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Manual de Drenagem de Rodovias 245 MT/DNIT/DPP/IPR 5 DRENAGEM SUBTERRÂNEA OU PROFUNDA No que interessa à drenagem das estradas, a água das chuvas , tem dois destinos : parte escorre sobre a superfície dos solos e parte se infiltra, podendo formar lençóis subterrâneos. É claro que estas situações não são únicas e distintas, havendo variação das condições em função das graduações que tornam os solos mais ou menos permeáveis ou impermeáveis, criando condições próprias para cada região, influenciadas pelo tipo de solo , topografia e clima. Há ainda um terceiro aspecto pelo qual a água se apresenta: a "franja capilar", resultante da ascensão capilar a partir dos lençóis d'água, obedecendo às leis da capilaridade. A influência produzida pela "franja capilar" deve ser eliminada, ou reduzida, pelos rebaixamentos dos referidos lençóis freáticos. De um modo ou de outro, há sempre a necessidade indiscutível de manter-se o lençol freático a profundidades de 1,50 a 2,00 metros do subleito das rodovias, dependendo do tipo de solo da área considerada. Quando a água escoa superficialmente, as situações são tratadas nos capítulos 1 - Transposição de Talvegues e 2 - Drenagem Superficial. No presente capítulo, indicam-se os recursos selecionados ao longo dos anos para resolver os problemas causados pela água de infiltração, por meio dos seguintes dispositivos; a) Drenos profundos; b) Drenos espinha de peixe; c) Colchão drenante; d) Drenos horizontais profundos; e) Valetões laterais; f) Drenos verticais de areia. A solução dos projetos de drenagem subterrânea exige : a) conhecimento da topografia da área; b) observações geológicas e pedológicas necessárias, com obtenção de amostras dos solos por meio de sondagens a trado, percussão, rotativa e em certos casos, por abertura de poços a pá e picareta; c) conhecimento da pluviometria da região, por intermédio dos recursos que oferece a hidrologia. Manual de Drenagem de Rodovias 246

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Manual de Drenagem de Rodovias 245MT/DNIT/DPP/IPR 5 DRENAGEM SUBTERRÂNEA OU PROFUNDANo que interessa à drenagem das estradas, a água das chuvas , tem doisdestinos :

parte escorre sobre a superfície dos solos e parte se infiltra, podendo formarlençóissubterrâneos.É claro que estas situações não são únicas e distintas, havendo variação dascondiçõesem função das graduações que tornam os solos mais ou menos permeáveis ouimpermeáveis, criando condições próprias para cada região, influenciadas pelotipo desolo , topografia e clima.Há ainda um terceiro aspecto pelo qual a água se apresenta: a "franja capilar",resultanteda ascensão capilar a partir dos lençóis d'água, obedecendo às leis dacapilaridade. Ainfluência produzida pela "franja capilar" deve ser eliminada, ou reduzida, pelosrebaixamentos dos referidos lençóis freáticos.De um modo ou de outro, há sempre a necessidade indiscutível de manter-se olençolfreático a profundidades de 1,50 a 2,00 metros do subleito das rodovias,dependendo dotipo de solo da área considerada.Quando a água escoa superficialmente, as situações são tratadas noscapítulos 1 -Transposição de Talvegues e 2 - Drenagem Superficial.No presente capítulo, indicam-se os recursos selecionados ao longo dos anospararesolver os problemas causados pela água de infiltração, por meio dosseguintesdispositivos;a) Drenos profundos;b) Drenos espinha de peixe;c) Colchão drenante;d) Drenos horizontais profundos;

e) Valetões laterais;f) Drenos verticais de areia.A solução dos projetos de drenagem subterrânea exige :a) conhecimento da topografia da área;b) observações geológicas e pedológicas necessárias, com obtenção deamostras dossolos por meio de sondagens a trado, percussão, rotativa e em certos casos,porabertura de poços a pá e picareta;c) conhecimento da pluviometria da região, por intermédio dos recursos queoferece a

hidrologia.Manual de Drenagem de Rodovias 246

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MT/DNIT/DPP/IPR 5.1 DRENOS PROFUNDOS5.1.1 OBJETIVO E CARACTERÍSTICASOs drenos profundos têm por objetivo principal interceptar o fluxo da águasubterrânea

através do rebaixamento do lençol freático, impedindo-o de atingir o subleito.Os drenos profundos são instalados, preferencialmente, em profundidades daordem de1,50 a 2,00m, tendo por finalidade captar e aliviar o lençol freático e,consequentemente,proteger o corpo estradal.Devem ser instalados nos trechos em corte, nos terrenos planos queapresentem lençolfreático próximo do subleito, bem como nas áreas eventualmente saturadaspróximas aopé dos taludes.MateriaisOs materiais empregados nos drenos profundos diferenciam-se de acordo comas suasfunções, a saber:materiais filtrantes: areia, agregados britados, geotextil, etc.materiais drenantes: britas, cascalho grosso lavado, etc.materiais condutores: tubos de concreto (porosos ou perfurados), cerâmicos(perfurados),de fibro-cimento, de materiais plásticos (corrugados, flexíveis perfurados,ranhurados) emetálicos.Há casos em que não são colocados tubos no interior dos drenos. Nestescasos eles sãochamados de " drenos cegos " .LocalizaçãoOs drenos profundos devem ser instalados nos locais onde haja necessidadedeinterceptar e rebaixar o lençol freático, geralmente nas proximidades dosacostamentos.Nos trechos em corte, recomenda-se que sejam instalados, no mínimo, a1,50m do pé

dos taludes, para evitar futuros problemas de instabilidade.Podem, também, ser instalados sob os aterros, quando ocorrer a possibilidadedeaparecimento de água livre, bem como quando forem encontradas camadaspermeáveissobrepostas a outras impermeáveis, mesmo sem a presença de água naocasião dapesquisa do lençol freático.Manual de Drenagem de Rodovias 247MT/DNIT/DPP/IPR 5.1.2 ELEMENTOS DE PROJETO

Os drenos profundos são constituídos por vala, materiais drenante e filtrante,podendo

