,50 - 1,80
Tufos de grama com solo exposto 0,60 - 1,20
Argila 0,80 - 1,30
Argila coloidal 1,30 - 1,80
Lodo 0,35 - 0,85
Areia fina 0,30 - 0,40
Areia média 0,35 - 0,45
Cascalho fino 0,50 - 0,60
Silte 0,70 - 1,20
Alvenaria de tijolos 2,50
Concreto de cimento Portland 4,50
Aglomerados consistentes 2,00
Revestimento betuminoso 3,00 - 4,00
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1.2.3 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
pelo método racional, estimar a descarga de contribuição, onde a área de drenagem é limitada pela própria valeta e pela linha do divisor de águas da vertente a montante.
Área de drenagem (A)
Valeta de corteDivisor de águas
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Q = C . i . A / 360.000
V = R 2/3 . I 1/2 / ( fórmula de Manning )
Q = S . V( equação da continuidade ) 26
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Tipo de Revestimento
Concreto desempenado 0,011 a 0,017
Concreto sem acabamento 0,017 a 0,027
Pedra aparelhada sem argamassa 0,015 a 0,017
Pedra irregular sem argamassa 0,017 a 0,020
Alvenaria de pedra rebocada 0,016 a 0,020
Alvenaria de pedra rejuntada 0,020 a 0,025
Alvenaria de tijolos 0,011 a 0,015
Asfalto 0,013 a 0,016
Terra 0,016 a 0,025
Corte em rocha 0,025 a 0,040
Tabela dos Coeficientes de Rugosidade ( Manning )
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Quando a declividade longitudinal da valeta não puder acompanhar a declividade natural do terreno, por ser a velocidade de escoamento superior à permissível, deverá ser feito o escalonamento em trechos de menor declividade ( 2% máximo ), por meio de barragens transversais, conforme o esquema:
Declividade para o nível da água( b % < 2 % )
Declividade natural do terreno ( a % )
e
H
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O espaçamento entre as barragens será obtido pelafórmula
e = 100 H / ( a - b )ondee= espaçamento (m) ,H = altura da barragem do vertedouro ,a = a declividade natural do terreno (%) eb = a declividade desejada para o nível d’água (%)É aconselhável que o espaçamento não ultrapasse 50m, o que corresponde à declividade de 2%
Materiais: madeira, pedras soltas, chapas metálicas,etc.
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Drenagem SuperficialValeta de Proteção de Aterro
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VALETAS DE PROTEÇÃO DE ATERRO
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DIMENSIONAMENTO DE VALETAS DEPROTEÇÃO DE ATERRO
O dimensionamento é idêntico ao efetuado comvaletas de proteção de corte. Além da contribuição dabacia específica, considerar também as águasprovenientes de outras valetas, de sarjetas de corte,quando se destinarem a dispositivos de transposiçãode talvegue.
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REVESTIMENTO
Raramente a valeta necessitará de revestimento, porserem baixas as velocidades de escoamento. Analisaros materiais que ocorrerem e fatores de ordemestética.
Exclui-se apenas o revestimento vegetal, pois a erosãocarreia finos que se sedimentam na valeta,provocando a destruição da vegetação.
Os principais revestimentos adotados são: concreto,pedra argamassada, alvenaria de tijolo ou pedra epedra arrumada.
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EXECUÇÃO: retroescavadeira.
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Drenagem SuperficialSarjeta de Corte As sarjetas de corte são dispositivos de drenagem
construídos lateralmente as pistas de rolamento,destinados a captar e conduzir longitudinalmente aságuas precipitadas sobre a pista de rolamento e áreaslaterais a rodovia para os bueiros, saídas dos cortes outalvegues naturais.
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Drenagem SuperficialSarjeta e Meio Fio de Aterro As sarjetas e meio-fios de aterro são dispositivos
destinados a conduzir longitudinalmente as águasprecipitadas sobre a pista de rolamento para osbueiros de greide ou saídas d’água, impedindo queescoem pelo talude do aterro, provocando pontos deerosão.
