1_apostila drenagem

Prof. Carlos Yukio Suzuki

DRENAGEM DE OBRAS VIÁRIASRODOVIAS E FERROVIAS

INTRODUÇÃO

OBJETIVOS DA DRENAGEM

COLETAR, CONDUZIR E LANÇAR, O MAIS RÁPIDO POSSÍVEL E EM LOCAL ADEQUADO, TODA ÁGUA

QUE SE ORIGINA, QUE CORRE/CAI NA SUPERFÍCIE OU CRUZA A PLATAFORMA VIÁRIA E QUE PODE COMPROMETER A SEGURANÇA DO USUÁRIO, A ESTABILIDADE GEOTÉCNICA DO MACIÇO OU A

VIDA ÚTIL DO PAVIMENTO.

2

CONSEQUÊNCIAS DA DRENAGEM INADEQUADADEGRADAÇÃO DA PLATAFORMA VIÁRIA E DO MEIO

AMBIENTE

DIMINUIÇÃO DA VIDA DO PAVIMENTO

AUMENTO NOS CUSTOS OPERACIONAIS DOS VEÍCULOS

AUMENTO NOS ÍNDICES DE ACIDENTES

AUMENTO NOS CUSTOS DOS USUÁRIOS

DANOS ÀS PROPRIEDADES LINDEIRAS3

PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADASUPERFICIAL

EROSÃO DE TALUDESASSOREAMENTO DOS DISPOSITIVOSINSTABILIDADE DE TALUDESSEGURANÇAADERÊNCIA PNEU-PAVIMENTOAQUAPLANAGEMREDUÇÃO DA VISIBILIDADEEMPOÇAMENTOALAGAMENTO DA PLATAFORMA

4

PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADASUBSUPERFICIAL

INFILTRAÇÃO PELAS TRINCAS / JUNTAS / TRANSIÇÕESDETERIORAÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO

PAVIMENTOBOMBEAMENTO – PAVIMENTO RÍGIDO

PROFUNDADETERIORAÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO

PAVIMENTOPERDA DE SUPORTE DO SUBLEITORECALQUE E AFUNDAMENTO DA PLATAFORMA

5

PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADATALVEGUE

INUNDAÇÃO DA PISTA – INTERRUPÇÃO DO TRÁFEGOESTABILIDADE DO TALUDE – REBAIXAMENTO RÁPIDO

DO NAEROSÃO GENERALIZADA

6

PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA

7

PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA

8

PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA

9

PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA

10

PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA

11

PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA

12

PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA DRENAGEM SUPERFICIAL URBANA

13

PROBLEMA DE DRENAGEM INADEQUADA

14

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM

SUPERFICIAL

SUBSUPERFICIAL

PROFUNDA

TALVEGUE / TRAVESSIA

ESPECIAIS

15

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM

SUPERFICIALVALETAS / CANALETASSARJETASBOCAS DE LOBO

SUBSUPERFICIALCAMADAS DRENANTES (PAVIMENTO)DRENOS DE PAVIMENTO

PROFUNDATRINCHEIRAS

16

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM

TALVEGUE / TRAVESSIABUEIROSPONTILHÃO / PONTES

ESPECIAISDRENOS VERTICAISDRENOS HORIZONTAIS PROFUNDOSRESERVATÓRIOS DE ACUMULAÇÃO

17

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM

18

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM

19

DIRETRIZES DE PROJETO

20

DIRETRIZES DE PROJETO

OBJETIVOSproteção da via quanto à ação prejudicial das águasprecipitações, infiltrações, condução pelos talvegueslençóis freáticos ou artesianos

TIPOS DE DRENAGEMDNIT

superficialtransposição de talveguespavimentosubterrânea ou profundatravessia urbana

21

FASES DE PROJETO

Básicoconcepçãoquantitativosprojeto - padrão

Executivodetalhamento – projeto estrutural, interferências etc.locação / amarraçãométodo construtivoespecificações

22

ATIVIDADES DE INTERESSE

levantamentos topográficos / aerofotogramétricosestudos hidrológicos / geológicosprojetos geométricos / terraplenagem / pavimentaçãoaspectos econômicos / visitas ao trechoequipamentos / materiais e locais disponíveis

23

Pontos Obrigados - Travessias

24

Traçado de Espigão

25

Traçado do Vale

26

Variação da Superelevação ao Longo de uma Curva – Giro em Torno da Borda Interna

27

Ponto Baixo

28

Ponto Alto

29

Seção Normal – Pista Simples

30

Seção Tipo – Pista Dupla

Seções Normais – Pista Dupla

31

Seção Inclinada – Pista de Múltiplas Faixas

32

Seção Inclinada Pista Simples – e até 4%

33

Seção Inclinada Pista Simples – e > 6%

ESTUDOS HIDROLÓGICOS E CLIMATOLÓGICOSColeta de Dados

cartográficos (plantas / mapas –IGC, IBGE, EMPLASA etc.)