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apresentar tubos-dreno, juntas, caixas de inspeção e estruturas de deságue.No caso de drenos com tubos podem ser utilizados envoltórios drenantes oufiltrantesconstituídos de materiais naturais ou sintéticos.Valas

As valas, abertas manual ou mecanicamente, devem ter no fundo a larguramínima de50cm e de boca a largura do fundo mais 10cm.Sua altura vai depender da profundidade do lençol freático podendo chegar a1,50m, ouno máximo 2,00m.Material de enchimentoO material de enchimento da vala pode ser filtrante ou drenante.A função do material filtrante é a de permitir o escoamento da água semcarrear finos econsequentemente evitar a colmatação do dreno.Poderão ser utilizados materiais naturais com granulometria apropriada ougeotexteis.A função do material drenante é a de captar e ao mesmo tempo conduzir aságuas aserem drenadas, devendo apresentar uma granulometria adequada à vazãoescoada.Há casos em que, com o uso de tubos, pode-se utilizar apenas o materialdrenante, com afinalidade de aumentar o raio hidráulico na interface solo-envelope,direcionando o fluxoda água do solo para o tubo, com a função de captação ou de envoltório, pois,à medidaque se aumenta o raio hidráulico do dreno, reduz-se a possibilidade de arrastede finos dosolo, reduzindo a colmatação.TubosDevem ser constituídos por tubos de concreto, de cerâmica, de plástico rígidoou flexívelcorrugado, e metálicos.Os diâmetros dos tubos comerciais variam de 10 a 15cm. Na medida danecessidade,

poderão ser perfurados, no canteiro de obras, tubos de diâmetros maiores.Os tubos de concreto podem conter furos com diâmetros variando de 6 a10mm, sendoque nos tubos de materiais plásticos flexíveis corrugados são utilizadasranhuras de 0,6 a10mm.Os tubos deverão ser instalados com os furos voltados para cima, em casosespeciais deterrenos altamente porosos ou rochas com fendas amplas.Manual de Drenagem de Rodovias 248MT/DNIT/DPP/IPR

A posição dos furos, voltados para cima, exige que se encha a base da vala dodreno

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com material impermeável até a altura dos furos iniciais e na outra condiçãodeve-secolocar filtro como material de proteção no fundo da vaIa.No caso de tubos plásticos corrugados flexíveis, por disporem de orifícios emtodo o

perímetro, não há necessidade de direcionar as aberturas de entrada d'água.5.1.3 DIMENSIONAMENTONo dimensionamento dos drenos profundos, há dois modelos a considerar, ouseja:drenos com tubos, rígidos ou flexíveis, e drenos cegos.Drenos com tubosOs drenos são constituídos por uma vala onde são instalados os tubos e omaterial deenchimento, ou envoltório, podendo ser selados ou não. Quando seladoscontém umacamada de material impermeável.Material de enchimentoNo enchimento da vala é recomendada a utilização de materiais inertes: pedrabritada,cascalho ou areia lavada, com granulometria própria e adequada. Para evitar acolmatação e atender as condições de vazão, poderá haver a necessidade deexecuçãode drenos descontínuos. .Materiais (escolha e dimensionamento)As granulometrias dos materiais drenantes e filtrantes, e outras considerações,sãoobtidas pelo processo de Terzaghi , pelas determinações do Bureau ofReclamation e SoilConservation Service, e no caso de geotêxteis pelo método do Comité FrancêsdeGeotexteis e Geomembranas, apresentados no anexo.Das recomendações de Terzaghi tem-se as seguintes condições:• Condição de permeabilidade15% S d15% F d≥ 5(máximo de 5% passando em peneira nº 200)• Condição de não entupimento do material filtrante

Manual de Drenagem de Rodovias 249MT/DNIT/DPP/IPR 85% S d15% F d≤ 515%S d15%F d≤ 4050% S d50% F d≤ 25• Condição de não entupimento do tubode85% F d≥ • Condição de uniformidade≤ ≤ 20

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10%F d60%F d2Onde:de = diâmetro do furo do tubo

15%S d = diâmetro correspondente à porcentagem de 15% passando, dematerial filtrante.15%S d = diâmetro correspondente à porcentagem de 15% passando do solo adrenar.50%F d = diâmetro correspondente à porcentagem de 50% passando, domaterial filtrante.50%S d = diâmetro correspondente à porcentagem de 50% passando, do soloa drenar.85%F d = diâmetro correspondente à porcentagem de 85% passando, domaterial filtrante.85%S d = diâmetro correspondente à porcentagem de 85% passando, do soloa drenar.60%F d = diâmetro correspondente à porcentagem de 60% passando, domaterial filtrante.10%F d = diâmetro correspondente à porcentagem de 10% passando, domaterial filtrante.Além dessas condições, o método recomenda os cuidados expostos a seguir:• Uso de dreno contínuo (Fig. 98A) - vala enchida unicamente com materialfiltrante – são as seguintes as recomendações:Manual de Drenagem de Rodovias 250MT/DNIT/DPP/IPR a) O material filtrante deve satisfazer a todas as exigências anteriormentelistadas;b) Assegurar, nos cortes em rocha, a não intrusão de finos no material filtrante.• Uso do dreno descontínuo (Fig. 98B) - enchimento da vala com materialfiltrante e comum material de proteção envolvendo o tubo, nos casos em que o materialfiltrante nãosatisfizer, unicamente, à condição de não entupimento dos furos do tubo.• Uso do dreno descontínuo (Fig. 98C) - vala enchida com material drenanteprotegido

em toda a altura da vala pelo material filtrante, com furos dos tubos voltadosparabaixo:a) Quando houver excepcional quantidade de água no corte;b) No caso em que o valor do diâmetro da porcentagem de 15% (passando) domaterialfiltrante, obtido pelo cálculo da exigência de "permeabilidade", for maior do queo valordo diâmetro de 15% (passando) do mesmo material, obtido pelo cálculo daexigênciade não entupimento do material filtrante;

c) Nos cortes em rocha quando houver a possibilidade de intrusão de finos nomaterial