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Drenagem SuperficialSarjeta de Canteiro Central As sarjetas de canteiro central são dispositivos
destinados a captar e conduzir longitudinalmente,entre as pistas opostas de uma rodovia de pistadupla, as águas precipitadas sobre as pistas derolamento e área central da rodovia, para caixascoletoras e bueiros de greide
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![Page 41: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/41.jpg)
Drenagem SuperficialSarjeta de Banqueta As de banquetas são sarjetas implantadas em taludes de
corte ou aterro cuja altura requeira o banqueteamento.Podem ser revestidas de grama, pedra arrumada, pedraargamassada, concreto ou solo-cimento.
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![Page 42: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/42.jpg)
Drenagem SuperficialTransposição de Segmentos de Sarjetas São dispositivos destinados a dar acesso a
propriedades ou vias laterais (secundárias) arodovia, permitindo a passagem dos veículos sobresarjetas, sem causar danos ao dispositivo ou ainterrupção do fluxo canalizado.
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![Page 43: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/43.jpg)
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![Page 45: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/45.jpg)
Drenagem SuperficialSaída e Descida D’água em talude:
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SAÍDAS D’ÁGUA
Dispositivos de transição que conduzem as
águas captadas por sarjetas de aterro para as
descidas d’água. Algumas vezes são chamadas
entradas d'água.
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![Page 47: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/47.jpg)
Localizam-se em acostamentos ou em alargamentos próprios
para sua execução:
Nas extremidades dos comprimentos críticos das sarjetas de
aterro, nos pontos baixos das curvas verticais côncavas,
junto à pontes, pontilhões e viadutos e - algumas vezes-
nos pontos de transição entre corte e aterro.
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Seção tipoProjetos-tipo do DNIT, de acordo com sua
localização:
a) Quando a saída está em trecho de declividade
contínua (greide em rampa), i. é:, o fluxo d'água se
realiza em um único sentido,
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>1,40 m
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B) Quando a saída está em ponto baixo de
curva vertical côncava em aterro, para ela
convergem em dois sentidos o fluxo d'água:
>1,40 m>1,40 m
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DESCIDAS D'ÁGUAConduzem as águas captadas por outros dispositivosde drenagem pelos taludes de cortes e aterros.
Quando vindas de valetas de proteção de corte, deságuam na plataforma em sarjetas de corte ou em caixas coletoras. Quando as águas provém de sarjetas de aterro, deságuam geralmente no terreno natural.
Também sangram valetas de banquetas em pontos baixos ou ao ser atingido o comprimento crítico, e freqüentemente são necessárias para conduzir pelo talude de aterro águas vindas de bueiros elevados.
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![Page 52: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/52.jpg)
Tiposrápido ou em degraus.
A escolha do tipo é função da velocidade limite doescoamento para não provocar erosão, dascaracterísticas geotécnicas dos taludes, do terreno,da necessidade de quebra de energia do fluxo,dos dispositivos de amortecimento na saída.
Posição:nos taludes de corte e aterro na interseção do taludede aterro com o terreno natural e nas transiçõescorte-aterro.
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![Page 53: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/53.jpg)
Ponto vulnerável principalmente em aterros.
Requer cuidados especiais para evitar desníveiscausados por caminhos preferenciais durante chuvasfortes, podendo a erosão destruir toda a estrutura.
Deve ser “encaixada” nos taludes de aterro, nivelada,e protegida com o revestimento indicado para ostaludes.
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![Page 54: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/54.jpg)
Formatos :
Retangular,
em calha (tipo rápido)
ou em degraus;
Semicircular ou meia cana,
(concreto ou metálica);
Em tubos
de concreto ou metálicos.54
![Page 55: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/55.jpg)
É desaconselhável o uso de seção de
concreto em módulos.
(ação dinâmica do fluxo pode descalçar e
separar os mesmos, e ao vazar, erodir o
talude)
Quando se usam módulos, as peças deverão
ser assentadas sobre berço previamente
construído. Os mesmos inconvenientes
aplicam-se à descida em tubos.
