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Apostila do Curso de Graduao em Engenharia CivilEstudos de Trfego Prof. Pedro Akishino Universidade Federal do Paran (UFPR) Cap 10

CAPTULO 10

TERCEIRA FAIXA

Embora uma rodovia apresente um nvel de servio razovel, rampas especficas eisoladas podem apresentar problemas de capacidade, devido ao fato de os caminhescarregados no conseguirem desenvolver uma velocidade compatvel com o trfegoexistente, na sua maioria de veculos leves.

Torna-se necessrio pois, resolver o problema daquele segmento.

Uma das solues existente a construo de uma faixa de trfego a mais para osveculos lentos, faixa essa denominada Faixa Auxiliar de Subida ou Terceira Faixa.

Diversas metodologias tentando estabelecer critrios para implantao de terceirasfaixas em rampas ascendentes foram formuladas, das quais as principais adotadas noBrasil so as da AASHO- 65 , HCM- 65 , DNER- 79 , AASHTO- 84 e HCM- 92.

Em resumo, podemos dizer que existem os seguintes critrios:

- Critrios fundamentados na Anlise de Capacidade Viria- Critrios fundamentados no Atraso Veicular / Economia de Tempo- Justificativa baseada em Critrios Econmicos

Em 1992, o Engenheiro e Professor Felipe Issa Kabbach Junior elaborou uma Tese deDoutorado apresentada Escola Politcnica da USP intitulada Contribuio para o

Estudo de Implantao de Faixas Adicionais em Rampas Ascendentes de Rodovias dePista Simples.

Nesse trabalho, o Professor Felipe prope uma metodologia baseada em uma anlise

de viabilidade econmica para justificar a implantao da Terceira Faixa, metodologiaessa que recomendamos seja utilizada nas rodovias em projeto e, nos casos de rodovias

j construdas, para as rampas onde o custo de construo seja elevado.

No presente captulo veremos a metodologia e a sistemtica em que se verifica se umadeterminada rampa necessita ou no de Faixa Adicional de Subida (Terceira Faixa).

A viabilidade da implantao da Terceira Faixa um assunto complexo, e seconstituiria em um captulo parte.

Existe o trabalho acima citado, em que apresenta uma metodologia da verificaodessa viabilidade.

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Comprimento Crtico de Rampas

As metodologias existentes definem um comprimento mnimo de rampa para aimplantao de Terceira Faixa.Rampas muito curtas com Terceira Faixa criam problemas de acidentes.

O comprimento mnimo da rampa funo da inclinao da mesma e da velocidadecom que o caminho carregado entra na mesma.Quando o caminho carregado entra numa rampa ascendente, a sua velocidade vaireduzindo gradativamente at atingir um ponto de estabilizao, chamado develocidade de sustentao.

O limite da reduo de velocidade que define o ponto, a partir da qual o caminho

carregado comea a atrapalhar o trnsito, polmico e os diversos estudos jrealizados, indicam valores diferentes.

Por outro lado, a velocidade com que o caminho carregado entra na rampa, tambm objeto de discusses e valores diferentes tm sido fixados nos diversos estudosexistentes.

O Engenheiro Cid Barbosa Lima, do DER de So Paulo, considerou velocidadesdiferentes de entrada de caminhes carregados em rampas precedidas de trechos

planos e trechos descendentes.

lgico que quanto maior for a velocidade de entrada na rampa, mais longe estar oponto onde a reduo de velocidade significativa, ou seja, menos rampas de umarodovia merecero Terceira Faixa.

Com relao velocidade de entrada na rampa, existem os seguintes valores definidosnos diversos estudos existentes:

Quadro 1VELOCIDADE DE ENTRADA NA RAMPA, RELATIVO A CAMINHES

CARREGADOS

PUBLICAES VELOCIDADE ENTRADA CAMIN. CARREGADOCONSIDERADAS (mph) (km/h)

AASHO-65 47 76HCM-65 40 64DNER-79 50 80AASHTO-84 / HCM-92 55 88FONTE: AASHO(1965) ; HCM (1965 E 1992) ; DNER (1979) ; AASHTO (1984)

O fato de os valores da AASHTO e do HCM terem sido aumentados maisrecentemente, se deve ao fato da maior potncia dos caminhes mais recentes.

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A velocidade do caminho est tambm diretamente relacionado com o desempenhodo mesmo, ou seja, da relao peso/potncia.

Os mesmos estudos consideraram as seguintes relaes:

Quadro 2RELAO PESO / POTNCIA, RELATIVO A CAMINHES CARREGADOS

PUBLICAES REL. PESO/POTNCIA DO CAMIN. CARREGADOCONSIDERADAS (lb/hp) (kg/CV)

AASHO-65 400 181HCM-65 325 147

DNER-79 287 130AASHTO-84 / HCM-92 300 136FONTE: AASHO(1965) ; HCM (1965 E 1992) ; DNER (1979) ; AASHTO (1984)

Com o objetivo de estabelecer o desempenho real dos caminhes brasileiros emrampas ascendentes de forte aclive, a equipe tcnica da PACS (firma de consultoriacontratada pelo DNER) levou a efeito, em 1978, uma srie de pesquisas de campo naRodovia BR277 - PR , entre Imbituva e Trs Pinheiros, numa extenso aproximada de160 km, definindo os valores indicados no Quadro 2 acima, na linha correspondente

Publicao DNER-79.

Observe que o valor estipulado pelo DNER (130 kg/cv) prximo do valor definidopelo HCM / AASHTO recentemente (136 kg/cv).

O Professor Felipe Issa em seu trabalho, considerando que a frota atual pudesse ser umpouco diferente daquela em que se baseou os estudos do DNER em 1978, recalculou arelao peso/potncia para a frota atualizada (1992), utilizando a mesma fonte a querecorreu a equipe do DNER quando de sua pesquisa, ou seja, a Revista TransporteModerno.

Concluiu aquele professor que razovel admitir que a relao peso/potncia de 130kg/cv continua a ser representativa da frota nacional de caminhes trafegando nasrodovias brasileiras.

Estando a relao peso/potncia utilizada pelo DNER aceitvel, o desempenho doscaminhes carregados analisados naquele estudo, tambm devem merecerconsiderao especial.

Observe, no Quadro 1 que, de acordo com o DNER, o caminho carregado apresentauma velocidade mdia de 80 km/h em trecho plano (nos estudos da AASHTO-84 /HCM-92 verificou-se a velocidade de 88 km/h ).

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O Engenheiro Cid Barbosa Lima, do DER / SP, considera que a velocidade de entradana rampa, quando a mesma precedida de rampa descendente, tem valor superior velocidade de entrada quando ela precedida de trecho plano.

O DNER tem o entendimento de que, embora possam ocorrer casos isolados decaminhes entrando nas rampas ascendentes a velocidades superiores a 80 km/h, razovel admitir-se que nem todos os caminhes carregados adotam o procedimentode desengrenar o veculo em rampas descendentes, mesmo quando, face scircunstncias locais, a geometria e os volumes de trfego o permitam, inclusive

porque o crescimento do trfego tende a restringir gradualmente as possibilidadesdesse procedimento.

Por outro lado, h que se lembrar que os critrios de reduo de velocidade, comooutros que procuram garantir condies operacionais satisfatrias para a corrente detrfego como um todo, devem levar em considerao padres mdios de velocidadedos caminhes carregados, ou seja, no utilizar valores extremos de velocidade dealguns poucos veculos que apresentem desvios acentuados em relao mdia dofluxo de trfego.

por este motivo que o critrio de reduo admissvel de velocidade, procurandocaracterizar a velocidade mdia de operao do fluxo no trecho que antecede a rampaem estudo, indica que tal reduo calculada em relao velocidade mdia dos

caminhes carregados nos trechos em nvel ou em rampas suaves.

Analisando-se, ento, as curvas de acelerao dos caminhes tpicos brasileiros,verifica-se que o valor de 80 km/h aquele para o qual a curva correspondente aogreide em nvel (0%) tende assintoticamnte, ou para o qual as curvas relativas aosgreides suaves descendentes (at 1%) s conseguem atingi-lo em abscissas quecorrespondem a grandes extenses de rampas percorridas.

Uma comparao das curvas de acelerao do DNER com as curvas de acelerao doHCM e da AASHTO revela, por outro lado que, pelo fato de os caminhes

americanos apresentarem maior potncia , e, consequentemente, melhor desempenho(136 kg/cv) , a velocidade de sustentao dos mesmos em rampas em nvel (0%) igual a 55 mph (88 km/h) , enquanto que a velocidade de sustentao do caminho

brasileiro, para esse mesmo greide, conforme j mencionado, igual a 80 km/h.Esse o provvel motivo pelo qual os critrios de reduo de velocidade do HCM e daAASHTO estabelecem velocidade de entrada na rampa para os caminhes carregadosigual a 88 km/h.