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drenante de enchimento.• Uso de dreno descontínuo (Fig. 98D) - vala cheia com material drenanteprotegido pormaterial filtrante em toda altura da vala com furos do tubo voltados para cima,nos

casos de terrenos altamente porosos, ou, em rocha, com fendas amplas.No caso das figuras 98A, 98B e 98C pode-se utilizar tubos plásticos com furosdistribuídos ao longo de sua parede. No caso do material envelopante deve-seseguir oscritérios de estabilidade utilizados para drenagem subterrânea deste manualpara evitarexcesso de finos dentro do tubo.Figura 98 - Seções de drenos profundosMaterial filtranteManual de Drenagem de Rodovias 251MT/DNIT/DPP/IPR

Para escolha do filtro no caso de materiais naturais determina-se, face àscaracterísticasdos solos dos cortes em estudo, curvas granulométricas que limitem faixas, nas jazidasencontradas, satisfazendo às exigências do processo de Terzaghi para projetosde filtrosde drenos.- Da condição de não entupimento do material filtranteInicialmente adotam-se os menores diâmetros correspondentes àsporcentagens de 15,50 e 85% (porcentagens passando) dos solos a drenar e com esses valorescalculam-seos valores máximos que deverão ter os diâmetros das porcentagens de 15 e50% domaterial filtrante, segundo Terzaghi (Fig. 99 pontos A e B).- Da condição de permeabilidadeAdota-se em seguida o maior diâmetro da porcentagem de 15% (passando)dos solos adrenar e com ele calcula-se o valor mínimo do diâmetro da quantidade de 15%domaterial filtrante. (Fig. 99, ponto C).

Por esses três pontos obrem-se duas curvas granulométricas. A primeirapassando pelospontos A e B e a segunda a partir do ponto C, com direção mais ou menosparalela à reta

A’B’, determinando uma área dentro da qual se posicionarão todas as curvas. Quando a jazida não atende às exigências, tenta-se a mistura com doismateriais degranulometria diversas.Figura 99 - Determinação gráfica de material filtrante e drenante(proteção)Manual de Drenagem de Rodovias 252MT/DNIT/DPP/IPR Outros critérios

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Define-se envelope como todo material colocado entre o tubo de um dreno e osolo, coma finalidade de proporcionar uma redução do gradiente hidráulico nasproximidades dotubo com a conseqüente redução da velocidade do fluxo nos poros do solo.

Essa redução de velocidade faz com que o carreamento de partículas para ointerior dotubo seja pequeno ou praticamente nulo.O envelope deve ter a função de permitir, pela sua permeabilidade, omovimento da águado solo para o dreno. Um envelope convenientemente selecionado impede quehaja aliberação de partículas do solo e o conseqüente carreamento delas para o tubo.Materiais de envelopeComo envelope pode ser utilizado cascalho, brita ou areia grossa lavada, livrede matériaorgânica, argila ou outro material que possa alterar sua condutividadehidráulica com otempo.O envelope também pode se constituir diretamente de material sintético(geotêxtil) ouorgânico natural (fibra de coco, palha, etc).A seleção do tipo de envelope depende de vários fatores, tais como,disponibilidade dematerial apropriado, condições climáticas e tipos de solos, indicado a seguir,nasrecomendações de uso de envelope ou filtro do Soil Conservation Service:Tabela 41 - Uma classificação para determinar a necessidade para filtrosouenvelopes e velocidades mínimas nos drenosRecomendaçãoClassificaçãounificada dossolosDescrição do solofiltro envelopevelocidade

mínimano drenoSP (Fino) Areias mal graduadas, areia grossaSM (Fino) Areias siltosas, misturas silte - areia malgraduadaMLSiltes inorgânicos e areias muito finas, pó depedra, areias finas siltosas ou argilosas compequena plasticidadeMHSiltes inorgânicos, solos arenosos micáceos

ou diatomáceos ou siltosos ou silteselásticos

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Necessita filtroNão é necessário ondeé usado filtro de areiaou cascalho mas podeser necessário com

tubos flexíveis e outrostipos de filtrosNenhumaGP Cascalho mal graduado, mistura de areia ecascalho com pouco ou nenhum finoSC Areias argilosas, misturas areia-argila malgraduadasSM (grosso) Areias siltosas, mistura de siltes - areia malgraduadaSujeito àdeterminaçãono localNão necessário onde éusado filtro de areia ecascalho, mas pode sernecessário com tubosflexíveis e outros tiposde filtrosNenhumacom filtro- - - -0,42m/ssem filtroGC Cascalhos - argilosos, misturas cascalho,areia - argila mal graduadaCL Argilas inorgânicas de plasticidade média ouNenhumaOpcional,Pode sernecessário com drenosde tubos flexíveisNenhuma para

solos compouco ouManual de Drenagem de Rodovias 253MT/DNIT/DPP/IPR baixa, argilas com cascalho arenoso,siltosas, pobresSP,GP(grosso) Mesmo que SP e GPGW Cascalhos bem graduados, misturascascalho-areiacom pouco ou nenhum finoSW Areias bem graduadas, areias comcascalhos, com pouco ou nenhum fino

CH Argilas expansivas inorgânicasOL Siltes orgânicos e siltes-argilas orgânicas de

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baixa plasticidadeOH Argilas orgânicas de média e altaplasticidadePt Turfanenhum fino

- - - -0,42m/s parasolos comapreciáveisquantidades definosÉ importante considerar as condições climáticas quando se pretende empregarenvelopeorgânico, que em regiões tropicais, se deteriora facilmente.Granulometria de material natural para envelopeO material deve apresentar uma granulometria com 100% passando na peneirade 11/2"polegadas e no máximo 5% passando na peneira nº 50, segundo asrecomendações doBureau of Reclamation.Face à dificuldade de se encontrar material natural que atenda a estascaracterísticas, .omaterial deverá ser produzido mecanicamente.Para determinar se o material é suficientemente graduado, são definidos oscoeficientesrelativos à declividade e forma das curvas granulométricas:Coeficiente de uniformidade:10u 60 DDC =Coeficiente de curvatura: ( )10 60230c D DD

C ×=Onde D10, D30 e D60, são os diâmetros das partículas em mm,respectivamente, passandonas peneiras n° 10, nº 30 e nº 60, em pontos percentuais da curvagranulométrica domaterial escolhido.Para ser bem graduado o coeficiente de uniformidade deve atender à condiçãode sermaior que 4 para o material graúdo e maior que 6 para o material miúdo e, emcomplementação, o coeficiente de curvatura deve estar compreendido entre 1 e

3 paraambos os materiais.