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![Page 56: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/56.jpg)
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Ao contrário dos casos anteriores, a
construção de descidas d'água em
CONCRETO ARMADO supera qualquer
recalque do talude, por sua rigidez.
Para detalhar os projetos de execução,
consultar as
Especificações de Serviço DEP-ES-D 04-88.
57
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Dimensionamento das descidad’água:
Fórmulas empíricas ou teoria hidráulica do movimentouniformemente variado.
O número de descidas d'água e seu custo de construção nãosão preponderantes na análise econômica.
Por isso, dispensa-se o cálculo detalhado da velocidade, a nãoser para obras de caráter excepcional (grandes alturas,patamares intermediários, forte declividade, etc.).
58
![Page 59: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/59.jpg)
Usar calha em degrau sempre que aextensão do talude for superior a 7metros, e
independentemente da velocidade daágua ao pé do talude de aterro,projetar sempre bacia deamortecimento.
59
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Drenagem SuperficialDissipador de Energia
60
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DISSIPADORES DE ENERGIA
Destinam-se a dissipar a energia do fluxo,
reduzindo sua velocidade quer no
escoamento através do dispositivo de
drenagem, quer no deságüe para o terreno
natural, para evitar a erosão.
Classificação:
•dissipadores contínuos
•dissipadores localizados ( bacias de amortecimento ).
61
![Page 62: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/62.jpg)
Dissipadores contínuos :
reduzem a velocidade durante o escoamento através do dispositivo de drenagem
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![Page 63: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/63.jpg)
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![Page 64: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/64.jpg)
Dissipadores localizados ou bacias de
amortecimento
De modo geral são instaladas :
No pé das descidas d'água nos aterros ;
Na boca de jusante dos bueiros ;
Na saída das sarjetas de corte,
na transição corte-aterro.
Seu projeto deve seguir os projetos-tipo do DNIT, e
na construção, devem ser seguidas as
Especificações de Serviço DEP-ES-D 05-88.
64
![Page 65: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/65.jpg)
Dimensionamento das bacias de
amortecimento
Será função da velocidade de escoamento d'água a
montante e da altura do fluxo afluente. O ressalto
hidráulico na bacia de amortecimento é função do
número de Froude (F1).
F1 = V1 . ( g . Y1 ) -1/2
onde :
F1 = número de Froude ;
V1 = velocidade do fluxo afluente à bacia , em m/s ;
g = aceleração da gravidade (9,81 m / s2 ) ;
Y1 = altura do fluxo afluente à bacia, em m .65
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Quando F1 < 1,7, não há necessidade de
precauções, pois haverá apenas turbulência
na superfície da água.
Se F1 entre 1,7 e 2,5, o efeito amortecedor
pode ser feito por uma bacia horizontal lisa de
concreto entre 4,5 e 9,0 m, segundo o BPR.
Para número de Froude acima destes, e até
17, devem ser usadas bacias com guarnições,
cunhas e dentes, funcionando como
deflectores para produzir efeito estabilizador
no ressalto.
66
![Page 67: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/67.jpg)
67
![Page 68: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/68.jpg)
Recomenda-se usar “rip-rap” na saída dasbacias de amortecimento, saída debueiros e de outros dispositivos cujavelocidade da água não comprometaseriamente o terreno natural, estendendoo rip-rap até 50 vezes a largura da baciaou do dispositivo de montante, ou odiâmetro do bueiro, emm.
Caso contrário, justifica-se o projetocompleto de uma bacia deamortecimento 68
![Page 69: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/69.jpg)
O diâmetro esférico equivalente das pedras a
utilizar no rip-rap pode ser determinado pelo
gráfico seguinte, corrigido pela expressão
Kw = 1,64 k / ( w -1 )se o peso específico das pedras for diferente
de 2,64 g / cm3, valor para o qual o gráfico foi
feito.