Assim, parece razovel e coerente utilizar-se, para as rodovias brasileiras, o valor de80 km/h para a velocidade de entrada dos caminhes carregados na rampa ascendente,

conforme preconizado pelo DNER.

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Outro elemento importante na definio do comprimento crtico da rampa a reduoadmissvel de velocidade.

Quadro 3

REDUO ADMISSVEL DE VELOCIDADE, RELATIVO A CAMINHESCARREGADOS

PUBLICAES REDU. ADMISSVELDE

VELOC.DO CAMINHO

CONSIDERADAS (mph) (km/h)AASHO-65 15 24HCM-65 10 16DNER-79 22 35

AASHTO-84 / HCM-92 10 16FONTE: AASHO(1965) ; HCM (1965 E 1992) ; DNER (1979) ; AASHTO (1984)

Em1970, GLENNON, analisando a reduo de velocidade de 24 km/h indicada pelaAASHO em 1965, estabeleceu a correspondncia entre velocidade do caminhocarregado com seu envolvimento em acidentes, obtendo-se a curva indicada na Figura2 adiante.

Como se pode perceber pela curva, quando os caminhes carregados sofrem umareduo de velocidade de 24 km/h, a taxa de envolvimento em acidentes , cerca de 9

vezes a taxa esperada para uma reduo de 0 km/h (manuteno da velocidade) e,cerca de 2,4 vezes a taxa esperada para uma reduo de 16 km/h.

Em funo de tais resultados, a reduo admissvel de 16 km/h foi indicada porGlennon como mais adequada ao critrio de reduo de velocidade para o estudo defaixas adicionais em rampas ascendentes.

A ttulo de comparao, pode-se citar que POLUS et al (1981) prope uma reduoadmissvel de 12 mph (20 km/h) como critrio que justifica a implantao de faixasadicionais.

De acordo com WOLHUTER, K. M. (1985) apud POLUS, A.; WOLHUTER K. M.(1988) , a normas da frica do Sul tambm estabelecem uma reduo admissvel de 20km/h para tal finalidade, assumindo uma velocidade de entrada do caminho na rampaigual a 80 km/h.

As normas canadenses fixam uma reduo admissvel de 15 km/h considerando, noentanto, tal reduo, a partir do 85o. percentil de velocidade.

A AASHTO (1984) sugere, ainda, valores de reduo de velocidade superiores ouinferiores ao valor de 16 km/h, conforme o greide que antecede a rampa ascendenteem estudo seja, respectivamente, descendente ou ascendente.

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Tal orientao tem por base a suposio de que, ao final da rampa descendente queantecede a rampa em estudo (quando este for o caso), a velocidade do caminho algosuperior mencionada velocidade mdia nos trechos em nvel e, portanto, a reduoadmissvel pode ser algo superior a 16 km/h.

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Reduo Velocidade/Acidentes

FIGURA 2 - TAXA DE ENVOLVIMENTO EM ACIDENTES DOS CAMINHES EM FUNO DA RE-

DUO DE SUA VELOCIDADE RELATIVAMENTE VELOCIDADE DE OPERAO

MDIA DA CORRENTE DE TRFEGO.

FONTE GLENNON (1970)

0

1000

2000

3000

4000

5000

0 8 16 24 32

REDUO DE VELOCIDADE (km/h)

TA

XADEENVOLVIMENTOEMA

CIDENT

ES

247

481

913

2193

382

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No caso contrrio, qual seja, o de rampa ascendente antecedendo a rampa em estudo, areduo admissvel pode ser algo inferior, pelo fato de a velocidade ao final da

primeira rampa ascendente ser inferior velocidade mdia dos trechos em nvel.

De qualquer forma, os critrios da AASHTO(1984) e HCM(1992) estabelecem que,deve existir um valor limite inferior de velocidade admissvel para os caminhescarregados que esto trafegando na rampa.

O DNER(1979) , entendendo que este limite inferior de velocidade deva ser prximodos valores de velocidade correspondentes mxima capacidade de escoamento dotrfego (entre 40 e 50 km/h), considera razovel, por motivo de economia, prever,eventualmente, um pequeno prolongamento da interferncia dos caminhescarregados, tendo em vista que logo em seguida iniciar-se- a faixa adicional.

Tais consideraes conduziram adoo, por parte do DNER, da velocidade inferioradmissvel de 45 km/h.Levando em conta que o DNER adota a velocidade de entrada na rampa de 80 km/h, areduo de velocidade seria de 35 km/h.

O comprimento crtico da rampa corresponde, ento, distncia medida desde o incioda rampa at ao ponto onde a velocidade do caminho se reduz para 45 km/h, ou seja,at onde a reduo de velocidade do caminho atinge o valor de 35 km/h, valor esse

bastante superior aos recomendados por outros estudos.

Se, por um lado, parece razovel o entendimento do DNER de que, por motivo deeconomia, aceitvel prever-se um pequeno prolongamento da interferncia doscaminhes carregados na rampa, por outro lado, importante levar em conta que,dependendo da magnitude da reduo admissvel de velocidade, pode-se chegar aelevadas taxas de envolvimento em acidentes para os caminhes carregados.

Mesmo que se considere que a relao estabelecida por GLENNON (1970) para a taxade envolvimento em acidentes possa se alterar em funo da variao dascaractersticas geomtricas da rampa, bem como do volume e da composio dotrfego, ela indica uma tendncia para as condies de segurana da via que deve ser

levada em considerao.

Assim, pode-se verificar, atravs da Figura 2, por extrapolao, que reduoadmissvel de 35 km/h fixada pelo DNER (1979) corresponde uma taxa esperada deenvolvimento em acidentes de 16,5 vezes a taxa para reduo de 0 km/h ; cerca de 4,5vezes a taxa para a reduo de 16 km/h e, cerca de 1,9 vezes a taxa para a reduo de24 km/h.

O Professor Felipe Issa, procurando um ponto de equilbrio entre as razes de ordemeconmica evocadas pelo DNER e a necessidade de atendimento s condies de

segurana da via, definiu, em funo de uma srie de consideraes justificadas emseu trabalho, o valor de 25 km/h como sendo a reduo admissvel de velocidade docaminho carregado.

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Para essa reduo o mesmo professor definiu a tabela apresentada adiante que seradotada no presente trabalho.

Observe na Tabela, que a quarta coluna a soma das colunas dois e trs e define ocomprimento total mnimo de uma rampa para poder merecer a Terceira Faixa.

desejvel que as faixas adicionais tenham um comprimento mnimo que garanta suautilizao por parte dos veculos lentos durante um tempo mnimo pr-estabelecido,em funo da declividade da rampa e do desempenho de tais veculos ao longo damesma.

O estabelecimento de valores mnimos para o comprimento da faixa adicional estrelacionado a fatores de ordem econmica e operacional .

O benefcio proporcionado pela implantao da faixa adicional acaba restringido, se asua extenso for pequena, uma vez que pode ser muito reduzido o tempo depermanncia dos veculos lentos fora do fluxo de trfego.

Alm disso, em tais condies, podem ocorrer perturbaes operao e seguranado trfego na via, em virtude dos movimentos de sada e retorno faixa normal derolamento, em locais pouco distanciados; nestas circunstncias, h ainda o agravanteda possibilidade de alguns motoristas de veculos lentos no se encorajarem autilizar a faixa adicional.

Alm desses aspectos, deve-se considerar que os custos fixos de implantao da faixaadicional que independem de sua extenso, tais como os tapers e a sinalizao,acabam acarretando um custo unitrio maior mesma quando tal extenso reduzida.

A Terceira coluna da Tabela 1 adiante, indica os comprimentos mnimos da TerceiraFaixa estabelecidos de acordo com os critrios fixados pelo DNER em l979.

Percorre-se o perfil da rodovia, verificando-se o comprimento de cada rampa existente.Se o comprimento da rampa da rodovia for maior que a estipulada na 4a. coluna da

presente Tabela, essa rampa dever ser analisada para se verificar se a mesma pede ou

no a Terceira Faixa.

A Tabela acima, definida pelo professor Felipe Issa, fixa, como se pode observar, olimite de 7% como a mxima rampa que pode ser analisada.