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Manual de Drenagem de Rodovias 254MT/DNIT/DPP/IPR Tabela 42 - Limites de graduação para envelopes(diâmetro das partículas em mm)Limites Material Ocorrente inferiores % passando Limites superiores %

passandoDiâmetro em mmcorrespondente a60% passando 100 60 30 10 5 0 100 60 30 10 5 00,02 0,05 9,52 2,0 0,81 0,33 0,3 0,074 38,1 10,0 8,7 2,5 - 0,590,05 0,10 9,52 3,0 1,07 0,38 0,3 0,074 38,1 12,0 10,4 3,0 - 0,590,10 0,25 9,52 3,0 1,30 0,40 0,3 0,074 38,1 15,0 13,1 3,8 - 0,590,25 1,00 9,52 5,0 1,45 0,42 0,3 0,074 38,1 20,0 17,3 5,0 - 0,59Nas situações em que ocorrer a necessidade de filtro o Soil ConservationServicerecomenda o seguinte:D 12 a 58D50 solo50 filtro =D 12 a 40D15solo15 filtro =Para solos e envelopes com partículas distribuídas uniformemente, poderá serutilizada aseguinte relação:D 5D15 solo15 filtro <Nessas expressões Di representa o diâmetro da peneira em que somente i %(50 %, 15 %e 85 %) do material do envelope, ou só solo, ou do filtro, passam por ela.Além disso, os envelopes devem ser formados por material com diâmetroinferior a 11/2" ,90% com diâmetro inferior a 3/4", e não mais que 10% devem passar na

peneira nº 60(≅

0,20mm).O U. S. Soil Conservation Service e o Bureau of Reclamation recomenda umenvelope de4 polegadas de espessura ao redor do tubo, admitindo um mínimo de 3polegadas.Cálculo do diâmetro dos tubosHá duas condições típicas de uso para os drenos longitudinais, a saber:rebaixamento dolençol freático ou interceptação do fluxo d'água das infiltrações, que seformaram através

da superfície dos terrenos e se dirigem para a plataforma da rodovia. Paraambos os

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casos há necessidade de ser determinada a descarga de projeto.Manual de Drenagem de Rodovias 255MT/DNIT/DPP/IPR Figura 100 - Rebaixamento de lençol freáticoConsiderando-se a contribuição de um lado do dreno e a extensão de um

metro, pela leide Darcy, tem-se:Q=K× A×Ionde:Q = descarga no meio poroso;K = coeficiente de permeabilidade;A = área da seção normal à direção do fluxo;H = altura máxima do lençol;X = distância entre o tubo e o ponto de altura máxima do lençol;I = gradiente hidráulico.Num ponto Py de coordenadas x e y, da linha do lençol freático, a serrebaixado, nalargura de 1,00m, tem-se:A = Y× I oudxdyI =Assim, pela lei de Darcy, tem-se:dxdyQ=Ky ou Qdx =Ky ×dyAtravés integração:Qdx =Ky ×dy ou 2 cY2 Qx =K +aManual de Drenagem de Rodovias 256MT/DNIT/DPP/IPR Quando x = 0, y = d, então:2 cd2 0 =K + ou, 2d2 c = − K e⎟ ⎟ ⎟ ⎠

⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = − 2d22Y2 Qx KQuando x = X, y = H, então:

⎟ ⎟⎠

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⎜ ⎜⎝ ⎛ − ×= H2 d2 2 XQ KComo os valores de d são bem inferiores aos de H, pode-se admitir d = 0 e aexpressãode Darcy pode ser expressa por:H2 2 XQ K×=Havendo contribuição dos dois lados do tubo o valor de Q deve ser duplicadopara cadametro do dreno.Dreno interceptantePara o dreno profundo com função interceptante deve-se ter o cuidado deconsiderar aprecipitação na área a drenar, função da distância compreendida entre o drenoe oslimites desta área.Conhecendo-se o valor de Q é recomendável para o cálculo do diâmetro dotuboperfurado ou poroso a fórmula de Scobey:V = 0,269 × c ×D0,625 ×I0,5 , ouQ = 0,2113×c×D0,625 ×I0,5onde:V = velocidade do escoamento (m/s);Q = vazão (m/s);D = diâmetro (m);I = declividade do dreno (m/m);c = coeficiente que depende da rugosidade das paredes internas do tubo. Paraos tubosde concreto liso, bem acabados, assim como os de cerâmica, adota-se C= 132.Também é usada a fórmula de Hazen - Willians.V = 0,355×c×D0,63 ×I0,54Manual de Drenagem de Rodovias 257MT/DNIT/DPP/IPR

Q = 0,2785×c×D2,63 ×I0,54Onde os símbolos têm a mesma significação, sendo, porém, c = 120 para ostubos deconcreto bem acabados e os de cerâmica.As duas fórmulas, como se observa, são muito semelhantes.A vazão, a ser exigida em ambas as fórmulas, deve ser igual ao dobro dadescarga Q, emvirtude da conveniência do tubo trabalhar a meia seção.Alguns projetistas preferem a fórmula de Manning, que também pode ser usadano caso.Para tubos-drenos plásticos, flexíveis, corrugados; adotar coeficiente de

rugosidade deManning de 0,015 a 0,016.