Kw = diâmetro da pedra a ser usada, cm ;
k = diâmetro da pedra , obtido no gráfico, cm ;
w = peso específico da pedra de Ø Kw, g /cm3
69
![Page 70: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/70.jpg)
Gráfico 5.1- Diâmetro equivalente da pedra
Inclin
ação d
o t
err
eno à
jusa
nte
70
![Page 71: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/71.jpg)
Drenagem SuperficialBueiro de Greide:
71
![Page 72: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/72.jpg)
BUEIROS DE GREIDE
São dispositivos destinados a conduzir para locais
de deságüe seguro as águas captadas por
dispositivos de drenagem superficial cuja vazão
admissível possa ter sido atingida pela descarga de
projeto.
72
![Page 73: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/73.jpg)
Nas extremidades dos comprimentos críticos das
sarjetas de corte em seção mista ou quando, em
seção de corte pleno, for possível o lançamento de
água coletada (com desague seguro) por “janela-de-
corte”.
Nos cortes em seção plena, quando não for possível
o aumento da capacidade da sarjeta ou a utilização
de abertura de janela no corte a jusante, projeta-se
um bueiro de greide longitudinalmente à pista até oponto de passagem de corte para aterro.
Localização
73
![Page 74: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/74.jpg)
Nos pés das descidas d'água dos cortes, recebendo
as águas das valetas de proteção de corte e/ou
valetas de banquetas, captadas por caixas
coletoras.
Nos pontos de passagem de corte-aterro, evitando
que as águas provenientes das sarjetas de corte
deságüem no terreno natural com possibilidade de
erosão.
Nas rodovias de pista dupla, conduzindo ao
desague as águas coletadas pelos dispositivos de
drenagem do canteiro central.
Localização
74
![Page 75: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/75.jpg)
Os bueiros de greide são geralmenteimplantados transversal ou longitudinalmenteao eixo da rodovia, com alturas derecobrimento atendendo à resistência decompressão estabelecida para as diversasclasse de tubo pela NBR-9794 da ABNT.
75
![Page 76: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/76.jpg)
Elementos de um bueiro de greide:Caixas coletoras, corpo e boca.
As caixas coletoras podem ser construídas emum lado da pista, nos dois lados ou no canteirocentral. Por estarem posicionadas próximas àspistas, geralmente tem tampa de grelha.
O corpo é constituído de tubos de concretoarmado ou metálicos, obedecendo as mesmasdeterminações indicadas para bueiros detransposição de talvegues.
76
![Page 77: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/77.jpg)
BOCA
77
![Page 78: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/78.jpg)
Dimensionamento hidráulico:
Descarga de projeto = soma das descargas
dos dispositivos afluentes às caixas coletoras
Ou pelo levantamento da bacia de
contribuição ao bueiro de greide, aplicando-
se o método de descarga mais conveniente,
função do vulto econômico da obra.
Neste último caso, deve ser considerado ao
menos o tempo de recorrência de 10 anos e
duração de chuva 5 minutos.78
![Page 79: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/79.jpg)
O bueiro deve ser, sempre que possível,
dimensionado sem carga hidráulica a
montante (como canal).
Observe-se com muito rigor a cota máxima do
nível d'água a montante, função da altura da
caixa coletora e policie-se a velocidade do
fluxo a jusante.
Para facilidade de limpeza, o diâmetro mínimo
a adotar é de 0,80 m.
79
![Page 80: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/80.jpg)
Drenagem SuperficialCaixa Coletora:
80
![Page 81: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/81.jpg)
Coletar águas provenientes de sarjetas e que se
destinam aos bueiros de greide;
provenientes de pequenos talvegues a montante de
bueiros de transposição de talvegues, permitindo a
construção destes abaixo do terreno natural;
provenientes de descidas d'água de cortes,
conduzindo-as a um dispositivo de deságüe seguro;
CAIXAS
Tem como objetivos principais:
81
![Page 82: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/82.jpg)
Permitir a inspeção de condutos, para
verificação de funcionalidade e eficiência,
decantação de material em suspensão e
desentupimento, como no caso de drenos
profundos;
Possibilitar mudanças de dimensão de
bueiros, de sua declividade e direção, permitir
a concorrência de mais de um bueiro.