topográficos / geomorfológicosgeológicos / pedológicoshidrometeorológicos / climatológicosdados pluviométricos / fluviométricos / pluviográficosobras hidráulicas existentes na áreabarragem a montante (amortecimento de enchente)barragem a jusante (remanso do reservatório)canalizações e drenagensaçudes

34

ESTUDOS HIDROLÓGICOS E CLIMATOLÓGICOSCaracterização Física da Área

localização, relevo, tipo de ocupação cobertura do soloregiões homogêneas

 Caracterização do Regime Climático

variação sazonaltemperatura, evaporação, insolação, umidade relativa do ardireção, intensidade, duração e frequência dos ventos

Número médio de dias chuvososclassificação de Köppenhistogramas /pluviogramas/ tabelas

35

ESTUDOS HIDROLÓGICOS E CLIMATOLÓGICOSEstudo de Chuvas Intensas

equações intensidade – duração – frequência delimitação de grandes bacias / barreiras orográficas (montanhas)fonte / localização do ponto / período de dados analisados/ série

histórica disponívelgráficos de intensidade e duração para diversos Tr

“Precipitações Intensas no Estado de São Paulo”DAEE / FCTH – Magni e Mero (1999)

Caracterização do Regime Fluvialregime fluvial dos grandes cursos d’água (série histórica de

vazões)histogramas / fluviogramas / limnigramascurva chave

36

ESTUDOS HIDROLÓGICOS E CLIMATOLÓGICOSEstudos de Escoamento Superficial Direto

Características Geraisfisiográficas / tipo de solo / cobertura vegetalestimativa de evolução futura do uso do solo e ocupação

1:2000 pequenas bacias1:10.000 A ≤ 20 km2

1:50.000 A > 20 km2

numeração – sentido e lado do estaqueamentoexemplo: Bacia 5D – (5ª bacia do lado direito)

37

ESTUDOS HIDROLÓGICOS E CLIMATOLÓGICOSDeterminação das Vazões de Projeto

A metodologia para determinação das vazões de projeto em engenharia de transportes será definida em função das áreas das bacias hidrográficas e pode variar em função das diretrizes do órgão gestor rodoviário.

Pode ser definida por meio de métodos indiretos ou diretos.

Métodos Indiretos - Métodos a serem utilizados segundo o DER/SP e a DERSA

38

DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES DE PROJETO

A (km2) Método

<2 Racional

2,0 – 50,0Ven Te Chow, I Pai Wu, Triangular do

SCS

>50 Método Estatístico Direto

DEREDERSA

DNIT

39

DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES DE PROJETOMétodo Direto EstatísticoA > 50 km2 – dados fluviométricos, correlações com bacias

vizinhas hidrologicamente homogêneasanálise probabilística dos registros fluviométricosanálise de frequência de chuvasescolha da função distribuição de probabilidade (Gumbel

EV-1, log Pearson III, log Normal ou outras)

40

DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES DE PROJETOMétodo RacionalFórmula BásicaQ = C . i . Ab

Q = vazão, m3/si = intensidade pluviométrica, mm/minc = coeficiente de escoamento superficial (média ponderada)Ab = área de drenagem, ha

TIPOS DE ÁREA Valores típicos de c

Pavimentada 0,90

Superfície em Talude 0,70

Gramada 0,35

41

DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES DE PROJETOTempo de Concentração

Fórmula “Califórnia Highway and Public Roads”tc = 57 . L1,55 H-0,385

tc = tempo de concentração, minL = comprimento do talvegue, kmH = desnível entre o ponto mais alto, no início do

talvegue e a cota na seção de referência, mIntensidade

Equação de chuva válida para a regiãoi = f (tc, Tr)

tc ≥ 5 min

42

DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES DE PROJETOPeríodos de Retorno ou Tempos de RecorrênciaA adoção do período de retorno para determinação da

vazão de projeto que subsidiará o dimensionamento hidráulico das estruturas de drenagem está associada ao risco que se quer assumir na obra a ser implantada.

Infelizmente, não há consenso entre os órgãos de gestão rodoviária no Brasil, portanto pode variar em instituições nacionais, estaduais ou mesmo, municipais, devendo o projetista na ocasião verificar com o órgão competente o período de retorno a ser considerado em cada dispositivo.