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Drenos cegosTem sua utilização nos casos em que o volume d'água a drenar é pequeno e aextensãodo dreno é reduzida, face à sua baixa capacidade drenante.Cálculo da seção de vazão

O cálculo é feito com a fórmula de DarcyQ=K× A×Ionde:Q = vazão do dreno, igual à descarga de projeto (m3/dia);K = coeficiente de condutividade hidráulica do material drenante usado (m/dia)- tabela 30do capítulo 2;A = área da seção transversal do dreno, geralmente de forma retangular (m2);I = gradiente hidráulico do dreno considerado igual à sua declividade (m/m).O problema quase sempre consiste em definir a área A de vazão do dreno ouum materialcom a condutividade hidráulica K capaz de permitir a vazão face à descarga Q,anteriormente obtida.A área A comumente é retangular e com isto A = bh, de modo que se faznecessário fixaruma dimensão para obter a outra. Geralmente fixa-se b (largura) para se obterh.MateriaisAs granulometrias dos materiais, drenantes e filtrantes, são obtidas peloprocesso deTerzaghi, já exposto, ou pelas determinações do Bureau of Reclamation e SoilConservation Servie.Manual de Drenagem de Rodovias 258MT/DNIT/DPP/IPR Comprimento críticoApós o cálculo da vazão do dreno torna-se necessário calcular o comprimentocrítico dotubo usado no dreno, isto é, os pontos em que o tubo atinge a capacidade deserviçocalculada. Nesses pontos indica-se o deságue com o tubo de alívio, repetindo-se estaoperação sucessivamente.

Nesta situação surgem duas soluções alternativas, em que a primeira consisteemconectar-se à linha dos drenos-tubos de maior diâmetro, e a outra emaumentar o númerode linha de tubos.O comprimento crítico é obtido pela fórmula:q QL =onde:L = comprimento crítico (m);Q = vazão admissível do dreno (m3/s) ;

q = a contribuição que o dreno recebe, por metro linear (m3/s/m) .Determinação do espaçamento entre drenos longitudinais

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No caso do uso de drenos longitudinais há necessidade de que seja definido onúmero delinhas necessárias para se conseguir a drenagem da área (Fig. 101).Figura 101 - Perfil dos lençóis freáticos rebaixadosPRECIPITAÇÃO SOBRE A PLATAFORMA

Franja do lençolfreático rebaixadohP (x, y)dy dxxL LEManual de Drenagem de Rodovias 259MT/DNIT/DPP/IPR Este dimensionamento é conseguido com a igualdade de vazão da águainfiltrada com acapacidade drenante dos tubos a serem usados.No cálculo, são utilizados os símbolos abaixo:E = espaçamento das linhas dos drenos (m);h = altura do lençol freático acima da linha dos drenos, após sua construção(m);K = condutividade hidráulica do solo (m/s);q = contribuição da infiltração por m2 de área sujeita à precipitação (m3/s/m2);I = gradiente hidráulico (m/m).a) Cálculo da água infiltrada- sendo x o comprimento da faixa de um metro de largura, têm-se:Ai = I × X (equação 5.01)e a descarga proveniente da infiltração, por sua vez, será:Q = q × Ai ou Q= q× X (equação 5.02)Esta descarga deverá ser escoada, tratando-se de descarga num meio poroso,segundoa lei de DarcyQ=K×A×I (equação 5.03)onde:A = área total da seção do dreno, normal ao deslocamento do fluido.Num ponto P, de coordenadas x e y, ter-se-á para gradiente hidráulico:

dxdyI= − (equação 5.04)Porém, no caso, A = 1 x y, então:Como a água infiltrada deverá ser escoada pelo dreno, têm-se, igualando-se(5.02) e(5.04):dxdyqx = − Ky ou qx ×dx +Ky ×dy = 0Integrando-se, obtém-se:

qx2 +Ky2 =CManual de Drenagem de Rodovias 260

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MT/DNIT/DPP/IPR Para determinação da constante, faz-se x = 0, resultando, y = h e C = Kh2Então, têm-se:qx2 +Ky2 =Kh2ou, dividindo-se ambos os membros por q:

h2 qKq2 Kh2 X + =Dividindo-se, ambos os membros por Kh2/q resulta:2 1 hY2h2 qKX2 + = (equação 5.05)Fazendo-se, agora, y = 0, x = L e têm-se:1h2 qKL2 = ou h2 qL2 = K (equação 5.06)Substituindo-se (6) em (5), obtém-se:2 1 hh2L2X2 + = (equação 5.07)que é a equação de uma elipse cujos semi-eixos são a metade da distânciaentre osdrenos e a altura igual à altura máxima do lençol freático, situada no meio dadistânciaentre os drenos.Sendo 2E = L , obtém-se:h2 qK4E2 =

e, finalmenteqE = 2h Kque é o espaçamento máximo permissível e dá ao projetista a possibilidade deverificar seno projeto há necessidade de serem usados duas, três ou mais linhas dedrenos,guardando entre si distâncias inferiores a E.Manual de Drenagem de Rodovias 261MT/DNIT/DPP/IPR 5.2 DRENOS EM ESPINHAS DE PEIXE

5.2.1 OBJETIVO E CARACTERÍSTICASSão drenos destinados à drenagem de grandes áreas, pavimentadas ou não,

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normalmente usados em série, em sentido oblíquo em relação ao eixolongitudinal darodovia ou área a drenar.Geralmente são de pequena profundidade e, por este motivo, sem tubos,embora possam

eventualmente ser usados com tubos.Podem ser exigidos em cortes, quando os drenos longitudinais foreminsuficientes para adrenagem da área.Podem ser projetados em terrenos que receberão aterros e nos quais o lençolfreáticoestiver próximo da superfície.Podem também ser necessários nos aterros quando o solo natural forimpermeável.Conforme as condições existentes podem desaguar livremente ou em drenoslongitudinais, conforme se vê na Fig. 102.5.2.2 ELEMENTOS DE PROJETOTratando-se de drenos a serem construídos à pequena profundidade, éconveniente quesejam adotados drenos do tipo cego ou com tubo dreno. Os materiais usadosprecisamatender às exigências do item , 5.1.3 (Materiais) deste Manual.Para o projeto há necessidade de ser calculada a descarga, de acordo com osmétodosdescritos no item 5.1.3 (Cálculo da Seção de Vazão), deste Manual. Oscoeficientes depermeabilidade dos agregados adotados podem ser obtidos na tabela 32, doApêndice C.5.2.3 DIMENSIONAMENTOTratando-se de drenos cegos, a fórmula a ser aplicada no dimensionamento éa de Darcy:Q=K× A×ITratando-se de drenos com tubos verificar o item 4.1.3.1.3.Manual de Drenagem de Rodovias 262MT/DNIT/DPP/IPR Figura 102 - Drenos em espinha de peixe5.3 COLCHÃO DRENANTE

5.3.1 OBJETIVO E CARACTERÍSTICASO objetivo das camadas drenantes é drenar as águas, situadas a pequenaprofundidadedo corpo estradal, em que o volume não possa ser drenado pelos dreno"espinha depeixe".São usadas:a) nos cortes em rocha;b) nos cortes em que o lençol freático estiver próximo do greide daterraplenagem;c) na base dos aterros onde houver água livre próximo ao terreno natural;

d) nos aterros constituídos sobre terrenos impermeáveis.