CAIXAS
82
![Page 83: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/83.jpg)
Classificação das caixas:Quanto à função:
caixas coletorasde inspeçãode passagem
Quanto ao fechamento:com tampa
aberta.83
![Page 84: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/84.jpg)
Nas extremidades dos comprimentos críticosdas sarjetas de corte, conduzindo para o bueirode greide ou coletor longitudinal ;
Nos pontos de passagem de corte para aterro,coletando as águas das sarjetas, conduzindo-aspara bueiro, nos casos em que ao atingir oterreno natural possam causar erosão;
Nas extremidades das descidas d'água emtaludes de corte quando não se pode utilizarsarjetas;
Localização das caixas coletoras:
84
![Page 85: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/85.jpg)
No terreno natural, junto ao pé do aterro,quando se quer construir um bueiro detransposição de talvegue abaixo da cota doterreno (quando são inaplicáveis as bocas);
Nos canteiros centrais de rodovias com pistadupla;
Em qualquer lugar onde se torne necessáriocaptar águas superficiais, transferindo-as parabueiros.
Localização das caixas coletoras:
85
![Page 86: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/86.jpg)
As caixas de inspeção localizam-se:
Onde é preciso vistoriar os condutos, verificando
eficiência hidráulica e estado de conservação
(desde que não afetem a segurança do tráfego);
Nos trechos com drenos profundos, para vistoriar
seu funcionamento(no início e com espaçamento máximo de 200 m)
Neste caso, podem ser substituídos por dispositivos
denominados chaminés (poços de visita).
86
![Page 87: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/87.jpg)
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![Page 88: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/88.jpg)
As caixas com tampa removível- de concreto
armado - são indicadas quando tem finalidade
de inspeção e passagem.
As caixas com tampa em forma de grelha -
são indicadas quando tem finalidade coletora,
sendo excepcionalmente localizadas em
pontos que possam afetar a segurança do
tráfego -
ou se destinam a coletar águas contendo
sólidos com dimensões que poderiam
obstruir os bueiros ou coletores.
88
![Page 89: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/89.jpg)
Caixas abertas são indicadas quando tem finalidade
coletora e localizam-se em pontos que de forma
alguma comprometam a segurança do tráfego.
A seção tipo das caixas coletoras deverá obedecer aos projetos-tipo do DNIT,
onde são indicadas as dimensões e detalhes das tampas. Para sua execução
deverão ser seguidas as
Especificações de Serviço DEP-ES-D 06-88.
A profundidade é determinada pelas cotas dos
condutos que a elas chegam e delas saem, e sua
seção mínima é de 1,00 x 1,00 m.
Caixas de inspeção de drenos são obrigatoriamente
com tampa.
89
![Page 90: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/90.jpg)
Dimensionamento hidráulico das caixas:
Embora com dimensões fixadas pelas dimensões dos dispositivos para os quais
atuam como coletora de passagem ou inspeção, a área transversal útil pode se
determinada pela fórmula dos orifícios:
A = 0,226 . Q . C -1 . H -1/2
onde
A = área útil da caixa, em m2 ;
Q = vazão a captar, em m3 / s ;
H = altura do fluxo, em m ;
C = coeficiente de vazão , a ser tomado como 0,60
90
![Page 91: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/91.jpg)
Drenagem SuperficialBacia de Captação e Vala de Derivação Bacias de captação são depressões rasas escavadas a
montante de bueiros visando facilitar e disciplinar aentrada do fluxo d’água nos bueiros.
Valas de derivação são valas construídas a jusante dobueiro, com objetivo de afastar rapidamente as águasque o transpuseram.
91
![Page 92: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/92.jpg)
92
![Page 93: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/93.jpg)
Drenagem SuperficialVala Lateral e Corta-rio Valas laterais são valas construídas com o objetivo de
intercomunicar pequenas bacias e conduzir osrespectivos fluxos a um único e principal talvegue.
Corta-rios são valas de dimensões avantajadas cujoobjetivo é desviar pequenos cursos d’água impedindo-os de atingir e danificar (erodir) os pés de aterros.