43

PERÍODOS DE RETORNO(DER / DERSA)

TIPOS DE OBRAS Tr (anos)

Dispositivos De Drenagem Superficial 10

Pontes 100

Bueiros e Canalizações de Talvegues:

a) em área urbana ou de expansão urbana 100

b) em área rural, 25, com verificação para 100 anos

c) canais trapezoidais independentes de bueiros ou pontes, em áreas urbanas

50

canais retangulares 100

b) Bueiros de Talvegue Existentes 25, com verificação para 100 anos

c) Talvegues Secos 25

44

ESTUDOS HIDRÁULICOS

Dimensionamento Hidráulico

v = velocidade de escoamento, m/sR = raio hidráulico, mI = declividade longitudinal, m/mn = coeficiente de rugosidade

Q = Am . v

Q = vazão de projeto, m3/sAm = área, m2

v = R2/3 I1/2n

45

PARÂMETROS DE PROJETO

DISPOSITIVOS Vmáx (m/s)

Canais sem revestimento 1,20

Sarjetas, valetas e canais revestidos com grama 1,60

Canais revestidos com concreto ou pedra e bueiros de

concreto ou metálicos4,50

Bueiros de greide, sarjetas e valetas revestidas de

concreto6,00

46

DRENAGEM SUPERFICIAL

47

DRENAGEM SUPERFICIAL

OBJETIVOSINTERCEPTAR AS ÁGUAS QUE POSSAM ATINGIR A

PLATAFORMA VIÁRIA E CONDUZI-LAS PARA LOCAL ADEQUADO

CONTROLE DE EROSÃO DOS TALUDES DE CORTE E ATERRO

48

DRENAGEM SUPERFICIAL

TIPOSVALETAS DE PROTEÇÃO DE CORTE/ATERROVALETAS DE BERMAS DE CORTE/ATERROSARJETAS DE PÉ DE CORTE/ATERROVALETAS DO CANTEIRO CENTRAL

CLASSIFICAÇÃOQUANTO À FORMA

MEIA CANA / TRIANGULAR / RETANGULAR / TRAPEZOIDALQUANTO AO REVESTIMENTO

GRAMA / CONCRETO / PEDRA MARROADA

49

DR-1ASARJETA TRIANGULAR DE CORTEREVESTIMENTO EM GRAMA EM PLACAS

50

DR-1BSARJETA TRIANGULAR DE CORTEREVESTIMENTO EM CONCRETO

51

DR-2AVALETA DE CANTEIRO CENTRALREVESTIMENTO EM GRAMA

52

DR-2BVALETA DE CANTEIRO CENTRALREVESTIMENTO EM CONCRETO

53

DR-3AVALETA DE PROTEÇÃO TRAPEZOIDALREVESTIMENTO EM GRAMAPROTEÇÃO DE CRISTA DE CORTE

54

DR-3AVALETA DE PROTEÇÃO TRAPEZOIDALREVESTIMENTO EM GRAMAPROTEÇÃO DE PÉ DE ATERRO

55

DR-3BVALETA DE PROTEÇÃO TRAPEZOIDALREVESTIMENTO EM CONCRETOPROTEÇÃO DE CRISTA DE CORTE

56

DR-3BVALETA DE PROTEÇÃO TRAPEZOIDALREVESTIMENTO EM CONCRETOPROTEÇÃO DE PÉ DE ATERRO

57

DR-3BVALETA DE PROTEÇÃO TRAPEZOIDAL

58

DR-5ACANALETA RETANGULAR DE BORDA DE ATERRO

59

DR-6SARJETA TRIANGULAR DE BORDA DE ATERRO

60

DRENAGEM SUPERFICIAL

DIMENSIONAMENTOVAZÃO DE ENTRADA – MÉTODO RACIONAL

C = Coeficientes de infiltração

C = 0,35 / 0,70 / 0,90

i = intensidade pluviométrica = f (tc, T)

tc = tempo de concentração = 5 minutos

T = período de retorno = 10 anos

A = seção de contribuição

6,3

AiCQe

(m³/s/m)

61

DRENAGEM SUPERFICIAL

DIMENSIONAMENTOVELOCIDADE DE ESCOAMENTO – FÓRMULA DE MANNING

V = Velocidade

RH = Raio Hidráulico

I = Declividade Longitudinal do Dreno

n = coeficiente de rugosidade

n

IRV H

2/13/2

(m/s)

Molhado Perímetro

Molhada Seção

P

SRH

62

DRENAGEM SUPERFICIAL

DIMENSIONAMENTOVAZÃO DE SAÍDA – EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE

CÁLCULO DO COMPRIMENTO CRÍTICO (L)

SVQs (m³/s/m)