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A remoção das águas coletadas pelos colchões drenantes deverá ser feita pordrenoslongitudinais.Manual de Drenagem de Rodovias 263MT/DNIT/DPP/IPR

5.3.2 DIMENSIONAMENTOPara o dimensionamento do colchão drenante, como se trata, ainda, de meioporoso, hánecessidade das seguintes determinações:a) Volume de água a escoar pela camada numa faixa de 1,0 metro de largura ecomprimento, na direção do fluxo, até o limite da bacia de contribuição (Q);b) Gradiente hidráulico do fluxo que poderá ser substituído pela declividade dacamada.Além dessas determinações há necessidade de pesquisa no campo paraobtenção domaterial drenante e filtrante, cujas granulometrias deverão obedecer, conformeocaso, aos critérios de Terzaghi, do Bureau of Reclamation e Soil ConservationServicee do Comitê Francês de Geotêxteis e Geomembranas ou literatura técnicaespecializada, conforme Anexo a este Manual.Os coeficientes de permeabilidade das camadas deverão atender àsnecessidades davazão.De posse destes elementos, o cálculo da espessura da camada não será difícile vaidepender do emprego da lei de Darcy:Q=K× A×I5.4 DRENOS SUB-HORIZONTAIS5.4.1 OBJETIVOS E CARACTERÍSTICASOs drenos sub-horizontais são aplicados para a prevenção e correção deescorregamentos nos quais a causa determinante da instabilidade é a elevaçãodo lençolfreático ou do nível piezométrico de lençóis confinados. No caso deescorregamentos degrandes proporções, geralmente trata-se da única solução econômica a serecorrer.

São constituídos por tubos providos de ranhuras ou orifícios na sua partesuperior,introduzidos em perfurações executadas na parede do talude, com inclinaçãopróxima àhorizontal. As Figs. 103 e 104 mostram um dreno típico. Estes tubos drenam aágua dolençol ou lençóis, aliviando a pressão nos poros. Considera -se mais importanteque oalívio da pressão a mudança da direção do fluxo d'água, orientando-se assim apercolação para uma direção que contribui para o aumento da estabilidade.Em solos ou rochas permeáveis ou muito fraturadas a vazão pode ser grande,

enquanto

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que em solos menos permeáveis a vazão pode ser pequena ou nula, embora oalívio depressão esteja presente; neste caso as vazões podem ser tão pequenas que aáguarecolhida evapora ao longo de seu caminho no interior do tubo, sendo porém

seu efeitopositivo. Neste último caso, somente com a instalação de instrumentaçãoadequadapoderá este efeito ser aquilatado, como se verá no item 4.5.5.Manual de Drenagem de Rodovias 264MT/DNIT/DPP/IPR 5.4.2 ELEMENTOS DE PROJETOPara se projetar uma bateria de drenos sub-horizontais é necessário,primeiramente,caracterizar-se geotecnicamente o maciço, por meio de sondagens adequadas,verificando-se em seguida em que caso se enquadra o material do talude. Paraisso,distinguem-se três situações:a) rochas ou solos heterogêneos com relação à permeabilidade;b) materiais essencialmente homogêneos com relação à permeabilidade;c) escorregamentos relativamente "impermeáveis" cobrindo formações maispermeáveise saturadas, com nível piezométrico elevado;No primeiro caso, a drenagem tem o objetivo de interceptar o maior númeropossível deveios permeáveis ou bolsões permeáveis. Torna-se necessário o caso derochassedimentares ou metamórficas fraturadas (gnaisses bandeados, por exemplo).Énecessário levantar o sistema de faturamento e as direções das fraturas. Adireção dosdrenos deve ser tal que intercepte cada família de fraturas, com o maiornúmero possívelde fraturas interceptadas por dreno. Pode ser necessário, em alguns casos,dispor osdrenos em forma de leque, irradiando-os de um único ponto na superfície dotalude, em

um ou vários locais.No caso de rochas ou solos homogêneos quanto à permeabilidade, podem-seutilizarábacos existentes para uma primeira estimativa do número, comprimento eespaçamentodos drenos, de modo a atingir-se a redução desejada das poro-pressões.No terceiro caso, o comprimento dos drenos deve ser tal que a camadasaturada de altapermeabilidade seja interceptada ao longo de um trecho perfurado do tubo comcomprimento razoável. Deve ser considerada a necessidade de utilizar o drenodotado de

trecho perfurado apenas nesta camada mais profunda, de modo a não seirrigar camadas

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mais superficiais, não saturadas, com a água que corre pelo tubo sob pressão.5.4.3 DIMENSIONAMENTOConsidera-se que o fluxo no interior dos tubos é livre, isto é, a pressão da águano interiordos drenos é igual à pressão atmosférica. As Figs. 105 e 106 reproduzem os