93
![Page 94: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/94.jpg)
94
![Page 95: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/95.jpg)
Drenagem para Transposição de TalveguesClassificação das Obras de Arte Correntes:
Para melhor detalharmos as OAC, podemos classificá-lassegundo o
tipo de estrutura e
forma de seção transversal,
número de linhas,
tipo de materiais e
esconsidade
das diversas disposições que compõem os bueiros, aseguir apresentados.
95
![Page 96: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/96.jpg)
A- TIPO DE ESTRUTURA E FORMA DE SEÇÃO TRANSVERSAL
CIRCULAR CELULAR ESPECIAL
96
![Page 97: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/97.jpg)
B - NÚMERO DE LINHAS Simples
Duplo
Triplo
97
![Page 98: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/98.jpg)
C - TIPO DE MATERIAL Bueiro de CONCRETO ARMADO
Bueiro METÁLICO – chapa corrugada ou lisa –“ARMCO” / “Tunnel-Linner”
Bueiro de ALVENARIA, PEDRA
Bueiro de MADEIRA (provisório)
Bueiro de PVC
98
![Page 99: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/99.jpg)
D - ESCONSIDADE Normal: o eixo do bueiro é ortogonal ao eixo da estrada; facilidade
construtiva e menor custo em função do menor comprimento.
Esconso: o eixo do bueiro não é ortogonal ao eixo da estrada, tendocomo referência de esconsidade o ângulo formado pela normal ao eixoda estrada e o eixo do bueiro; requer detalhamento construtivo,gerando um comprimento maior ao bueiro. Os ângulos de esconsidadenormalmente devem ser múltiplos de 5º até o máximo de 45º.
99
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Drenagem para Transposição de TalveguesElementos Constituintes dos Bueiros:
100
![Page 101: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/101.jpg)
BUEIROSSão condutos destinados à passagem das águasprovenientes de bacias hidrográficas próximas àrodovia. Os elementos constituintes de um bueirosão
Corpo- a parte situada sob o aterro, de forma e açãogeralmente constantes, podendo ser executada emtubos, células, arcos, etc.
Bocas- de montante e jusante, arrematam externamente ocorpo e contribuem para a fixação do bueiro,favorecem a entrada e saída do fluxo.
101
![Page 102: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/102.jpg)
A boca de um bueiro é constituída de muro de testa
alas , e
soleira.
quando a cota de entrada tenha de se situar abaixo do nível do terreno a boca de montante pode ser substituída por caixa coletora ou poço .
102
![Page 103: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/103.jpg)
Drenagem para Transposição de TalveguesCálculo do Comprimento dos Bueiros O cálculo do comprimento dos bueiros deve levar em consideração a
largura da plataforma final de terraplenagem, a altura do aterroassociada ao talude de aterro e a esconsidade. O comprimento final (L)será a divisão da soma da largura da plataforma (p) com oscomprimentos correspondentes as projeções horizontais dos taludes deaterro (saias) a montante (pm) e jusante (pj) pelo coseno do ângulo deesconsidade (cos α).
Então
onde
L = ( p + pm + pj ) ÷ cos α
pm = 1,5 * hm
pj = 1,5 * hj
103
![Page 104: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/104.jpg)
Drenagem Profunda
104
![Page 105: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/105.jpg)
Drenagem profunda ou subterrâneaElementos Constituintes dos Drenos VALA: vala escavada mecanicamente (retro-escavadeira), no sentido
longitudinal do corpo estradal,
MATERIAL FILTRANTE: com o objetivo de não deixar que outrosmateriais além da água tenham acesso ao sistema de drenagem,reduzindo ou perdendo toda eficiência necessária
MATERIAL DRENANTE: como material drenante poderão serutilizados produtos resultantes da britagem e classificação da rocha sã,areias grossas e pedregulhos naturais ou seixos rolados, desde queisentos de impurezas orgânicas e torrões de argila.