),( QsQefL

63

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM

DRENAGEM SUPERFICIAL

64

Transposição de Segmentos de Sarjeta

65

Transposição de Segmentos de Sarjeta

66

Saída e Descida D’água em Talude

67

Dissipador de Energia

68

Bueiro de Greide

69

Caixa Coletora

70

Vala Lateral e Corta-Fio

71

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

72

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

OBJETIVOSPROTEÇÃO CONTRA INFILTRAÇÕES DIRETAS DE

PRECIPITAÇÕESASCENÇÃO DE LENÇÓIS D’ÁGUA SUBTERRÂNEOS

DISPOSITIVOSCAMADA DRENANTEDRENOS RASOS LONGITUDINAISDRENOS LATERAIS DE BASEDRENOS TRANSVERSAIS

73

FONTES DE ÁGUA NA ESTRUTURA

INFILTRAÇÃOTRINCAS E JUNTAS NA SUPERFÍCIEJUNÇÃO PISTA / ACOSTAMENTO

ASCENÇÃOLENÇOL FREÁTICOEFEITO CAPILAR

74

FONTES DE ÁGUA NA ESTRUTURA

75

FONTES DE ÁGUA NA ESTRUTURA

76

FONTES DE ÁGUA NA ESTRUTURAPavimento de Concreto de Cimento Portland

77

FORMAS DE MOVIMENTAÇÃO DA ÁGUA

DIFERENÇA DE ELEVAÇÃO (GRAVITACIONAL)DIFERENÇA DE TEMPERATURA OU PRESSÃOCAPILARIDADEFORÇA OSMÓTICA

FLUXO SATURADOGRADIENTE DEVIDO A DIFERENÇA DE ELEVAÇÃO

FLUXO NÃO SATURADOGRADIENTE FORNECIDO PELA CAPILARIDADE E

DIFERENÇA DE TEMPERATURA

78

EFEITO ADVERSO DA ÁGUA

FORÇAS DE PERCOLAÇÃO OU SUB-PRESSÃO GERAM FLUXOS INTERNOS E SATURAÇÃO

AMOLECIMENTO DAS CAMADAS DE FUNDAÇÃO QUANDO SE TORNAM SATURADAS E/OU MANTÉM-SE POR PERÍODOS PROLONGADOS

DESAGREGAÇÃO E TRINCAMENTO DE MATERIAIS PELA INTERAÇÃO COM A UMIDADE EXCESSIVA

CARREAMENTO E MIGRAÇÃO DE PARTÍCULAS DE SOLO PARA UM PONTO DE SAÍDA, PROPORCIONANDO “PIPING” OU EROSÃO (BOMBEAMENTO)

79

O PROBLEMA DA ÁGUA NOS PAVIMENTOSHISTÓRICO

ÁGUA NO PAVIMENTOTRESAGUET (FRENCH DRAIN) – FRANÇATELFORD E MCADAM – INGLATERRA

DRENAGEM NA BASE E SUB-BASEIZZARD (1944)CASAGRANDE E SHANNON (1952)BARBER E SAWYER (1952)

DRENAGEM SUBSUPERFICIALCEDERGREN (1972)DEMPSEY ET AL (1977)MOULTON (1980)

80

O PROBLEMA DA ÁGUA NOS PAVIMENTOS

Pavimento Asfáltico

Pavimento de Concreto de Cimento Portland

81

INFLUÊNCIA NO DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTOPavimento Asfáltico

82

Parâmetro Valores Adotados

Período de projeto (anos) 8

Perda de serventia - DPSI 2,00

Tráfego – NUSACE 7,46 x 107

Tráfego – NAASHTO 1,97 x 107

Módulo de resiliência do subleito (MPa) 50

Coeficiente de Drenagem – BGS (mi) 1,40

Desvio Padrão 0,45

Confiabilidade (%) 90

Número Estrutural Inicial – SN 5,76

Índice de Serventia Final - Pt 2,5

MaterialEspessura

(cm)

Módulo de Resiliência

(Mpa)

CoeficienteEstrutural

(ai)

CoeficienteDrenagem

(mi)

Número Estrutural Resultante (SN) = 4,92/5,42/5,76

-

0,40/1,00/1,40

1,0

-

3.500,0

300,0

7.500,0

50,0

0,44

0,18

0,28

-

Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ)

Brita Graduada Simples (BGS)

Brita Graduada Tratada com Cimento (BGTC)

Subleito Estabilizado (CBR > 5%)

15,0

12,0

18,0

-

07,8Mlog32,2

1SN

109440,0

5,12,4

PSIlog

20,01SNlog36,9SZWlog R

19,5

0R18

33322211 mDamDaDaSN

INFLUÊNCIA NO DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTOPavimento Asfáltico

83

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

Pre

se

nt S

erv

ice

Ind

ex

-P

SI

W18

Método da AASHTO/93 - Pavimento Asfáltico Invertido Rodoanel Sul Sensibilidade: Drenagem

Drenagem excelente (mi_bgs=1,40)

Drenagem média (mi_bgs=1,00)

Drenagem péssima (mi_bgs=0,40)

Drenagem excelente - após intervenção

Drenagem média - após intervenção

Drenagem péssima - após intervenção

Pt - Limite Final de Serventia

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

1,00E+05 1,00E+06 1,00E+07 1,00E+08

An

o d

e O

pe

raç

ão

Número de Solicitações Equivalentes Acumuladas do Eixo Padrão - W18

Projeção do Tráfego (Número N)