ábacoscitados.Noveiller (1981) apresenta ábaco para um caso particular de talude usando ométodo dasdiferenças finitas para resolver a equação tridimensional de Laplace, não sendoaplicávelpara um caso mais geral.A condição inicial da pressão dos poros em talude (antes da colocação dosdrenos) écaracterizada pela relação Hu/H das Figs. 105 e 106. Nas faixas de Hu/H entre0,5 e 0,64a melhora da estabilidade do talude expressa por ΔF/Fo (onde Δ F é oacréscimo do fatorde segurança existente, Fo) é muito pouco influenciada pelas condições depressões dosporos. Os ábacos dão, pois, resultados aceitáveis para a faixa de Hu/H = 0,5 a0,7. EmManual de Drenagem de Rodovias 265MT/DNIT/DPP/IPR taludes com relação superior a este os resultados ficam subestimados, e pararelaçõesmenores os ábacos superestimam a influência dos drenos.A altura do talude H é definida como a altura entre o pé e a crista. Em algunscasos aárea instável ou de instabilidade potencial poderá ser localizada ocupandoapenas umaparcela da altura total. Em tais casos, a altura equivalente do talude a serutilizada comoentrada nos ábacos pode ser a distância vertical entre a base até a partesuperior da áreainstável ou potencialmente instável, como mostra a Fig. 105.Para estabilizar trechos com extensões maiores que 4H, em planta , deve usar-

se osábacos para estabilização geral, partes (a) das Figs. 105 e 106, adotando-se oincremento de segurança desejado, ΔF/Fo. Com este val or busca-se a curva e,comprimento do dreno para a largura unitária do talude, de menor valor. Dainterseçãoobtêm-se os valores ótimos de S/H e L/H, onde S é o espaçamento em plantados drenose L o seu comprimento. Na Fig. 104 (a), para o caso do valor desejado namelhoria dofator de segurança ΔF/Fo = 0,25, obtem -se, interpolando nas curvas e , o valormínimo

requerido para e (no caso, 0,7), e os valores ótimos de S/H e L/H são 2,5 e 3,6,

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respectivamente. Se, por alguma outra razão, for mais vantajoso usar drenosmais curtos,o mesmo aumento de segurança obtém-se para L/H = 2 e S/H = 2,9, para ummesmocomprimento total de drenos.

Pode-se ainda, no mesmo gráfico, verificar que para drenos com relação L/H =1 e S/H =0,8 tem-se o mesmo acréscimo de segurança, porém com um comprimentounitário totalde drenos, e, igual a 1,1. Neste caso, portanto, estarão sendo gastos maisdrenos paraobter um mesmo aumento de segurança.No entanto, as condições reais podem conduzir a esta última escolha, desdeque ageologia do local não atenda às hipóteses de homogeneidade e de isotropiaadmitidasnos ábacos. Assim, os ábacos de Kenney devem ser usados com a devidacautela.Manual de Drenagem de Rodovias 266MT/DNIT/DPP/IPR Figura 103 - Elementos de um dreno sub-horizontalFigura 104 - Dreno sub-horizontal com controle na saídaManual de Drenagem de Rodovias 267MT/DNIT/DPP/IPR Figura 105 - Ábacos para dimensionamentode drenos sub-horizontais(Adup Kenny ET AL., 1977)Manual de Drenagem de Rodovias 268MT/DNIT/DPP/IPR Figura 106 - Ábacos para dimensionamento de drenos sub-horizontais(Adup Kenny ET AL., 1977)Manual de Drenagem de Rodovias 269MT/DNIT/DPP/IPR Para o caso de taludes com extensões menores ou iguais a 4H, deve serusadas aspartes (b) das Figs. 105 e 106.Dos estudos existentes, pode-se concluir, em linhas gerais, que:

– Para o mesmo comprimento total de drenos instalados, drenos longos maisespaçados são mais eficientes no que se refere a aumento de fator desegurança do que drenos mais curtos, com espaçamento menor;

– Quanto mais suave o talude, maior o comprimento necessário dos drenos; – Taludes argilosos e compressíveis, saturados, também podem beneficiar-sedos efeitos promovidos pelos drenos sub-horizontais Contudo, o temponecessário para que se façam sentir estes benefícios, em termos do aumentodo fator de segurança, aumenta quanto menor for o coeficiente deadensamento (Cv) do solo. Tipicamente, para um aumento de 20 por cento nofator de segurança, é necessário esperar 1 mês, para solos siltosos earenosos (Cv entre 10-5 e 10-6 m2/s), e cerca de seis meses para solos com

Cv

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entre 10-6 e 10-7 m2/s. Nestes solos de Cv mais baixo é necessário umnúmeromaior de drenos longos para reduzir o tempo necessário para o aumento desegurança desejado.É importante salientar, mais uma vez, que os ábacos citados são de aplicação

restrita ataludes com inclinação da ordem de 1:2 e 1:3 (V:H). Os espaçamentos ecomprimentosobtidos através dos mesmos são úteis como previsão inicial, devendo serajustados, emcada caso, de acordo com a geologia local e a experiência do projetista.Recomendações para a execuçãoIntroduçãoOs drenos sub-horizontais previstos nos projetos terão as dimensões indicadasnosmesmos, no que se refere a comprimento e diâmetro.MateriaisOs tubos para os drenos sub-horizontais poderão ser metálicos ou plásticos,como oPEAD rígido com as dimensões indicadas no projeto, não devendo apresentarfraturas,até comprimentos da ordem de 40 metros. Acima deste comprimento poderásernecessário o emprego de material mais resistente, tipo ferro galvanizado ouinoxidável.Execução dos drenosGeneralidadesOs drenos deverão ser executados nos locais e com as característicasprevistas emprojeto, devendo ser respeitadas as locações das bocas, a direção em planta easinclinações com a horizontal.Manual de Drenagem de Rodovias 270MT/DNIT/DPP/IPR As definições de uso e a execução obedecerão às Especificações de ServiçoDNIT017/2004-ES.