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TABELA 1

VALORES DE COMPRIMENTO CRTICO DE RAMPA PARA REDUOADMISSVEL DE 25 KM/H (caminhes de 130 kg/cv)

(VALORES ARREDONDADOS)

DECLIVIDADE DOGREIDEASCEN-DENTE

(%)

DISTANCIA ENTRE OINICIO DA RAMPA E

INCIO TERCEIRAFAIXA (m)

(COMPRIMENTOCRTICO DA RAMPA)

COMPRIMENTOMNIMO DATERCEIRA

FAIXA(m)

COMPRIMENTOMNIMO DA

RAMPA PARAMERECERANLISE

(m)3,0 570 870 1440

3,5 450 670 11204,0 360 560 9204,5 310 450 7605,0 260 400 6605,5 230 330 5606,0 200 320 5206,5 180 280 4607,0 170 270 440

A figura 6.2 apresentada por aquele professor, em seu trabalho, permitiria calcularvalores da comprimento crtico para rampas at 10%.Contudo, a metodologia de anlise de capacidade, fundamentada no HCM-92, que seradotada no presente trabalho, no permite a anlise de rampas com declividadessuperiores a 7%.Desta forma, a presente tabela fica restrita a esse limite, sendo que, rampas cominclinao superior, dever ser analisada com o valor de 7%.

O mtodo desenvolvido na Colombia, considera a anlise de capacidade de rampas deat 12% de inclinao.Pretendem os tcnicos da Colombia, Argentina, Uruguai, Venezuela, Mxico, apsadaptaes adequadas, transformar o Manual de Capacidade Colombiano em ManualPanamericano para a Amrica Latina.Se isto ocorrer, e, adaptados os parmetros para as condies brasileiras, um reestudosobre as Terceiras Faixas poder ser elaborado.

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Justificativa de Implantao de Faixa Adicional Fundamentada na Anlise deCapacidade Viria (Mtodo do HCM - 92)

Selecionadas as rampas da rodovia com extenso superior ao comprimento mnimorelacionado na 4a. coluna (ltima) da Tabela 1 anterior, analisa-se cada uma delas parase verificar se a mesma pede ou no a terceira faixa, anlise essa que ser feita pelametodologia indicada no HCM-92 e que transcrevemos, de modo resumido, nasequncia .

Para analisar a capacidade de um greide especfico, pressupe-se que o trechoimediatamente anterior rampa encontre-se em nvel.

Quando houver um greide composto de mais de uma rampa, calcula-se o greide mdio

ponderado e se faz a verificao da capacidade para esse greide mdio.Consideremos o seguinte exemplo:

Uma rodovia rural com 2 faixas tem um greide de subida de 4%, com 1,5 mi (2400 m)de extenso e as seguintes caractersticas:

a) caractersticas da estrada:- terreno plano- largura das faixas = 12 ps (3,6 m)

- largura dos acostamentos = 8 ps (2,4 m)- ZUP = 40% (Zonas de Ultrapassagem Proibida)

b) caractersticas do trnsito:- volume horrio dirio = 400 vph- % caminhes = 15 %- % veculos recreacionais = 5 %- % nibus = 1 %- % automveis = 79 %- distribuio direcional = 60/40

- FHP = 0,85 (Fator de Hora Pico)

RESOLUO

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Para que a Terceira Faixa seja justificada necessrio, de acordo com HCM-92, quesejam verificadas as seguintes condies:

1. A Taxa de Fluxo do greide de subida maior que 200 vph2. A Taxa de Fluxo de caminhes no greide de subida maior que 20 vph3. Uma das seguintes ocorrncias:

a) greide operando em nvel de servio E ou Fb) caminhes pesados reduzem sua velocidade em mais de

16 km/h no greidec) nvel de servio no greide inferior 2 ou mais nveis que

no trecho anterior

Temos um volume horrio de 400 vph, com uma distribuio direcional de 60% , umFator de Hora Pico de 0,85 e 15% de caminhes, logo:

1) Taxa de Fluxo para o greide de subida

400 x 0,60 / 0,85 = 282 vph > 200 vph

2) a taxa de fluxo de caminhes facilmente calculada como segue:

400 x 0,60 x 15%

--------------------------- = 42 vph > 20 vph0,85

A condio seguinte que deve ser verificada a condio 3, item a, quanto ao nvel deservio , e que consiste em se calcular a Taxa de Fluxo mxima para o nvel de servioD, pois para que o nvel de servio na rampa seja E ou pior , necessrio que otrfego seja maior que a Taxa de Fluxo para o Nvel de Servio D.

Para isso, utilizar-se- a equao 8.3 do Manual de Capacidade (HCM-92), como

segue:

FSi = 2 800 x (v/c)i x fd x fw x fg x fHV

FSi = Taxa de Fluxo de servio bidirecional para o nvel de servio i , ou velocidade"i" nas condies existentes, em vph

(v/c)i = relao entre a taxa de fluxo e a capacidade ideal para o nvel de servio

"i" ou velocidade "i" (obtida da Tabela 8.7)

fd = Fator de Ajustamento para a distribuio direcional (obtido da Tabela 8.8)357


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fw = Fator de Ajustamento para largura de faixas e acostamentos (Tabela 8.5)

fg = Fator de Ajustamento para o efeito das rampas sobre os automveis(calculado atravs das expresses abaixo)

fg = 1 / [ 1 + Pp . Ip] equao 8.4

Ip = 0,02 (E - Eo) equao 8.5

Pp = proporo de automveis em aclive, expressa em decimais

Ip = fator de impedncia para automveis

E =automvel-equivalente para uma dada velocidade, inclinao e extensoda rampa (obtido da Tabela 8.9)

Eo = idem para rampa de 0% (Tabela 8.9)

fHV = fator de ajustamento para a operao de veculos pesados na corrente detrnsito obtido pela expresso:

fHV = 1 / [ 1 + PHV ( EHV- 1) ] equao 8.6

PHV = proporo do total de veculos pesados (caminhes + veculos recreacionais+ nibus) na corrente ascendente

EHV= automvel - equivalente para a parcela de veculos pesados na corrente detrnsito ascendente, calculado pela expresso:

EHV = 1 + (0,25 + PT/HV) . (E - 1) equao 8.7

PT/HV = proporo de caminhes dentro do total de veculos pesados

E = j definido

No exemplo dado teremos:358


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velocidade = 40 mph (tabela 8.2 , nvel servio D)

(v/c)i = 1,00 (tabela 8.7 , greide= 4% , veloc.= 40 mph, ZUP= 40%) - para nvel D

fd = 0,87 (tabela 8.8 , distribuio direcional = 60/40)

fw = 1,00 (tabela 8.5)

E = 3,8 (tabela 8.9 , greide = 4% com 1,5 mi extenso , veloc. = 40 mph

Eo = 1,3 (tabela 8.9 , greide = 0% , 40 mph)

PHV = 15% + 5% + 1% = 0,21

PT/HV = 0,15 / 0,21 = 0,71

Esses valores nas diversas equaes e teremos:

Ip = 0,02 (3,8 - 1,3) = 0,05

fg = 1 / [ 1 + (0,79 x 0,05)] = 0,96

EHV = 1 + (0,25 + 0,71) . ( 3,8 - 1) = 3,69

fHV = 1 / [ 1 + 0,21 (3,69 - 1)] = 0,64

SFD = 2 800 x 1,00 x 0,87 x 1,00 x 0,96 x 0,64 = 1 497 vph

A Taxa de Fluxo da Rodovia o volume horrio dirio dividido pelo FHP, ou seja,400 / 0,85 = 471 vph

Como a taxa de fluxo da rodovia menor que a taxa de fluxo para o nvel de servioD, significa que o nvel de servio da rampa no E , e esta condio no

atingida; consequentemente, a Terceira Faixa no justificvel.

Contudo, observe que a condio 3 que se verifique uma das alternativas a, b, ou c.

O item cno ser considerado no presente trabalho, uma vez que se a rampa no estem nvel E ou F, calculado acima, significa que estar, na pior das hipteses, nonvel D ; logo, o trecho anterior estar no nvel A ou B e, se isso ocorrer,certamente o estudo de Terceira Faixa nem ser cogitado, pois a anlise ser feita emrodovias que apresentam problemas de capacidade.

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Resta portanto, verificar o item bda condio 3, o que j foi feito pela Tabela 1, poistodas as rampas selecionadas para anlise apresentam uma reduo de velocidade docaminho carregado superior a 10 mph (considerado no presente trabalho como sendo25 km/h).

Como a condio 3.b foi verificada, a Terceira Faixa justificada.

Porm necessrio verificar se o custo/km de sua implantao um valorprximo do valor mdio observado pelo rgo, antes de fazer a recomendaodefinitiva.

Caso negativo, caberia ao rgo decidir se a recomenda, ou se realiza um estudode viabilizao ; para tal recomendvel a utilizao de metodologia propostapelo Professor Felipe Issa Kabbach Junior.

Como foi esclarecido anteriormente, a metodologia aqui proposta vlidasomente para Rodovias j em operao.Para rodovias em projeto, recomenda-se a metodologia proposta pelo professoracima referido.