INFLUÊNCIA NO DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTOPavimento de Concreto de Cimento Portland

84

Parâmetro Valores Adotados

Período de projeto (anos) 20

Perda de serventia - DPSI 2,00Tráfego - NAASHTO RÍGIDO 1,44 x 108

Módulo de ruptura (MPa) 5,30

Módulo de elasticidade (MPa) 30.000

Módulo de reação (MPa/m) 80

Coeficiente de transferência de carga - J 2,50

Coeficiente de drenagem - Cd 1,25 / 1,00 / 0,70

Desvio Padrão 0,30

Confiabilidade (%) 70

Acostamento de Concreto SIM

MaterialEspessura

(cm)

Brita Graduada Tratada com Cimento (BGTC)

10,0

Subleito Estabilizado (CBR > 5%) -

Placa de Concreto de Cimento Portland (CCP)

24,0

Concreto Compactado com Rolo (CCR) 10,0

25,0

75,0

75,0

t

46,8

70R18

K

Ec

42,18DJ63,215

132,1DCdSclogp32,022,4

1D

10624,11

5,15,4

PSIlog

06,01Dlog35,7SZWlog

INFLUÊNCIA NO DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO

Pavimento de Concreto de Cimento Portland

85

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

Pre

se

nt S

erv

ice

Ind

ex

-

PS

I

W18

Método da AASHTO/93 - Pavimento de CCP Rodoanel Sul - Sensibilidade: Drenagem

Drenagem excelente (Cd=1,25)

Drenagem média (Cd=1,00)

Drenagem péssima (Cd=0,70)

Pt - Limite Final de Serventia

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

1,00E+05 1,00E+06 1,00E+07 1,00E+08 1,00E+09

Ano

de O

pera

ção

Número de Solicitações Equivalentes Acumuladas do Eixo Padrão - W18

Projeção do Tráfego (Número N)

CONCEITOS DE PROJETO DE DRENAGEM

OBJETIVOMANTER MATERIAIS NÃO SATURADOSEVITAR EXPOSIÇÃO À UMIDADE ELEVADA

TIPOS DE CONTROLESELAR O PAVIMENTO E EVITAR INFILTRAÇÃOUTILIZAR MATERIAIS POUCO SENSÍVEIS A UMIDADEPROVIDENCIAR DRENAGEM ADEQUADA PARA RETIRAR

A UMIDADE O MAIS RÁPIDO POSSÍVEL

86

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

HIPÓTESESDRENAR SOMENTE A ÁGUA INFILTRADACAMADA DRENANTE POSICIONADA IMEDIATAMENTE

ABAIXO DO REVESTIMENTO

CRITÉRIOS DE PROJETOCONTINUIDADE DO FLUXOTEMPO DE DRENAGEM

NECESSIDADE DE DISPOSITIVOSi > 1500 mm / anoVDM > 500 veículos comerciais

87

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

INFILTRAÇÕES DE PROJETOCEDERGREN ET AL – 1973

RIDGWAY – 1975 - AASHTO

ano 1T

hora 1t

CCP - rígido Pavimento - 0,67 a 0,50 C

asfáltico toRevestimen - 0,50 a 33,0

r

C

C

iCIP

juntas entre oespaçament C

faixas de número N

juntasou trincasdas ocompriment

trincade pés / dia/pés 4,2 3

W

q

WCs

Wc

W

NcqQ

88

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

CAMADA DRENANTEELEMENTOS DE PROJETO

DECLIVIDADES LONGITUDINAL / TRANSVERSALLARGURAS DAS FAIXAS / ACOSTAMENTOSPOSIÇÃO DO DRENOESPESSURAS DAS CAMADASTIPOS DE MATERIALFAIXAS GRANULOMÉTRICAS

89

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

CAMADA DRENANTEDIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO – LEI DE DARCY

LeA

AikQ

DiCQ

100

24

Cálculo da espessura:

Ik

DiCe

100

24

Cálculo da permeabilidade:cmeer

Ie

DiCk

2100

24

90

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

COEFICIENTES DE PERMEABILIDADE (k)Material k (cm/s)

Brita 5 100

Brita 4 80

Brita 3 45

Brita 2 25

Brita 1 15

Pedrisco 5

Areia Grossa 1 a 0,1

Areia Fina 10-2 a 10-4

Areia Siltosa 10-4 a 10-5

Areia Argilosa 10-4 a 10-6

Argila Silto-arenosa 10-5 a 10-7

Bidim 4 x 10-1

91

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

DRENOS RASOS LONGITUDINAISELEMENTOS DE PROJETO

TIPOS DE DRENO (CEGO / TUBULAR)SEÇÃO HIDRÁULICATIPO DE MATERIAL – k > CAMADA DRENANTE

92

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

DRENOS RASOS LONGITUDINAIS – DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICODRENO CEGO – LEI DE DARCY

DRENO TUBULAR – LEI DE CHEZY - MANNING

AikQmáx

P

máxcrítico

Hmáx

Q

QI

n

IRSQ

2/13/2

93

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

DRENOS RASOS LONGITUDINAIS – DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO

