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8/19/2019 Aula 2-ESTRADAS 1 -FASES DO PROJETO REV1
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UNICAP – Universidade Católica de PernambucoProf. Glauber Carvalho CostaEstrada 1
Projeto de Estradas
u a
Recife, 2016
8/19/2019 Aula 2-ESTRADAS 1 -FASES DO PROJETO REV1
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Para a elaboração de um projeto de estradas as atividades são divididas em fases, envolvendo equipes multidisciplinares
na área da engenharia, que devem executar ações coordenadas com o propósito de atingir-se o objetivo a que se propõe.
O projeto de uma estrada inicia com a escolha de um traçado de uma diretriz principal, e a partir do qual são desenvolvidos
os estudos.
O traçado final é contemplado no projeto geométrico da rodovia, e é a partir dos dados resultantes desse projeto que se
segue os demais estudos:
Projeto de Estradas
Hidrológico Drenagem (obras de artes correntes, complementares e especiais)
Geotécnico
Pavimentação
Desapropriação Sinalização
Terraplenagem
Ambiental
Orçamento
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Estudos Topográficos e
Cartográfico
Estudos Topográficos e
Cartográfico
Estudos de Traçado(Reconhecimento ou Anteprojeto)
Estudos de Traçado(Reconhecimento ou Anteprojeto)
Levantamento de dados pré-existentes da
região sobre Hidrologia, geologia e cartografia
Levantamento de dados pré-existentes da
região sobre Hidrologia, geologia e cartografia
EstudosAmbientais
EstudosAmbientais
EstudosHidrológico
EstudosHidrológico
EstudosGeológicos
EstudosGeológicos
EstudosGeotécnicos
EstudosGeotécnicos
Orçamento da obra eplano de execução
Projeto Geométrico
Projeto Geométrico Projeto de Interseções
Estudos Ambientais
Estudo deTráfego
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Estudos Topográficos e
Cartográfico
Estudos Topográficos e
Cartográfico
Estudos de Traçado(Reconhecimento ou Anteprojeto)
Levantamento de dados pré-existentes da
região sobre Hidrologia, geologia e cartografia
EstudosAmbientais
EstudosAmbientais
EstudosHidrológico
EstudosHidrológico
EstudosGeológicos
EstudosGeológicos
EstudosGeotécnicos
EstudosGeotécnicos
Orçamento da obra eplano de execução
Projeto GeométricoProjeto Geométrico Projeto de Interseções
Estudos Ambientais
Estudo deTráfego
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Estudos Topográficos e
Cartográfico
Estudos de Traçado(Reconhecimento ou Anteprojeto)
Levantamento de dados pré-existentes da
região sobre Hidrologia, geologia e cartografia
EstudosAmbientais
EstudosHidrológico
EstudosGeológicos
EstudosGeotécnicos
Reconhecimento ou Anteprojeto
Exploração ou Projeto
Orçamento da obra eplano de execução
Projeto Geométrico Projeto de Interseções
Estudos Ambientais
Estudo deTráfego
Projeto Definitivo
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Reconhecimento ou Anteprojeto;
Fases do Estudo do Traçado de uma Estrada
Exploração ou Projeto;
Locação ou Projeto Definitivo.
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Reconhecimento ou Anteprojeto;
Fases do Estudo do Traçado de uma Estrada
Exploração ou Projeto;
Locação ou Projeto Definitivo.
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Reconhecimento ou Anteprojeto
A - Localização dos pontos inicial e final da estrada;
B - Indicação dos pontos obrigatórios de passagem;
Pontos Obrigatórios de Passagem de Condição : São determinados por fatores não técnicos, como
fatores políticos, econômicos, sociais, históricos, etc.
, ,
essencialmente técnico. (seja para se obter melhores condições de tráfego e/ou para possibilitar obras
menos dispendiosas).
C - Retas que ligam os pontos obrigatórios de passagem.
Diretriz Geral : É a reta que liga os pontos extremos da estrada;
Diretriz Parcial : É cada uma das retas que liga dois pontos obrigatórios intermediários.
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Reconhecimento ou Anteprojeto
(C,D) Pontos Obrigatórios de Passagem de Condição;
(G ) Pontos Obrigatórios de Passagem de Circunstância;
(AB)Diretriz Geral;(BC, CG, GE, ED, DA) Diretriz Parcial.