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Anlise de Rampas Sucessivas

Quando se percorre o perfil de uma rodovia, observa-se que uma determinada rampano pediria a terceira faixa por si s, mas ao se considerar a rampa seguinte, verificar-se-ia que o conjunto pode exigir a Terceira Faixa.

Assim sendo, antes de relacionar as rampas a serem analisadas pela metodologiaindicada nas pginas anteriores, necessrio fazer a anlise do conjunto de rampas.

Essa anlise feita a partir das Tabelas inseridas na sequncia.

Essas tabelas foram definidas a partir das curvas de acelerao e desacelerao doDNER e apresentadas na publicao Instrues para Implantao de Terceiras

Faixas(1979).A Tabela 2 - Desacelerao em Rampas Ascendentes se refere figura 2.1 daquela

publicao e a Tabela 3 - Acelerao do Caminho Representativo, se refere figura2.2

A Tabela 2 considera que o caminho carregado entra numa determinada rampaascendente a uma velocidade de 80 km/h.

medida que vai transitando pela mesma, sua velocidade vai reduzindo.

Vamos considerar, por exemplo, que o caminho entra na rampa de 5% de inclinao velocidade de 80 km/h e anda na mesma 260 metros.

Se tomarmos a coluna referente a 5% e a percorrermos verticalmente para baixo atencontrar a linha que tem o nmero 260 e a partir desse ponto traarmos uma linhahorizontal para a esquerda, iremos interceptar a primeira coluna no nmero 55.

Isto quer dizer que, aps percorrer 260 m , o caminho carregado de 130 kg/cv, estarcom uma velocidade de 55 km/h.

Significa, por outro lado que, se a rampa existente tiver uma extenso superior a essenmero, a partir desse ponto, comea a terceira faixa.

Ainda, percorrendo a coluna de 5%, observa-se que o ltimo nmero existente 640.Significa que, aps percorrer 640m, a velocidade do referido caminho se estabilizar(velocidade de sustentao). No caso , 21 km/h.

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TABELA 2 - DESACELERAO EM RAMPAS ASCENDENTESVELOC RAMPAS (%)

(km/h) 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7

75 900 500 360 284 205 149 108 88 67 54 46 41 37 33

70 1470 870 630 450 310 230 180 150 133 108 92 82 73 66

65 2400 1250 970 680 465 350 280 230 190 163 138 123 110 100

60 1700 1270 890 630 465 370 300 259 217 184 165 146 133

59 2350 1334 942 664 486 386 312 262 226 193 173 153 13958 3000 1398 994 698 507 402 324 274 234 202 181 161 146

57 1462 1046 732 528 418 336 286 243 211 189 168 153

56 1526 1098 766 549 434 348 298 251 220 197 175 159

55 1590 1150 800 570 450 360 310 260 230 200 183 166

54 1752 1200 829 596 470 379 325 273 239 209 190 173

53 1914 1250 858 622 490 398 340 286 248 219 197 179

52 2076 1300 887 648 510 417 355 299 257 228 204 186

51 2238 1350 916 674 530 436 370 312 266 238 212 193

50 2400 1400 945 700 550 455 385 325 275 247 219 199

49 1486 982 726 570 470 396 336 285 255 226 206

48 1572 1019 752 590 485 407 347 294 263 234 213

47 1658 1056 778 610 500 418 358 303 272 241 219

46 1744 1093 804 630 515 429 369 312 280 248 226

45 1830 1130 830 650 530 440 380 321 288 256 232

44 2100 1196 857 667 545 454 391 330 296 263 239

43 1262 884 684 560 468 401 340 304 270 246

42 1328 911 701 575 482 412 349 313 277 252

41 1394 938 718 590 496 423 358 321 285 259

40 1460 965 735 605 510 434 367 329 292 266

39 1850 1012 756 620 521 445 376 337 299 272

38 1720 1059 777 635 532 456 386 345 307 279

37 1106 798 650 543 466 395 354 314 286

36 1153 819 665 554 477 404 362 321 292

35 1200 840 680 565 488 413 370 329 299

34 1400 880 696 578 499 422 378 336 305

33 920 712 591 510 431 387 343 312

32 960 728 604 521 441 395 350 319

31 1000 744 617 532 450 403 358 325

30 1040 760 630 542 459 411 365 332

29 1080 808 644 553 468 420 372 339

28 1120 855 658 564 477 428 380 345

27 903 672 575 487 436 387 352

26 950 686 586 496 444 394 359

25 700 597 505 452 402 365

24 730 607 514 461 409 372

23 760 618 523 469 416 379

22 629 532 477 423 385

21 640 542 485 431 392

20 551 494 438 398

19 560 502 445 405

18 510 453 412

17 460 418

16 425

15(Extenses em metros)

FONTE: DNER-1979 : INSTRUES PARA IMPLANTAO DE TERCEIRAS FAIXASFigura 2.1: Curvas de Desacelerao do Caminho Representativo

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TABELA 3 - ACELERAO DO CAMINHO REPRESENTATIVOVELOC RAMPAS (%)

(km/h) -7% -6% -5% -4% -3% -2% -1% 0% 1% 2% 3%

16 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 020 10 12 13 15 17 19 14 5 12 15 2025 21 26 29 34 38 43 32 6 60 70 160

30 33 41 45 53 60 67 50 70 100 175 42031 36 44 48 56 64 71 60 85 124 229 52032 38 47 51 60 68 76 70 100 147 282 62033 40 50 55 64 72 81 80 115 171 336 72034 43 53 58 68 77 86 90 130 194 389 94735 45 55 61 71 81 90 100 145 218 443 117336 48 58 64 75 85 95 110 160 241 496 140040 57 70 77 90 102 114 150 220 335 71043 67 84 94 109 125 147 195 292 493 103044 70 89 100 115 132 158 210 316 545 138745 74 94 106 121 140 169 225 340 598 174346 77 99 112 127 148 180 240 364 650 2100

47 80 104 118 133 155 191 255 388 70348 83 108 123 140 163 202 270 412 75549 87 113 129 146 170 213 285 436 80850 90 118 135 152 178 224 300 460 86051 96 125 144 166 192 244 323 504 98852 102 132 152 179 206 263 346 548 111653 108 139 161 193 220 283 369 592 124454 114 146 169 206 234 302 392 636 137255 120 153 178 220 248 322 415 680 150056 126 160 186 234 262 341 438 724 183357 132 167 195 247 276 361 461 768 216758 138 174 203 261 290 380 484 812 2500

59 144 181 212 274 304 400 507 85660 150 188 220 288 318 419 530 90061 157 197 230 297 332 439 584 99962 164 205 239 307 346 458 638 109863 171 214 249 316 360 478 692 119764 178 222 258 326 374 497 746 129665 185 231 268 335 388 517 800 139566 192 239 277 344 402 536 854 149467 199 248 287 354 416 556 908 159368 206 256 296 363 430 575 962 169269 213 265 306 373 444 595 1016 179170 220 273 315 382 458 614 1070 1890

71 228 285 327 398 483 649 1134 200172 236 296 339 414 508 683 1198 211273 244 308 351 430 533 718 1262 222374 252 319 363 446 558 752 1326 233475 260 331 375 462 583 787 1390 244576 268 342 387 478 608 821 1454 255677 276 354 399 494 633 856 1518 266778 284 365 411 510 658 890 1582 277879 292 377 423 526 683 925 1646 288980 300 388 435 542 708 959 1710 3000

(Extenses em metros)FONTE: DNER-1979: INSTRUES PARA IMPLANTAO DE TERCEIRAS FAIXAS

gura . : urvas e ce era o o am n o epresentat vo


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Na tabela 3 - Acelerao do Caminho Representativo, observe que, na coluna +1%, oltimo nmero existente 2500.

Significa que, se o caminho carregado de 130 kg/cv entra nessa rampa, com umavelocidade de 16 km/h, atingir, aps percorrer 2500 m , a velocidade de 58 km/h(mxima velocidade que o mesmo poder sustentar numa rampa de +1%).

Pela mesma tabela 3, a mxima velocidade que pode atingir esse caminho numarampa de +2% de 46 km enquanto que, se observarmos a tabela 2, veremos que 44 km/h.

Essa pequena divergncia certamente ocorre devido aos ajustes de curvas, pormcomo se pode observar, a incoerncia no significativa.

Para ilustrar melhor a utilizao dessas tabelas, vejamos 3 exemplos (inseridosadiante) que possam eventualmente ocorrer em uma determinada rodovia.

Consideremos que, no ponto indicado nos exemplos como km0, o caminho carregadochega com uma velocidade de 80 km/h.