CÁLCULO DO TEMPO MÁXIMO DE PERMANÊNCIA D’ÁGUA NA CAMADA FILTRANTE

V = velocidade de percolaçãoK = coeficiente de permeabilidadei = gradiente hidráulico

ne = porosidade efetiva do material usado

L = espaçamento entre saídas

V

Lt

n

iKV

A

AiK

t

e

ef

máx

efA

QV

hora 1

94

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

95

Drenos Transversais e Longitudinais Rasos

96

Drenos Subsuperficiais – Detalhes Complementares

97

Locais para Implantação de Drenos Longitudinais e Transversais em Corte e em Aterro

98

Esquema Geral de Drenagem

99

Esquema Geral de Drenagem

100

DRENAGEM PROFUNDA

101

DRENAGEM PROFUNDA

102

DRENAGEM PROFUNDA

103

DRENAGEM PROFUNDA

OBJETIVOSINTERCEPTAR AS ÁGUAS QUE POSSAM ATINGIR O

SUBLEITOREBAIXAR O LENÇOL FREÁTICOMANTER UMIDADE DE EQUILÍBRIO COMPATÍVEL COM

AS CONDIÇÕES DE TRÁFEGO E DESEMPENHO ESTRUTURAL

ESTABILIDADE DE TALUDES

104

DRENAGEM PROFUNDA

DISPOSITIVOSDRENOS PROFUNDOSDRENOS EM ESPINHA DE PEIXECAMADAS DRENANTESDRENOS HORIZONTAIS PROFUNDOSVALETÕES LATERAISDRENOS VERTICAIS DE AREIA

105

DRENAGEM PROFUNDA

CLASSIFICAÇÃOQUANTO À FUNÇÃO:

INTERCEPTANTES / REBAIXAMENTO DO LENÇOLQUANTO À DISPOSIÇÃO

LONGITUDINAL / TRANSVERSALQUANTO AO PREENCHIMENTO DA CAVA

CEGO / TUBULARQUANTO À GRANULOMETRIA

CONTÍNUO / DESCONTÍNUOQUANTO À PERMEABILIDADE DA CAMADA SUPERIOR

SELADOS / ABERTOS

106

DRENAGEM PROFUNDA

CRITÉRIOS DE PROJETOVALA

Largura: If 50 cm - Ib = If + 10 cmProfundidade:

h = 1,5 -2,0 m - Brasilh = 1,5 a 3,7 m - USAh = 2,0 m – ALEMANHAh = 0,3 a 0,7 m – SUÉCIA

Localização - afastada do pé do talude de corte 1,5 m

107

DRENAGEM PROFUNDA

CRITÉRIOS DE PROJETOTUBOS:

DIÂMETRO: 5 A 25 cmDIÂMETRO DOS FUROS: 0,6 A 10 mm

108

DRENAGEM PROFUNDA

CRITÉRIOS DE PROJETOMATERIAL DE ENCHIMENTO (DRENANTE / FILTRANTE)

PERMITIR O FLUXO D’ÁGUARETER O SOLO DO SUBLEITOEVITAR COLMATAÇÃORECOMENDAÇÕES DE TERZAGHI

PERMEABILIDADENÃO ENTUPIMENTO DO MATERIAL FILTRANTENÃO ENTUPIMENTO DO TUBOUNIFORMIDADE

109

DRENAGEM PROFUNDA

DIMENSIONAMENTOVAZÃO DE ENTRADA – MÉTODO DE MCCLELAND

ONDE:t = tempo para estabilizar o NA (s)k = coeficiente de permeabilidade do solo (cm/s)D = desnível lençol freático – drenoW = espaçamento entre drenos (m)y = 0,02 – 0,05 – volume de drenagem por volume unitário de soloq = vazão por metro (m³/s/m)d = desnível – posições do lençol freático antes e depois do rebaixamento