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Reconhecimento ou Anteprojeto
Traçado de Vale
Traçado de Montanha
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Principais tarefas na Fase de Reconhecimento
Coleta de dados sobre a região (mapas, cartas, fotos aéreas, topografia, dados sócio-econômicos, tráfego, estudos geológicos e hidrológicos existentes, etc);
Observação do terreno dentro do qual se situam os pontos obrigatórios de passagem decondição (no campo, em cartas ou em fotografias aéreas);
A determinação das diretrizes geral e parciais, considerando-se apenas os pontosobrigatórios de condição;
Determinação dos pontos obrigatórios de passagem de circunstância;
Determinação das diversas diretrizes parciais possíveis;
Seleção das diretrizes parciais que forneçam o traçado mais próximo da diretriz geral;
Levantamento de quantitativos e custos preliminares das alternativas;
Avaliação dos traçados.
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1. Reconhecimento usando Mapas e Cartas
2. Reconhecimento usando Aerofoto
Tarefas na Fase de Reconhecimento
3. Reconhecimento usando Aerofotogrametria
4. Reconhecimento com Imagens Orbitais
5. Reconhecimento Terrestre
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1. Reconhecimento usando Mapas e Cartas
No Brasil geralmente dispõe-se de Mapas ou Cartas em escalas pequenas, dando apenas
indicações dos cursos d’água e, esquematicamente, o relevo do terreno. O estudo neste tipo
de carta não é suficiente para a escolha da melhor alternativa de traçado, sendo necessáriodeslocar-se ao campo e percorrer várias diretrizes selecionadas em escritório, para se
definir qual a melhor.
Assim como o Reconhecimento sobre o Mapa ou Carta deve ser seguido de uma
verificação no campo, esse reconhecimento visual do terreno é complementado por um
levantamento topográfico expedito, que permitirá fazer o desenho da(s) faixa(s)reconhecidas(s), para as alternativas propostas em escritório.
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2. Reconhecimento usando Aerofoto
Por muitos anos os engenheiros rodoviários vêm usando fotografias aéreas em projetos de
estradas, inicialmente apenas com finalidade de estudos de alternativas aos itinerários e
depois em todas as fases de projetos. As possíveis rotas eram examinadas em paresestereoscópicos e interpretadas às condições do terreno, levando-se em conta:
Ocupação do terreno Volume de terraplanagem
Drenagem
Risco de deslizamentos Localização de materiais para Sub-bases, Bases e Agregados de construção
Locais de transposição de Rios e Gargantas.
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2. Reconhecimento usando Aerofoto A primeira foto aérea foi tirada em 1858, por Tournachon de um balão, para ser usada na confecção demapas. Mas foi com a I Guerra Mundial que as aerofotos tornaram-se realmente importantes, tendo sido
fundamentais na II Guerra Mundial.
Nos anos 1950 teve início do uso de aerofotogrametria como fonte de dados topográficos
No Brasil os métodos aerofotogramétricos foram usados em vários DER (Departamentos de Estradas
e o agem pe o ras , por vo a os anos .
Nas décadas de 70 e 80 o antigo DNER (Departamento Nacional de Estradas de Rodagem) usaram
fotografias na fase de Reconhecimento em escalas como 1:10.000 e 1:20.000.
Em 1996 o DNER chegou a especificar a escala de restituição de 1:5.000 apenas para anteprojeto.
A partir de 2006 o DNIT (Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transportes) e o DER-SP
passaram a especificar fotogrametria para projetos básicos (ou ante-projetos) e projetos executivos (ou
projetos finais).
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2. Reconhecimento usando Aerofoto
Estudo de traçado com pares estereoscópicos Estudo de traçado uso de anaglifo para
visualização em 3D sendo necessário um
óculos vermelho e azul
Pode-se realizar medições de diferença de alturautilizando-se o Método de medição de Paralaxe.
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2. Reconhecimento usando Aerofoto
Estudo de traçado uso de anaglifo para visualização em 3D sendo necessário um óculos vermelho e azul
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2. Reconhecimento usando Aerofoto
Estudo de traçado uso de anaglifo para visualização em 3D sendo necessário um óculos vermelho e azul
A
B
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3. Reconhecimento usando Aerofotogrametria
A partir de levantamentos aerofotogramétricos pode-se fazer estudos estereoscópicos do
traçado, pelo emprego de mosaico controlado, em escalas de 1:5000. Chama-se de mosaico
um conjunto de fotografias aéreas, unidas em seus pontos comuns, constituindo um todo
referente a determinada região. Tem-se:
Mosaico controlado: é quando a junção das fotografias individuais é feita mediante
controle das distâncias conhecidas de pontos no terreno, e que figurem nas fotografias;
Mosaico não controlado: é Quando as fotografias são unidas pela simples superposição
dos pontos comuns, sem nenhum controle em face do terreno a que se refere.