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Exemplo 1

A rampa de 3%, entre o km0 e km1+385m, por si s, seria eliminada pela anlise docomprimento mnimo, pois sua extenso menor que a indicada na Tabela 1, mas oconjunto pode exigir e, nesse caso, seria uma nica rampa de inclinao mdio-

ponderado, com extenso de 2 730 m.

No km0 o caminho est com uma velocidade de 80 km/h.Queremos saber qual velocidade estar no km 1+385 , velocidade de entrada na rampaseguinte.Como o caminho vai desacelerar, entramos na Tabela 2, na coluna 3% e, descemos,verticalmente at encontrar o nmero 1385.Como esse nmero no existe, devemos interpolar.

Ao valor de 1200 corresponde a velocidade de 35 km/h e ao valor de 1400corresponde 34 km/h ; logo, a velocidade ser um nmero entre 34 e 35.

1200 m - 35 km/h1400 m - 34 km/h----------------------------------------------200 1 1 x 15

15 x x = ------------------- = 0,075200

34 + 0,075 = 34,1 km/h

Na linha correspondente a 34,1 km/h traamos uma linha horizontal at encontrar acoluna de 5% , o que ocorrer no ponto 500,1m (obtido por interpolao como segueabaixo)

34 km/h - 499 m35 km/h - 488 m---------------------------------------

1 11 0,1 x 110,1 x x = ---------------------- = 1,1

1

499 + 1,1 = 500,1m

Como a rampa de 5% tem uma extenso de 655 m ( km2+040 - km1+385) ,somamos esse valor ao obtido acima e teremos: 500,1 + 655 = 1155,1 m.

Na coluna 5% descemos uma linha vertical at encontrar o nmero 1155,1 m.

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Verifica-se que o ltimo nmero existente nessa coluna 640 ao qual corresponde avelocidade de 21 km/h(velocidade de sustentao) , ou seja, no final da rampa de 5%o caminho estar com a velocidade de 21 km/h que a velocidade de entrada narampa seguinte (2%).

Nessa rampa, o caminho ir acelerar; entramos, na Tabela 3, na linha correspondente velocidade de 21 km/h e traamos uma linha horizontal at coluna de + 2%.

Como no existe na Tabela 3 o valor de 21km/h, devemos interpolar:

20 km/h - 1525 km/h - 70 1 x 55------------------------------------------ x = --------------- = 11 + 15 = 265 55 5

1 xAo valor de 26 encontrado devemos somar a extenso da rampa de 2%, que 470m :

26 + 470 = 496 m

Descemos com a linha vertical, na coluna 2% at encontrar o valor 496 que ocorre nalinha correspondente a 36 km/h.

Se essa velocidade fosse de 80 km/h ou superior, a rampa de 4% seguinte, no estaria

no conjunto, pois seria uma outra rampa.

Como a velocidade no final da rampa de 2% de 36km/h e, na rampa seguinte de 4%haver desacelerao, voltamos novamente Tabela 2 na linha correspondente a 36km/h.

Traando uma linha horizontal at coluna de 4%, encontramos o valor 665 ao qualsomaremos a extenso da rampa que 220 m , obtendo-se o valor 885, ao qualcorresponde a velocidade de 27,4km/h (velocidade no final da rampa de 4%, ou seja,velocidade de entrada na rampa de -6%).

Como haver acelerao, entramos na Tabela 3, na linha 27,4 km/h e traamos a linhahorizontal at coluna -6% encontrando o valor 33,2 (interpolao), ao qual sesomar a extenso da rampa de -6%, ou seja, 400m.

Na linha 433,2 est o valor 80 km/h, ou seja, o caminho recuperar a velocidade de80 km/h antes do final dessa rampa, o que quer dizer que entrar na rampa seguintecom uma velocidade de 80 km/h, sendo portanto a mesma, uma outra rampa.

O conjunto ser formado das rampas compreendidas entre os quilmetros Zero e km

2+730 ser uma rampa com a seguinte declividade:

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3% x 1385m + 5% x 655m + 2% x 470m + 4% x 220m--------------------------------------------------------------------------------- = 3,39%

2730 m

O ponto de incio da Terceira Faixa o ponto em que a velocidade do caminhocarregado reduzida de 25 km/h , ou seja, o ponto em que o caminho atinge avelocidade de 55 km/h.

Na rampa de 3%, a velocidade inicial do caminho de 80 km/h.

Basta procurar o ponto em que essa velocidade passa para 55 km/h, o que se fazutilizando-se a Tabela 2.Observe, por aquela Tabela, que o ponto seria a 570 m do ponto de incio.

O ponto final da Terceira Faixa aquele onde a velocidade do caminho carregadoatinge novamente 55 km/h.

Como j sabemos, a velocidade no final da rampa de 4% de 27,4 km/h.A partir da, o caminho comear a acelerar at que atingir a velocidade limite a 120m adiante, ponto esse onde dever terminar a Terceira Faixa.

Pela metodologia do DNER - 79, indicada nas Instrues para Implantao deTerceiras Faixas, esse ponto estaria a 61 m adiante, devido ao fato que aquelametodologia considera a velocidade limite como sendo de 45 km/h , ou seja, uma

reduo admissvel de 35 km/h.

Essa diferena no ponto final que faz com que exista uma disputa entre o caminhoque tem que retornar e o automvel que quer passar frente, ocasionando condies

propcias a acidentes.

No presente trabalho, recomenda-se que a terceira faixa termine no topo da subida de4%, ou seja, encurtando , no caso, 120m.Isto se deve, como ser visto adiante, a um esquema de sinalizao que ser imposto

para que tal fato possa ocorrer.

Exemplo 2

A rampa de 6% , por ter 500 m , seria desprezada pela anlise do comprimento mnimoda rampa e da mesma forma, a rampa de 7% com extenso de 400 m.Porm, se olharmos o conjunto formado pelas 4 rampas sucessivas, pode ocorrer de senecessitar de Terceira Faixa nesse segmento e, teramos ento, uma rampa equivalentecom 1455 m de extenso e greide de:

(+6%) x 500m + (-1%) x 260m + (-3%) x 295m + (+7%) x 400m 4655---------------------------------------------------------------------------------- = ------- = 3,20%

500m + 260m + 295m + 400m 1455

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O conjunto dever merecer anlise se a velocidade no incio da rampa de 7% forinferior a 80 km/h.

Ento vejamos:

A velocidade de entrada na rampa de 6% de 80 km e o caminho carregado irdesacelerar nos 500 m atingindo a velocidade de 19 km/h (Tabela 2).

Na rampa de -1% ir acelerar at atingir a velocidade de 48 km/h nos 260 m dessarampa (Tabela 3) que a velocidade de entrada na rampa de -3%.

Na mesma Tabela 3, na linha de 48 km/h, encontramos, na coluna de -3% o valor de163 que, somado com 295 (extenso da rampa) d 458 ao qual corresponde avelocidade de 70 km/h.

Na rampa de +7% o caminho ir desacelerar nos 400 m da rampa.

Pela Tabela 2, verificamos que, aps transitar os 400 m o caminho chegar ao finalda rampa com 16km/h.

Isto significa que, o conjunto formado uma rampa nica que dever ser analisada.

O ponto de incio da rampa o ponto onde o caminho carregado reduz sua velocidadepara 55 km/h, que a 200 m (tabela 2)

O ponto final, avanaria 680 m na rampa de 0% (ponto em que o caminho recupera avelocidade de 55 km/h), todavia, devido ao esquema de sinalizao que serimplantado, a Terceira Faixa terminar no topo da rampa de 7% (ver detalhes desinalizao no item correspondente, adiante inserido).

Exemplo 3

Aparentemente, a rampa de +2% no necessitaria de Terceira Faixa, todavia, seanalisarmos o conjunto da rampas , a mesma poder necessitar.

A velocidade na incio da rampa de 5%, que de 80 km/h ir reduzir at ao final,onde atingiria o valor de 21km/h (Tabela 2).

No final da rampa de -3% o caminho carregado estar com 40 km/h (Tabela 3).

Acelerar na rampa de 2% at ao valor de 46 km/h (Tabela 3), que a velocidade deentrada na rampa de -6%.

Haver acelerao at que, aps andar 54 m ter a velocidade de 55 km/h e, aps299 m, a velocidade de 80 km/h.

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Como a rampa tem 300 m de extenso, o caminho carregado chega ao incio darampa seguinte com 80 km/h, o que significa que o conjunto termina aqui.

Concluimos portanto que, a rampa de 2% deve ter Terceira Faixa, a no ser que aanlise da capacidade indique o contrrio.

A rampa equivalente ser:

5% x 900m + -3% x 81m + 2% x 1499m 7255----------------------------------------------------------------- = ------------- = 2,92 %

900m + 81m + 1499m 2480

Ao se fazer a anlise de capacidade, pode ocorrer de essa rampa equivalente nojustificar Terceira Faixa.