0628,0/ 6924,0

0969,3/ 7740,22

10

10

Dd

Dd

Dkq

Dk

yWt Tempo de drenagem

Vazão por metro

110

DRENAGEM PROFUNDA

DIMENSIONAMENTOVAZÃO DE SAÍDA

DRENO CEGO – FÓRMULA DE DARCY

DRENO TUBULAR – FÓRMULA DE MANNING / CONTINUIDADE

ESPAÇAMENTO DAS SAÍDAS

AikQs

SVQn

IRV

S

H

2/13/2

se QQfL ,111

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM

DRENAGEM PROFUNDA OU SUBTERRÂNEA

112

Drenos Longitudinais Profundos para Cortes em Solos

113

Drenos Longitudinais Profundos para Cortes em Rochas

114

Posição de Dreno Longitudinal Profundo em Relação à Plataforma

115

Camada Drenante para Corte em Rocha

116

DRENAGEM DE TALVEGUES

117

DRENAGEM DE TALVEGUES

118

DRENAGEM DE TALVEGUES

DISPOSITIVOSBUEIROSPONTES / PONTILHÕES

ELEMENTOS DE PROJETOLEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOSESTUDOS GEOTÉCNICOSPLANTA – ESCONSIDADEPERFIL – DECLIVIDADECOMPRIMENTO DO BUEIROFUNDAÇÕES - RECOBRIMENTO

119

DRENAGEM DE TALVEGUES

CLASSIFICAÇÃO DOS BUEIROSFORMA DA SEÇÃO

TUBULARES / CELULARES / ESPECIAISNÚMERO DE LINHAS

SIMPLES / DUPLO / TRIPLOMATERIAL

CONCRETO / AÇO CORRUGADOESCONSIDADE

NORMAIS / ESCONSOSLOCALIZAÇÃO

CORTE / ATERRO

120

DRENAGEM DE TALVEGUES

DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICOHIPÓTESES

FUNCIONAMENTO COMO CANALREGIME CRÍTICOREGIME SUPER E SUBCRÍTICO EQUAÇÃO DE MANNING E EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE

FUNCIONAMENTO COMO VERTEDOUROFUNCIONAMENTO COMO ORIFÍCIOS

METODOLOGIA DO BPR – CIRCULAR Nº 5COM CONTROLE DE ENTRADA HW / D = 1,2 a 1,5COM CONTROLE DE SAÍDA

121

DRENAGEM DE TALVEGUES

BUEIROS:

CONTROLES DE ENTRADA E DE SAÍDA

122

DRENAGEM DE TALVEGUESBUEIROS:

TIPOS DE CONTROLEDE ENTRADA

123

DRENAGEM DE TALVEGUES

DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICOCOM CONTROLE DE ENTRADAENERGIA CONSUMIDA DA ÁGUA REPRESADA A MONTANTE

g

V

R

lngkeH

g

V

R

lngHf

Hf

keg

VHe

He

g

VHv

Hv

HfHeHvH

H

H

2

21

2

2

bueiro do longo ao Atrito

2

boca da geometria da função - entrada na carga de Perda

2

bueiro do corpo no água da média Velocidade

2

33,1

2

2

33,1

2

2

2

Nomogramas para resolução da fórmula

124

DRENAGEM DE TALVEGUES

DIMENSIONAMENTO ESTRUTURALCARGAS ATUANTES

DIMENSÃO DO TUBOCARGA DO TRÁFEGOCARGA DO ATERROCARACTERÍSTICAS DA FUNDAÇÃOLARGURA DA VALA DE ASSENTAMENTOTIPO DE BERÇO E INSTALAÇÃO

CARGA RESISTENTETRINCA ADMISSÍVEL DE 0,2 mm – ENSAIO DOS TRÊS

CUTELOS

125

DRENAGEM DE TALVEGUES

BUEIROS VAZÃO (m³/s)

BSTC Ø 1,00 2,00

BSTC Ø 1,20 3,10

BDTC Ø 1,00 3,80

BSOC 1,78 4,20

BSTC Ø 150 5,40

BTTC Ø 1,00 5,40

BSOC 2,25 5,65

BDTC Ø 1,20 5,89

BDOC 1,78 7,98

BSOC 3,00 8,10

BTTC Ø 1,20 8,37

BDTC Ø 1,50 10,26

BDOC 2,25 10,74

BUEIROS VAZÃO (m³/s)

BTOC 1,78 11,34

BSOC 4,00 11,60

BTTC Ø 1,50 14,58

BTOC 2,25 15,26

BDOC 3,00 15,39

BSCC 2,50 x 2,50 20,00

BTOC 3,00 21,87

BDOC 4,00 22,04

BDOC 4,00 31,32

BSCC 3,00 x 3,00 32,40

BSCC 3,50 x 3,50 46,90

BDCC 3,00 x 3,00 61,56

BTCC 3,00 x 3,00 87,48 126

DRENAGEM DE TALVEGUES

127

128

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM

DRENAGEM PARA TRANSPOSIÇÃO DE TALVEGUES

129

Bueiros de Concreto

Bueiro CelularBueiro Tubular

130

Bueiros Duplos e Triplos

131

Elementos Constituintes dos Bueiros

132

Elementos Constituintes dos Bueiros

133

Bocas de Bueiros Tubulares de Concreto

134

Bueiros Celulares de Concreto

135

Bueiros Celulares de Concreto

136

Posicionamento de Bueiros de Greide e de Talvegue

137

DRENAGEM ESPECIAL

138

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM ESPECIAIS

TIPOSDRENOS VERTICAISDRENOS HORIZONTAIS PROFUNDOSRESERVATÓRIOS DE ACUMULAÇÃO

139

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM ESPECIAISDRENOS VERTICAIS DE AREIA