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3. Reconhecimento usando Aerofotogrametria
Resolução de 2006 do DNIT
Escala na fase de Reconhecimento: 1:20.000 (planta) e 1:2000 (perfil)
ICN – Intervalo de Curva de nível
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3. Reconhecimento usando Aerofotogrametria
Restituição Planimétrica e Altimétrica
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3. Reconhecimento usando Aerofotogrametria
É método de levantamento eficiente para mapeamento de grandes extensões;
Pode ser mais seguro que outros métodos de levantamento, como em locais perigosos e
tráfego intenso;
Vantagens
Permite levantamento e mapeamento de áreas inacessíveis;
Cria um registro fotográfico da área do projeto, útil também para várias etapas do projeto;
Fornece produtos digitais de grande utilidade como ortofotos e MDT (Modelo Digital do
Terreno)
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3. Reconhecimento usando Aerofotogrametria
Definição de especificações adequadas de precisão com relação às exigências do cálculo
de massas de terraplanagem.
Desvantagens
,
densa .
Atrasos por condições de tempo e nebulosidade em certas regiões e estações do ano.
Falta de engenheiros civis com formação adequada em aerofotogrametria.
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4. Reconhecimento com Imagens Orbitais
Os estudos de traçado podem ser realizados com o emprego de imagens Orbitais
e/ou dados altimétricos gerados pelo processo denominado de Interferometria e
de interferogramas :
4.1- Dados Orbitais de sensores de imageamento (sensores passivos);
4.2- Dados Orbitais de sensores tipo Radar (sensores ativos);
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4. Reconhecimento com Imagens Orbitais
4.1- Dados Orbitais de sensores de imageamento (sensores passivos);
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4. Reconhecimento com Imagens Orbitais
4.1- Dados Orbitais de sensores de imageamento (sensores passivos);
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4. Reconhecimento com Imagens Orbitais
4.2- Dados Orbitais de sensores tipo Radar (sensores ativos);
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4. Reconhecimento com Imagens Orbitais
4.2- Dados Orbitais de sensores tipo Radar (sensores ativos);
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3. Reconhecimento com Imagens Orbitais
Projetos de levantamento Orbital por meio de Sensores do tipo Radar:
A Missão Topográfica Radar Shuttle (SRTM ) gerou modelo digital do terreno da zona da Terra entre
56 °S e 60 °N, levantou durante 11dias uma base topográfica digital terrestre com 90m de resolução
espacial para o Brasil, sendo implantado um radar especialmente modificado a bordo ônibus espacial
Endeavour ,em Fevereiro de 2000.
ASTER GDEM Global Digital Elevation Model, consorcio Nipo-americano lançou dia 29/06/2009 adistribuição gratuíta, sem restrições de uso, de imagens DEM(Digital Elevation Model) global com
30m de resolução espacial. Os dados ASTER GDEM são obtidos atravéz de imagens esteriográficas
e não por radar como o SRTM DEM, isso evita os famosos "voids"(falta de dados) do SRTM, mas por
outro lado, pode gerar algumas falhas causada por cobertura de nuvens.
Projeto Terra 3D comandado pela Agência Espacial Alemã (DLR) – Projeto em andamento com
previsão para término em 2013 com 12m de resolução espacial.
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3. Reconhecimento com Imagens Orbitais
SRTM - Shuttle Radar Topography Mission ASTER GDEM Global Digital Elevation Model
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3. Reconhecimento com Imagens Orbitais
TERRA 3D
O satélite alemão TanDEM-X, colocado em órbita pela Agência Espacial Alemã (DLR) em 21
de junho, começou a enviar as primeiras imagens apenas três dias e meio após o seu
lançamento, mostrando as regiões de Madagascar, Ucrânia e Moscou. Juntamente com o
- -
estéreo para a criação de um modelo digital de toda a superfície terrestre, com precisãorelativa melhor que dois metros.
Uma região geográfica será imageada a partir de duas posições diferentes, isso é
semelhante à forma como nós usamos os olhos para obter uma imagem 3D com precisão.
Os dois olhos do projeto Terra 3D estão nos satélites Tandem-X e TerraSAR-X , permitindo a
criação de interferogramas de diferentes distâncias.