Nesse caso, dever-se- fazer a anlise da rampa de 5% , pois a mesma , isoladamente,poder exigir a Terceira Faixa.

O Ponto de Incio e o Ponto de Trmino da Terceira Faixa

O ponto de incio da Terceira Faixa , de acordo com a conceituao que vimos atrs,o ponto onde o caminho carregado tem a sua velocidade reduzida de 25 km/h, ou

seja, o ponto onde a velocidade do caminho carregado 55 km/h.Esse ponto pode ser estabelecido a partir da Tabela 2 - Desacelerao em RampasAscendentes , ou a partir da Tabela 1 - Comprimento Crtico de Rampas.

Tendo em vista a existncia de curvas verticais de concordncia no incio de todas asrampas, as quais tm influncia sobre o desempenho dos caminhes, o incio de umarampa nem sempre ocorre no PIV da curva vertical.Dessa forma, o ponto de incio de uma rampa ser fixado de acordo com os seguintescritrios definidos pelo DNER(1979) para que se possa defiinir o ponto de incio daTerceira Faixa:

- A rampa ascendente em estudo precedida de uma outra rampa ascendenteou de um trecho em nvel (caso a da Figura 3 adiante inserida)

a estaca do ponto de incio da rampa coincide com a estaca do PIVdas duas rampas em questo

- A rampa ascendente em estudo precedida de uma rampa descendente(caso b da Figura 3)

o incio da rampa ascendente situa-se em ponto equidistante do pontobaixo da curva vertical cncava de concordncia das duas rampas e dotrmino (no sentido ascendente) dessa curva vertical.Sua posio obtida empregando-se as expresses a seguir:

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Lcv . i2 K . i2d = -------------------- ou ------------

2 ( i2 - i1 ) 2

onde:d = distncia do ponto considerado como incio da rampa

ao trmino da curva vertical de concordncia dasrampas (m)

Lcv = comprimento da curva vertical (m)i2 = declividade do greide da rampa ascendente (%)i1 = declividade do greide da rampa descendente (%)K = parmetro da curvatura da parbola de concordncia (m)

Marcando-se o comprimento crtico da rampa(2a.coluna da Tabela 1), a partir doponto de incio da mesma, definido pelo critrio acima, obtm-se o ponto de incio daTerceira Faixa, de acordo com o DNER.

Contudo, consideremos, por exemplo, que exista uma sucesso de duas rampas: umade 3% com 350m de extenso e outra de 6% com 500m de extenso (veja figura na

pgina seguinte).

Como sabemos, as duas rampas isoladamente no pedem a Terceira Faixa.

De acordo com a Tabela 2 - Desacelerao em Rampas Ascendentes, a velocidade nofinal da rampa de 3% ser de 65 km/h, isto , a velocidade no incio da rampa de 6% .Pela mesma Tabela 2, a velocidade do caminho carregado de 130 kg/cv ser de 55km/h a 77 m adiante, ou seja, no km 0 + 427 m.

De acordo com a metodologia que estamos aplicando, esse o ponto de incio daTerceira Faixa.

De acordo com a metodologia do DNER, o ponto de incio da rampa de 6% coincidecom o ponto de incio da mesma (caso a da Figura 3), ao qual dever ser somado o

comprimento crtico (Tabela 1 - coluna 2), obtendo-se, portanto, que o ponto de incioda Terceira Faixa estar a 200 m adiante, isto , no km 0 + 550 m.

Nesse ponto, o caminho estar a 41 km/h; causar, portanto, incmodo ao trfego poruma extenso de 123m.

Outra interpretao que poderia ser dado metodologia do DNER seria a utilizao darampa equivalente que seria uma rampa de greide de 4,76% e comprimento de 850 m.

Se considerarmos que o incio da rampa no prprio km 0, devemos adicionar ocomprimento crtico que seria, de acordo com a Tabela 1, de 284 m.

Entretanto, a 284 m o caminho padro estar com a velocidade de aproximada de 68km/h.

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No caso inverso em que a rampa que antecede uma rampa descendente, o mtodo doDNER indicaria que o ponto de incio da rampa um pouco adiante do PIV da curvavertical.Isto no entanto, verdade para o caso em que o caminho entra na rampa com umavelocidade de 80 km/h.

Numa sucesso de rampas, como j vimos, a velocidade pode ser menor que 80 km/h eo mtodo do DNER manteria, tambm neste caso, um segmento onde o caminhotrafegaria com velocidade abaixo de 55 km/h prejudicando o trnsito.

Assim sendo, prope-se que o ponto de incio da Terceira Faixa seja sempre definidocomo sendo o ponto onde o caminho carregado de 130 kg/cv atinja da velocidade de55 km/h.

Por razes de ordem prtica, a estaca do ponto de incio da faixa adicional dever

preferencialmente coincidir com uma estaca inteira ou inteira +10, sempre antecedidapor um trecho de pista com largura varivel (taper) adequado.

Alm disso, poder ser conveniente, em alguns casos, deslocar rampa acima ou abaixoo ponto de incio, conforme necessrio, para proporcionar uma visibilidade adequadaaos motoristas.

O Taper deve sempre anteceder a Terceira Faixa, ou seja, construdo antes do pontode incio.A fim de proporcionar uma taxa linear de variao de largura, recomendvel que o

Taper tenha um comprimento de 60 m.

O ponto de trmino da Terceira Faixa, como j foi comentado anteriormente,ocorrer no topo da rampa, devido ao esquema de sinalizao que ser imposto e queser visto adiante no item correspondente.

No ponto mais alto da rampa, onde termina a Terceira Faixa, o caminho est com asua velocidade mais baixa e por algum tempo continuar com baixa velocidade, atque consiga recuperar a velocidade de acomodao.

O veculo ligeiro que no tenha tido tempo suficiente para ultrapassar o caminho naTerceira Faixa, ter o incmodo de andar atrs do caminho por algum tempo, baixavelocidade.

Observe entretanto, que normalmente a rampa seguinte descendente e, na maioriadas vezes, o segmento tangente, havendo portanto visibilidade suficiente para que oveculo rpido efetue a manobra de ultrapassagem, ficando o incmodo eliminado.

Quando entretanto, a rampa termina numa curva horizontal, o incmodo de andar atrs

do caminho persistir pelo menos at ao final da curva horizontal.

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necessrio observar que a Terceira Faixa uma soluo de aumento de capacidade,mas apenas uma soluo.

Outras, devem ser consideradas em conjunto, como por exemplo solues de aumentode capacidade em curvas horizontais.

A anlise de curvas horizontais poderia sugerir que o segmento de curva horizontal aser duplicada fosse um segmento contnuo ao de terceira faixa.

A anlise poderia indicar, por outro lado, no a associao de terceira faixa comsegmento de 4 faixas, mas to somente o prolongamento da terceira faixa at ao finalda curva horizontal.

Teramos a um problema com a sinalizao, o que em princpio tal soluo no seria

recomendvel.Contudo, desde que resolvido o problema de sinalizao , a terceira faixa poderia ser

prolongada at ao final da curva horizontal, o que faria com que o desconforto causadoao motorista pudesse ser evitado.

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Sinalizao em Terceiras Faixas

Em 1983, o Engenheiro Ricardo Teixeira Pinto, do DER/SP, fez uma tentativa demodificar o esquema de sinalizao de Terceira Faixa e definiu um tipo de sinalizaoque est apresentado na sequncia.

De acordo com o esquema de sinalizao por ele idealizado, o veculo rpidoultrapassante que entra na faixa normal de trfego ao final da terceira faixa,contrariamente ao usual.

Como o veculo ultrapassante gil, o mesmo consegue, com relativa facilidade,retornar faixa de trfego.

Os problemas de acidentes ocorriam porque o caminho queria retornar faixa de

trfego e o veculo ultrapassante no permitia.Como, nesse caso, o veculo ultrapassante que retorna, o caminho trafegatranquilamente sem a preocupao de ter que voltar (muitas vezes o caminho nementrava na faixa adicional devido a esse incmodo).

Desde essa poca, vem utilizando na regio de Araraquara - SP, esse tipo desinalizao que vem proporcionando bons resultados.

Posteriormente, em 1988, foi elaborado no DER/PR o Manual de Segurana

Rodoviria num vasto programa chamado Programa de Melhoria e Segurana deTrfego nas Rodovias Estaduais ( PROSEG ).Nesse programa foi recomendada uma sinalizao idntica, do tipo diamante.

Contudo, somente em 1992 foi feito, pela primeira vez no Paran, este tipo desinalizao , no pelo DER/PR, mas pelo DNER na rodovia BR277, trecho entreGuarapuava e Cascavel.