140

DRENAGEM ESPECIAL

DRENO SUB-HORIZONTAL PROFUNDO

141

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM ESPECIAIS

RESERVATÓRIOS DE ACUMULAÇÃO

142

143

144

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM

DRENAGEM ESPECIALDRENO EM “ESPINHA DE PEIXE”

145

Dreno em “Espinha-de-Peixe”

146

DISPOSITIVOS DE DRENAGEM

DRENAGEM ESPECIALDRENOS SUB-HORIZONTAIS

147

Drenos Sub-Horizontais – Detalhes Complementares

148

Drenos Sub-Horizontais – Detalhes Complementares

149

FOTOS DE DISPOSITIVOS

150

DRENAGEM SUPERFICIAL

151

DRENAGEM SUBSUPERFICIAL

SP-70

Rodovia Ayrton Senna

152

DRENAGEM SUBSUPERFICIALPROJETO DE RESTAURAÇÃO

153

DRENAGEM SUBSUPERFICIALPROJETO DE RESTAURAÇÃO

154

DRENAGEM SUBSUPERFICIALPROJETO DE RESTAURAÇÃO

155

DRENAGEM SUBSUPERFICIALPROJETO DE RESTAURAÇÃO - GEOTEXTIL

156

DRENAGEM SUBSUPERFICIALPROJETO DE RESTAURAÇÃO - GEOTEXTIL

157

DRENAGEM DE TALVEGUES

158

DRENAGEM DE FERROVIAS

159

DRENAGEM DE FERROVIAS

160

DRENAGEM DE FERROVIAS

161

RESUMO

162

RESUMODISPOSITIVOS DE DRENAGEM

PARÂMETROS HIDROLÓGICOS

VAZÃO DE ENTRADA

DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO

VAZÃO DE SAÍDA

OBSERVAÇÃO

SUPERFICIALValetas/Canaletas/Sarjetas

Q = f(c, i, A, T, tc)tc = 5 minT = 10 anos

Manning, Continuidade Borda livre = 0,2 yMaterial = grama/concreto

SUB-SUPERFICIAL Camadas DrenantesDreno do Pavimento

Q = f (c, i, D)tc = 1 horac = 0,33–0,67T = 1 anos

DarcyManning, ContinuidadeBAZIN

Dreno cegoDreno tubularNº de furos

TALVEGUE / TRAVESSIA BueirosPontilhões / Pontes

Q = f(c, i, A, T, tc)T = 25-50 anosT = 10 anos

Manning, ContinuidadeBPR – circulares 5 e 10

Tubulares, celulares, ovóidesHw/d ~1,2 a 1,5Condutos enterrados (MARSTON/SPANGLER)

PROFUNDA Drenos - Trincheiras Q = f (t, k, d/D, W)

McclelandDarcyManning, Continuidade

Rebaixamento do lençol ~1,50 mDreno cegoDreno tubularCritério de filho – TERZAGHI

ESPECIAIS Dreno VerticaisDrenos Horizontais ProfundosReservatórios de Acumulação

De areia/fibro-químicos-

Diagramas de descargas Afluente/efluente

--

-

Aceleração de recalquesEstabilidade de TaludesPiscinões

EXPRESSÕES1.Manning2.Continuidade3.Darcy

163

164

165

166

167

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASManual de Drenagem de RodoviasIPR – DNER – 1990

Highway Subdrainage DesignFHWA – 1990

Drenagem de Rodovias e AeroportosTelmo Fernandes de Aragão PortoEdições GRD – 1992

Drenagem dos Pavimentos de Rodovias e AeródromosHarry Cedergren – 1980Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. – 1980

Engenharia de Drenagem SuperficialPaulo Sampaio WilkenCETESB – 1978

Drenagem Urbana – Manual de Projeto

CETESB – DAEE – 1979168

Drenagem de EstradasFrancisco Maia

Planning and Design of AirportsRobert Horonjeff

Drenagem de Estradas e AeroportosRenato G. Michelin

Pavimentos DrenantesHenriqueta Giolito Porto – 1999

Manual de Geotecnia – Taludes de RodoviasOrientação para Diagnóstico e Soluções de seus problemas DER/SP, São Paulo – 1991

Manual de Pavimentação Urbana – Drenagem: Manual de Projetos – volume II – ABPv, Rio de Janeiro, 2008

Drenagem Urbana e Controle de EnchentesAluisio P. Canholi – São Paulo, 2005 – Oficina de Textos

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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