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3. Reconhecimento com Imagens Orbitais
Terra 3D
Tandem-X
TerraSAR-X
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3. Reconhecimento com Imagens Orbitais
ASTER
SRTM
TERRA 3D
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4. Reconhecimento com Imagens Orbitais
Dados Orbitais de sensores de imageamento e sensores tipo Radar (SRTM ou GDEM)
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3. Reconhecimento com Imagens Orbitais
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Perfilamento a Laser Aerotransportado
3 R h i T
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3. Reconhecimento Terrestre
No caso de insuficiência ou inexistência de elementos cartográficos da região, os trabalhos
de campo para o reconhecimento exigirão maiores detalhamentos para se definir os
elementos topográficos, capazes de fornecer indicações precisas das alternativas de
traçados.
História Recente
Inspeção local de todos os traçados possíveis. O engenheiro percorre, de automóvel, à
cavalo ou a pé, a região, levando uma bússula, um aneróide (barômetro) e acompanhado de
um guia que conheça todos os caminhos.
Todas as diretrizes são percorridas e uma avaliação dos traçados, baseada no espírito de
observação e outros elementos colhidos, é realizada objetivando selecionar uma ou duas
diretrizes para uma avaliação posterior. “
3 R h i t T t
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3. Reconhecimento Terrestre
Hoje
Os trabalhos de reconhecimento terrestre, quando são feitos, uma vez que existem fotos
aéreas e/ou imagens de satélites, são desenvolvidos numa inspeção local de todos os
traçados possíveis. O engenheiro percorre a região e mapeia os diferentes traçados com o
todos os caminhos.
Todas as diretrizes são percorridas e uma avaliação dos traçados, baseada no espírito de
observação e outros elementos colhidos, é realizada objetivando selecionar uma diretrizpara uma avaliação posterior. “
3 R h i t T t
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3. Reconhecimento Terrestre
Após o reconhecimento é feito um relatório completo e detalhado que recebe o nome de
Memorial do Reconhecimento, no qual devem ser justificadas todas as opções adotadas.
Basicamente, este relatório, que também é chamado de Relatório Preliminar, contém:
Descrição dos dados coletados no reconhecimento;
Descrição das alternativas estudadas;
Descrição de subtrechos de cada alternativa, caso existam;
Descrição das características geométricas adotadas;
Apresentação dos quantitativos e custos preliminares (Orçamento Preliminar);
Análise técnica-econômica e financeira dos traçados.
3 R h i t T t
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3. Reconhecimento Terrestre
Além da parte de texto, deve ser elaborado o desenho da linha de
reconhecimento em planta e perfil. A escala das plantas a serem
apresentadas deve ser 1:20.000, podendo-se aceitar, para trechos muito
extensos acima de 400 km a re resenta ão na escala de 1:40.000 ou
1:50.000.
O perfil da linha de reconhecimento deverá ser apresentado nas escalas
horizontal de 1:20.000 ou 1:50.000 e vertical 1:2000 ou 1:5000.
Cidades A e C
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Cidades A e CDiretriz Geral
B =
(a, b) =
(c, d, e, h, f, g) =
(i, j) =
(Aa, Ab, ac, ce, ei, bd, dB, Bh, hf, hg, fj, fj, jC, iC) =
Alternativa 1
Alternativa 2
Alternativa 3
ou Cidade
Cidades A e C
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Cidades A e CDiretriz Geral
B = Pontos Obrigatórios de Passagem de Condição(a, b) = Pontos Obrigatórios de Passagem de Circunstância - Topografia
(c, d, e, h, f, g) = Pontos Obrigatórios de Passagem de Circunstância - Hidrologia
(i, j) = Pontos Obrigatórios de Passagem de Circunstância – Obstáculo Físico
(Aa, Ab, ac, ce, ei, bd, dB, Bh, hf, hg, fj, fj, jC, iC) = Diretriz Parcial
Alternativa 1
Alternativa 2
Alternativa 3
ou Cidade
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A Topografia da Região
As condições geológicas e geotécnicas do terreno
Fatores que influem na Escolha do Traçado
A Hidrografia e Hidrologia da região
A presença de benfeitoria ao longo da Região
Custo e Aspecto Ambiental
Fatores que influem na Escolha do Traçado
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Fatores que influem na Escolha do Traçado
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Estudos Topográficos eCartográfico
Estudos de Traçado(Reconhecimento ou Anteprojeto)
Levantamento de dados pré-existentes daregião sobre Hidrologia, geologia e cartografia
EstudosAmbientais
EstudosHidrológico
EstudosGeológicos
EstudosGeotécnicos
Reconhecimento ou Anteprojeto
Exploração ou Projeto
Orçamento da obra e
plano de execução
Projeto Geométrico Projeto de Interseções
Estudos Ambientais
Estudo deTráfego
Projeto Definitivo
Fases do Estudo do Traçado de uma Estrada
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Reconhecimento ou Anteprojeto;
Fases do Estudo do Traçado de uma Estrada
Exploração ou Projeto;
Locação ou Projeto Definitivo.