Porm, como a Terceira Faixa se prolongou aps o topo da rampa ascendente, algunsproblemas surgiram como ser comentado mais adiante.

Em Setembro/94, Carlos Rolando Razzini, Engenheiro Chefe do 9o. DistritoRodovirio do DER/PR (Franscisco Beltro), fiscalizando a execuo dos servios deReabilitao (Restaurao e Recapeamento) da Rodovia PR182, trecho Ampere-Jacutinga, decidiu executar o esquema de sinalizao do tipo do DER de So Paulo.

Nessa poca, o referido engenheiro no tinha conhecimento do presente trabalho queestava em elaborao.

Definiu, portanto, com os tcnicos da Diviso de Sinalizao, um projeto de

sinalizao que foi executado no referido trecho.

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Como as Terceiras Faixas do trecho Ampere-Jacutinga foram construdas de acordocom as orientaes constantes do Plano de Investimento em Terceiras Faixas,elaborado em 1986, as mesmas no tiveram o seu ponto final no topo da rampa e simalguns metros adiante, conforme determinavam as orientaes daquele trabalho.

A sinalizao, portanto, ficou idntica da BR277 citada.

Tomado conhecimento de tal fato, entramos em contacto com os tcnicos da Divisode Sinalizao e providncias foram discutidas para corrigir tal fato, bem como aadoo de medidas para se executar a sinalizao de forma adequada.

Observe, na Figura 4 adiante inserida, que a sinalizao executada na partedescendente da Terceira Faixa permite que o motorista visualize o fato de que entrar

direita e depois ter que retornar novamente esquerda, uma vez que a faixa pela qualtrafega o veculo lento a que foi adicionada pista.

Esse motorista, na segunda vez que a passar, no far mais o movimento entra direita, volta esquerda, trafegando sobre a parte zebrada.

Isto o que vem ocorrendo na Rodovia BR277, trecho Guarapuava - Cascavel.

Em dois anos, a sinalizao j se encontra parcialmente apagada.

Se a parte zebrada estiver no topo da rampa, na subida, o motorista no poderperceber o movimento que far de entra direita, retorna esquerda e,automaticamente, entrar direita na frente do caminho que o mesmo estultrapassando.

Aqueles motoristas mais atentos, percebero com o tempo, a manobra que executa,podendo, em alguns casos, no mais sair de sua direo, passando por cima da partezebrada.

Sero entretanto poucos, uma vez que o processo de seguir a sinalizao indicada

automtico.

Por exemplo, embora no haja ningum vindo atrs, ao entrar para a direita, omotorista d o sinal antes de entrar, porque o ato inconsciente.

Com relao sinalizao j executada, quando se for refazer a mesma, por ter-seapagada, deslocar-se- para trs.

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Para corrigir esse inconveniente, no momento em que se for refazer a sinalizaoapagada, se far uma sinalizao de trmino da Terceira Faixa no topo da subida.Haver um pedao da faixa adicional que ficar sobrando e que dever ser inutilizadocom a sinalizao zebrada, como pode ser visualizado na Figura 5 adiante inserida.

No Uruguai, observam-se locais zebrados com pequenas ondulaes.Essas ondulaes poderiam ser construdas nas partes zebradas, como uma soluoopcional, ao invs de deslocar o ponto de trmino da Terceira Faixa, ficando aquele

pedao acima referido, aproveitvel.Elas causam verdadeiros incmodos aos motoristas, desanimando-os a repetirem atentativa de passar sobre a parte zebrada na prxima Terceira Faixa.

Alis, seria recomendvel que, mesmo nas Terceiras Faixas que terminam no topo dasubida, na parte zebrada, sejam construdas as referidas ondulaes para fazer

desanimar qualquer motorista de aproveitar a oportunidade de ultrapassagem.A tcnica de construir ondulaes em alguns locais, fazendo uma intercalaoaleatria, permitiria uma pequena economia.

Aps a Figura 5, esto anexados os projetos de sinalizao de Terceiras Faixasdesenvolvidos pela Diviso de Sinalizao do DER/PR.

So apresentados os esquemas de sinalizao de uma Terceira Faixa normal e do casoem que no topo da rampa termina a faixa adicional dos dois sentidos.

O sistema de sinalizao definido chamado de Tipo Diamante, uma vez que a partezebrada tem formato losango.

As dimenses da rea zebrada so indicadas no projeto como se pode perceber.

A sinalizao propriamente dita (sinalizao horizontal e vertical), deve seguir asnormas de sinalizao adotadas pelo rgo e que normalmente so as normas ditadas

pelo Cdigo Nacional de Trnsito.

necessrio observar que, em diversas circunstncias, os motoristas dos veculos mais

rpidos tero maior dificuldade em enxergar as placas dispostas da forma habitual (dolado direito), por ficarem ocultas seja pelos caminhes , seja pelas caractersticasgeomtricas da rodovia. necessrio considerar tambm que as placas de sinalizao frequentemente soroubadas pelos moradores da regio devido grande utilidade das mesmas.

Principalmente devido aos roubos recomendvel que a sinalizao seja feita atravsde prticos.

Alis, chamemos de semi-prtico ou bandeira a sinalizao no final da terceira

faixa, como sendo a sinalizao mais recomendvel.Embora seja um pouco mais cara que a sinalizao normal, ela no muito susceptvela roubos ou vandalismos.

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Largura da Terceira Faixa e Largura de Acostamentos

Os estudos de capacidade definem obstruo lateralcomo sendo qualquer obstculocom altura superior a 20 cm , colocados lateralmente pista de rolamento, a umadistncia inferior a 1,80 m.

Isto significa que, um meio fio, ou um arbusto, ou uma placa de sinalizao, ou umveculo, constituemobstruo leteral.

Quando existe a obstruo lateral, o motorista tem duas reaes opcionais:- afasta-se da obstruo lateral- reduz a velocidade

Observe, no caso de vias urbanas, que o automvel nunca anda muito rente calada.Isto ocorre porque o meio fio uma obstruo laterale o motorista est fazendo usoda primeira opo acima (afastamento).Observe tambm que o nibus trafega mais prximo do meio fio que o automvel.Isto ocorre porque a velocidade do nibus menor (segunda opo).

A largura da Terceira Faixa e o acostamento esto diretamente relacionados com aobstruo lateral.

Se a rampa muito ngreme, a velocidade baixa e o motorista que ultrapassa ocaminho no necessita se afastar muito do mesmo.Da mesma forma, o caminho no necessita se afastar muito da obstruo que possaexistir lateralmente pista.Porm, se a rampa relativamente suave (3 a 4%) necessrio que a largura daTerceira Faixa seja maior, assim como o acostamento.

Se considerarmos como sendo 2,60 m a largura fsica dos veculos comerciais e anecessidade de uma folga entre os mesmos de pelo menos 40 cm, percebemos que alargura total no sentido ascendente ter que ser de 6,0 m, ou seja, 3 m para a Terceira

Faixa e 3 m para a faixa de ultrapassagem.A largura mnima para o acostamento seria de 40 cm.

No caso de deslocamento de eixo, necessrio observar que, no sentido descendente,o veculo desenvolve alta velocidade, o que faz necessitar de uma largura de faixamaior ; recomendvel que seja mantida a largura existente no restante do trecho(3,50m ou 3,60 m).

A largura mxima da Terceira Faixa, ocorre nos locais de rampas mais suaves e seria alargura de 3,30m com a manuteno da largura da faixa do restante do trecho para a

faixa de ultrapassagem.

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O acostamento, local onde se encontram as eventuais obstrues laterais, necessitam,em tese, a largura de 1,80 m nas rampas suaves, para que no haja a influncia doobstculo.

Se, no entanto, no houver nenhum obstculo a uma distncia de 1,80m , em tese,poderia no existir o acostamento.

Essas observaes esto sendo levantadas para que o engenheiro de trfego perceba oquanto necessrio que se trabalhe com bom senso.Veja que, se no existe espao fsico, pode-se chegar, em alguns casos particulares, ase ter locais com Terceira Faixa em rampas suaves, sem o acostamento.Isto quer dizer que, no existe uma regra que tenha que ser seguida rigorosamente,muito pelo contrrio, o bom senso um imperativo constante.

Constatamos que conservao de rodovias um ato muito pouco praticado em nossopas.Acreditamos, portanto, que a idia de se deixar acostamento nulo, acreditando quenenhum mato crescer no bordo da pista por demais arriscado.Esse arbusto crescido ao lado da pista, se estiver a menos de 1,80 m ser umaobstruo lateral.Assim sendo, desde que se deseje que a Terceira Faixa funcione, necessrio deixar oacostamento como o elemento fsico que manter a obstruo lateral afastada,

permitindo que o caminho trafegue dentro de sua faixa de rolamento.