105
![Page 106: Dispositivos de Drenagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022061403/5571f97149795991698f942d/html5/thumbnails/106.jpg)
TUBOS: tem aplicação opcional em função das particulares doprojeto de concreto simples perfurado de concreto poroso, onde a participação de agregado miúdo é
mínima, sendo que sua permeabilidade deve assemelhar-se à do agregado
graúdo que entra na composição do concreto utilizado cerâmico ou plástico (PVC) perfurado ou ranhurado.
SELO SUPERIOR: elemento opcional, cujo objetivo é impedir oacesso ao dreno de águas superficiais; normalmente é empregadauma camada de argila.
BOCA DE SAÍDA: dispositivo complementar, executado naextremidade do dreno para proteger a saída d’água contraelementos que possam prejudicá-la (vegetação, etc.); é executadade concreto simples.
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Drenagem profunda ou subterrâneaClassificação dos Drenos1 - aos locais para instalação : cortes em solo: onde as sondagens detectaram água próxima ao
greide projetado cortes em rochas: onde há diáclises por onde aágua pode percolar.
2 - ao preenchimento da cava (vala): cego ou sem tubo: pequena vazão (“francês”) com tubo: grande
vazão3 - a permeabilidade da camada superior: selados: impermeáveis a águas de superfície abertos: recebem
águas por cima4 - a granulometria (material de enchimento): contínuos: somente um material de enchimento descontínuos:
material filtrante e material drenante
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Drenagem profunda ou subterrâneaTipos de Drenos 1- DRENO CONTÍNUO E DESCONTÍNUO: é função do
material de enchimento (filtrante e drenante) definidovisando atender as características do terreno e dedisponibilidade de materiais.
2- DRENO CEGO: dreno executado sem tubos, cuja funçãoé executada pelo material drenante.
3- COLCHÃO DRENANTE: ou camada drenante, consistenuma camada de material drenante preenchendo o rebaixode greide executado nos cortes em rocha visando impedirque a água percolada através de diáclises atinja as camadasinferiores do pavimento.
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Drenagem subsuperficialDrenos Transversais Rasos Têm por objetivo drenar águas que se infiltram no
pavimento e percolam longitudinalmente através da superfície de contato pavimento e terraplanagem.
São aplicados nas saídas de corte e nos pontos baixos de aterros.
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Drenagem subsuperficialDrenos Longitudinais Rasos Têm como função coletar e conduzir
longitudinalmente águas infiltradas no pavimento, emseções em que há confinamento lateral do pavimentopor outros dispositivos (sarjetas, etc.).
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Drenagem subsuperficialBase Drenante Consiste numa camada betuminosa de granulometria
aberta, muito permeável, posicionada abaixo dorevestimento e estendida até o bordo dosacostamentos, propiciando condição de livredrenagem às águas de infiltração no pavimento. Osmateriais empregados são pré-misturados abertos emacadame betuminoso
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Drenagem subsuperficialDrenos Laterais da Base (Sangras) Têm por objetivo propiciar condições de drenagem, a
intervalos definidos, a uma base drenante que éconfinada lateralmente por acostamentosimpermeáveis. Também, os materiais utilizados sãopré-misturados abertos ou macadame betuminoso.
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Considerações FinaisEm Drenagem sempre levar em consideração:
Estudos Hidrológicos
Levantamentos Topográficos
Normas técnicas
Bom senso, avaliar criticamente os dados
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BIBLIOGRAFIA
BÁSICA
1. ALMEIDA, Gil Carvalho. Drenagem Rodoviária – Notas de Aula – UFJF. 2003
2. DNIT. Manual de Drenagem de Rodovias. Rio de Janeiro. 2006
3. INSTRUÇÕES PARA DRENAGEM DE RODOVIAS. MT / Departamento Nacional
de Estradas de Rodagem.
COMPLEMENTAR
1. ESPECIFICAÇÕES GERAIS PARA OBRAS RODOVIÁRIAS – Volume I/IV - MT /
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem - 2000
2. MANUAL DE IMPLANTAÇÃO BÁSICA – MT / Departamento Nacional de
Estradas de Rodagem - 1975
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