Fases do Estudo do Traçado de uma Estrada
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Fases do Estudo do Traçado de uma Estrada
Exploração ou Projeto
Com o objetivo de realizar o Projeto Definitivo de Engenharia da Estrada, executa-se uma
segunda etapa de estudos, com mais detalhes, possibilitando a obtenção de todos os demais
elementos para a elaboração de um projeto inicial da estrada. Esta nova etapa é denominada
Exploração ou Projeto.
Durante a fase de exploração são desenvolvidos outros estudos, além dos topográficos, como os
relativos à tráfego, hidrologia, geologia, geotécnica, etc. Estes estudos possibilitam a
elaboração dos projetos geométrico, drenagem, terraplenagem, pavimentação, etc...
Exploração ou Projeto
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Exploração ou Projeto
A metodologia clássica de exploração consiste basicamente, dentre outros estudos, no
levantamento topográfico planialtimétrico rigoroso de uma faixa limitada do terreno, dentro
da qual seja possível projetar o eixo da futura estrada (faixa de exploração).
Tomando-se para referência os Pontos Obrigatórios de Passagem (de Condição e de
Circunstância), determinados na etapa anterior, procura-se demarcar no terreno uma linha
poligonal tão próxima quanto possível do futuro eixo de projeto da estrada.
Exploração ou Projeto
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p ç j
Alternativa 3
ou Cidade
Exploração ou Projeto
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p ç j
Levantamentos
ou Cidade
Topografia Convencional
Aerofotogrametria + Exploração em Campo
Perfilamento a Laser aerotransportado + Exploração em Campo
Alternativa 3
Exploração ou Projeto
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Exploração ou Projeto
A poligonal levantada topograficamente na fase de exploração recebe a
denominação de Eixo de Exploração ou Poligonal de Exploração. É importante
observar que esta poligonal não é necessariamente igual à poligonal estabelecida
, ,
fase, uma linha tecnicamente mais indicada e que se situe ligeiramente afastada
da diretriz do reconhecimento. Observe-se, também, que o eixo de exploração
não será necessariamente o eixo de projeto definitivo, isto é, o eixo da estrada a
ser construída.
Exploração ou Projeto
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Exploração ou Projeto
Eixo deExploração
Eixo da Fase deReconhecimento
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Estudos Topográficos eCartográfico
Estudos de Traçado(Reconhecimento ou Anteprojeto)
Levantamento de dados pré-existentes daregião sobre Hidrologia, geologia e cartografia
EstudosAmbientais
EstudosHidrológico
EstudosGeológicos
EstudosGeotécnicos
Reconhecimento ou Anteprojeto
Exploração ou Projeto
Orçamento da obra e
plano de execução
Projeto Geométrico Projeto de Interseções
Estudos Ambientais
Estudo deTráfego
Projeto Definitivo
Fases do Estudo do Traçado de uma Estrada
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Reconhecimento ou Anteprojeto;
ç
Exploração ou Projeto;
Locação ou Projeto Definitivo.
Locação ou Projeto Definitivo
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É a fase de detalhamento da fase de Exploração, ou seja, o cálculo de todos os elementos
necessários à perfeita definição do projeto em planta , perfil longitudinal e seções transversais . O
projeto final da estrada é o conjunto de todos esses projetos, complementado por memórias de
cálculo, justificativa de soluções e processos adotados, quantificação de serviços, especificações
, .
Uma estrada, quando bem projetada, não deverá apresentar inconvenientes como curvas
fechadas e freqüentes, greide muito quebrado e com declividades fortes ou visibilidade
deficiente. Ao projetar uma estrada deve-se, na medida do possível, evitar essas características
indesejáveis.
Locação ou Projeto Definitivo
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Como regras básicas, leva-se em consideração o seguinte:
As curvas devem ter o maior raio possível; A rampa máxima somente deve ser empregada em casos particulares e com a menor extensão
A visibilidade deve ser assegurada em todo o traçado, principalmente nos cruzamentos e nas
curvas horizontais e verticais;
Devem ser minimizados ou evitados os cortes em rocha; Devem ser compensados os cortes e os aterros;
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