Abaixo inserido o Quadro 4 que fixa a largura mnima da Terceira Faixa e doacostamento, lembrando que a faixa de ultrapassagem no sentido ascendente, deve ter,no mnimo, a mesma largura da terceira faixa (o ideal mant-la com a mesma largurado restante do trecho) e que a faixa no sentido descendente, em qualquer hiptese deveter a mesma largura que no restante do trecho.

QUADRO 4

GREIDE(%)

LARGURA DATERCEIRAFAIXA (m)

ACOSTAMENTO(m)

7

6

5

4

3

3,00

3,00

3,15

3,20

3,30

0,40

0,70

1,10

1,50

1,80

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Pavimento, Drenagem e Defensas

A estrutura do pavimento das Terceiras Faixas deve ter resistncia pelo menos igual da pista principal, devendo-se ter em mente a maior intensidade dos esforostangenciais longitudinais.

A drenagem da pista, tanto a superficial como a sub-superficial, dever considerar asuperfcie adicional decorrente da terceira faixa.Tratando-se de alargamento de rodovia existente, os bueiros sero alongados (ousubstitudos, conforme requerido pelos estudos hidrolgicos).Sarjetas, valetas, caixas coletoras, drenos, banquetas, descidas dgua, etc. sero

construdos conforme necessrio.Os mesmos critrios que governam a adoo de defensas, barreiras ou qualquer outra

proteo lateral aplicam-se ao caso de pistas dotadas de terceiras faixas, devendo-seporm ter em conta a velocidade reduzida dos veculos que trafegam na faixaadjacente aos citados dispositivos, bem como a distncia superior habitual que separaa faixa onde trafegam os veculos rpidos dos dispositivos em foco.

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Resumo Metodolgico

A anlise de uma rodovia para verificao da necessidade de Terceira Faixa segue osseguintes passos:

1.-Calcula-se, para a rodovia, a Taxa de Fluxo em veculos por hora (vph), utilizando-se o Fator de Distribuio Direcional e o Fator de Hora Pico (FHP)

2.- Calcula-se a Taxa de Fluxo de Caminhes utilizando-se o Fator de DistribuioDirecional e o Fator de Hora Pico

3.- Se a Taxa de Fluxo dos Veculos Mistos (automveis, nibus, caminhes)calculado de acordo com o item 1 acima, for maior que 200 vph e se a Taxa de Fluxode Caminhes calculado de acordo com o item 2 acima, for maior que 20 vph

selecionam-se as rampas da rodovia como abaixo se segue ; caso contrrio, a rodoviano apresentar rampas que justifiquem a Terceira Faixa.

4.-Selecionam-se as rampas da rodovia que sero analisadas quanto necessidade daTerceira Faixa, o que se faz utilizando-se a Tabela 1 e verificando a existncia derampas sucessivas formando um conjunto.

5.- Enumeram-se as rampas que sero analisadas ; no caso de rampas sucessivascalcula-se a rampa equivalente.Se o nvel de servio da rodovia for baixo, necessrio tambm selecionar para

anlise, as rampas com comprimento superior ao comprimento mnimo da terceirafaixa (coluna 3 da Tabela 1), pois embora essa rampa no satisfaa a condio 3.b doManual de Capacidade HCM-92 ela pode satisfazer a condio 3.a

6.-Verifica-se se a condio 3.a do Manual de Capacidade satisfeita calculando-se oa Taxa de Fluxo para o Nvel de Servio D e comparando-se com a Taxa de Fluxo darodovia obtida em funo do Trfego e do Fator de Hora Pico, conforme a sistemticarecomendada no itemJustificativa de Implantao de Faixa Adicional Fundamentadana Anlise de Capacidade Viria (mtodo HCM-92)

7.- Se a rampa tiver extenso superior ao Comprimento Mnimo da Rampa paraMerecer Anlise (coluna 4 da Tabela 1) essa rampa ter a Terceira Faixa indicada,independentemente do nvel de servio encontrado (sabendo-se de antemo que o item3 acima foi satisfeito).

Ainda, partindo da premissa que o item 3 acima foi satisfeito de antemo, se a rampano tiver a extenso superior indicada na coluna 4 da Tabela 1, mas superior dacoluna 3 da mesma tabela, e, se o nvel de servio for E ou F, ento essa rampadever ter Terceira Faixa.

O comprimento crtico indicado na segunda coluna da Tabela 1 indica, na realidade, oponto de incio da Terceira Faixa, referido ao ponto inicial da rampa.

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Toda Terceira Faixa dever ter comprimento mnimo pelas razes j expostas, portantouma rampa somente poder ter Terceira Faixa se a sua extenso for maior que aquelaestipulada na quarta coluna da Tabela 1, a no ser em casos especiais.

Os casos especiais devero ser estudados especificamente.

A metodologia do HCM-92 recomenda 3 condies que devero ser atendidas paraque uma rampa tenha Terceira Faixa.

A terceira condio permite escolher entre trs alternativas:a) greide operando em nvel de servio E ou F

b) caminhes pesados reduzem a velocidade em mais de 16 km/h no greidec) nvel de servio no greide inferior 2 ou mais nveis que no trecho anterior

Como basta que apenas uma dessas condies seja satisfeita, observe que a condiob ser sempre satisfeita desde que as rampas selecionadas tenham extenso superior extenso da 4a. coluna da Tabela 1.

Isto quer dizer que no existe necessidade de se verificar se o a condio a atendida ou no.

Por outro lado, as condies 1 e 2 do Manual se referem ao trfego.A Taxa de Fluxo do trfego misto no sentido ascendente na hora de pico dever ser

superior a 200 vph e a Taxa de Fluxo de caminhes dever ser superior a 20 vph.Isto quer dizer que, se a incidncia de caminhes for superior a 10% a condio 2sempre se verificar se a condio 1 for atendida.

Condio 1: Trfego Horrio x Distribuio DirecionalTaxa de Fluxo = ----------------------------------------------------------------

Fator de Hora Pico

Se considerarmos que :Trfego Horrio = Trfego Dirio x 10%

Distribuio Direcional = 60/40Fator de Hora Pico = 0,85 a 0,90

Teremos:Trfego Dirio x 0,10 x 0,60

200 = -------------------------------------------------0,85 a 0,90

ou

Trfego Dirio = 3000 veculos mistos em ambos os sentidos para FHP = 0,90

Trfego Dirio = 2800 veculos mistos em ambos os sentidos para FHP = 0,85

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EXERCCIO 10.1 (para fazer em casa)

Pe e-se ver car a necess a e e Terce ra Fa xa

Os dados de trfego em TMDA so:CP = ON= 20 CM= FHP= 0,85

Considerar ZUP = 0%Largura da Pista = 7,20 mLargura do Acostamento = 2,50 mVelocidade Diretriz = 80 km/hO Pico Horrio: K = 7,25%

Fator Distribuio Direcional: FDD = 51,22%CROQUIS ESQUEMTICO DAS RAMPAS SUCESSIVAS

F -1,5%

A C -2,0% G

D

-3%

-6% H

E

B

K

400 m 510 m 152 m 255 597 m 117 m

RESPOSTARampa Equivalente para anlise (%) e sua extenso (m) = 2,82% - 1514 m

Taxa de Fluxo no Greide de Subida (vph)= 162,5

Taxa de Fluxo de Caminhes no Greide de Subida (vph) = 29,8Concluso = No Justifica

160 m303 m

Na Figura abaixo apresentada uma sequncia de rampas, com suas respectivasinclinaes (em %) e extenses (em m).

5,7%

-4%

4,5%

-6,0%

3.020 682


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EXERCCIO 10.2 (para fazer em casa)

Pe e-se ver car a necess a e e Terce ra Fa xa

Os dados de trfego em TMDA so:CP = ON= 32 CM= FHP= 0,85

Considerar ZUP = 0%Largura da Pista = 7,20 mLargura do Acostamento = 2,50 mVelocidade Diretriz = 96 km/hO Pico Horrio: K = 8,79%

Fator Distribuio Direcional: FDD = 57,59%CROQUIS ESQUEMTICO DAS RAMPAS SUCESSIVAS

F -1,5%

A C -1,0% G

D

-3%

-6% H

E

B

K

400 m 640 m 205 m 450 607 m 117 m

Na Figura abaixo apresentada uma sequncia de rampas, com suas respectivasinclinaes (em %) e extenses (em m).

2.640 852

5,0%

-4%

4,7%

-6,0%

303 m 160 m


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REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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8. TRANSPORTATION RESEARCH BOARDHighway Capacity Manual (HCM) - Special Report 2091. ed. Washington D.C. 1992. 502 p.

transpbcap10.pdf

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