5.5 VALETÕES LATERAIS5.5.1 OBJETIVO, CARACTERÍSTICAS E PROJETOExistem casos em que se recomendam os valetões laterais formados a partirdo bordo doacostamento, sendo este valetão constituído, de um lado, pelo acostamento, edo outropelo próprio talude do corte, processo este designado por falso-aterro.Não obstante a economia obtida no sistema de drenagem, a estrada ficará semacostamento confiável na época das chuvas e nos tempos secos terá umacostamentoperigoso, face à rampa necessária, a não ser que hajam alargamentos

substanciais, o

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que equivale a dizer que os valetões laterais vão funcionar independentementedaplataforma da rodovia.O dispositivo (valetão lateral), por outro lado, em regiões planas, pode exercersua dupla

função sem dificuldade, visto poder trabalhar como sarjeta e dreno profundo,ao mesmotempo.Recomenda-se o revestimento dos taludes do canal com gramíneas. Aprofundidade domesmo será de 1.5 a 2.0 m e os taludes de 3/2, quando possível.5.6 DRENOS VERTICAIS5.6.1 OBJETIVO E CARACTERÍSTICASA eventual necessidade de executar um trecho rodoviário com aterros sobredepósitos desolos moles, tais como: siltes ou argilas orgânicas, argilas sensíveis e turfaspoderepresentar problemas de solução difícil e onerosa e, a fim de reduzir os custosdeimplantação, deve-se realizar cuidadoso exame do assunto na fase de projeto.Entre a extensa gama de soluções possíveis de utilização, que vão da remoçãodo solopor escavação ou deslocamento até as técnicas construtivas, ou seja,velocidade deconstrução controlada, pré-adensamento, bermas estabilizadoras, etc.,aparecem osdrenos verticais de areia, drenos cartão e os drenos fibro-químicos.A opção pela solução mais favorável técnica e econômica, deve ser precedidade umamplo estudo de campo e laboratório e de um criterioso estudo comparativo decustos.Sob o ponto de vista técnico-econômico, a garantia da estabilidade dos aterrosconstruídos sobre depósitos de argila mole saturada pode, normalmente, seralcançadacom o uso da velocidade de compressão controlada ou pré-adensamento,usando,algumas vezes, uma sobrecarga que, ao reduzir os recalques pós-construtivos,

vaiManual de Drenagem de Rodovias 271MT/DNIT/DPP/IPR contribuir para o aumento da resistência ao cisalhamento e, assim, atender aoequilíbriodo maciço.Muitas vezes, porém, os depósitos de solos compressíveis são, além deespessos, debaixa condição de permeabilidade, fazendo com que o adensamento seproduza de modomuito lento, tornando então recomendável, para a aceleração desse processo

deadensamento, o uso de drenos verticais de areia ou drenos fibro-químicos.

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5.6.2 ELEMENTOS DE PROJETOOs drenos verticais de areia consistem, basicamente, na execução de furosverticaispenetrando na camada de solo compressível, nos quais são instalados cilindroscom

material granular de boa graduação. A compressão decorrente expulsa a águados vaziosdo solo o que, aliado ao fato de que normalmente a permeabilidade horizontal émenorque a vertical, faz com que se reduza o tempo de drenagem.O uso dos drenos de areia, apesar de ser uma solução onerosa, ao serempregada devesempre ser precedida de ampla investigação técnica-econômica, sendoindicada paraacelerar o aumento da resistência ao cisalhamento e, assim, contribuir para aestabilização do aterro ou da fundação e para apressar, igualmente, o processodeadensamento, diminuindo, pois, os recalques pós-construção. O processo deadensamento com drenos fibro-químicos tem a mesma sistemática.Deve-se observar que os solos altamente orgânicos – turfosos, por exemplo -cujasprincipais características são a alta permeabilidade relativa, alta sensibilidadeparaperturbação, além de um recalque devido à compressão secundária maior queaqueledevido ao adensamento primário em período de 10 a 15 anos após ocarregamento, nãosão susceptíveis ao uso dos drenos verticais de areia, conforme amplamenteverificadoem experiências realizadas. Ocorre, apenas, que, em determinadascircunstâncias, serápossível o uso desse dispositivo em solos turfosos quando eles se assentamsobrecamadas de argila mole de baixa velocidade de adensamento o que, tendo emvista que apermeabilidade dos solos turfosos pode baixar com elevado carregamento aníveis

extremos, pode indicar a aplicação dos drenos verticais de areia para apressaro processode adensamento da argila.A instalação dos drenos de areia é procedida por métodos que podem serdescritos comode tubo de ponta fechada, cravado por percussão ou jato d'água, tubo de pontaaberta,com os mesmos tipos de cravação citados, drenagem rotativa, jato de águarotativo, atrado helicoidal contínuo com haste sólida ou oca e cravação por vibração.Os drenos fibro-químicos são implantados com a cravação dos perfis por

punção o quetransforma o processo mais rápido e menos oneroso.

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Os processos acima enumerados apresentam pontos favoráveis edesfavoráveis, sendoque entre os de maior eficiência podem ser citados o jato d'água rotativo, otubo cravadopor jato d'água e o uso da cravação por punção.Manual de Drenagem de Rodovias 272MT/DNIT/DPP/IPR Observação importante a fazer relaciona-se com os requisitos necessários parao materialdos drenos e do colchão drenante, o qual, além de permitir a drenagem daágua que éextraída do solo quando da compressão, deve também evitar a penetração departículasnos drenos tornando-os eventualmente inoperantes.Em função dos estudos feitos apresenta-se a seguir a granulometria a serobedecida pelomaterial do dreno e do colchão drenante.Tabela 43 - Granulometria a ser seguida por drenos e colchões drenantesPeneiras % em peso passandoNº Diâmetro(mm) Drenos Tapetedrenante1/2" 12,70 90 a 100 -3/8" 9,52 - 50 a 1008 0,093 25 a 100 5 a 5030 0,022 5 a 50 0 a 2050 0,011 0 a 20 0 a 5100 0,006 0 a 3 -Os materiais granulares dos colchões drenantes devem ser protegidos porfiltrosgranulares ou geotêxteis para impedir a penetração de partículas finas do soloem seuinterior e conseqüente diminuição de sua capacidade de condução de água.A escolha das granulometrias de material drenante e filtrante, deverá obedeceraoscritérios de Terzaghi ou Soil Conservation Service e, no caso de uso degeotêxteis, aos

do Comitê Francês de geotêxteis e geomembranas, ou literatura técnicaespecializadaconforme Anexo deste Manual.Manual de Drenagem de Rodovias 273MT/DNIT/DPP/IPR 5.6.3 DIMENSIONAMENTOFigura 107 - Modelo de espaçamento de drenos verticais de areiaA partir da Figura 107, usando-se o método de separação das variáveis, pode-se alcançaro valor do excesso de pressão na água dos poros em um ponto, após algumtempo (u r, v)

e também o excesso médio de pressão na água dos poros resultantes damassa do solo,

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(u r, v). Parte-se, então para a análise do adensamento com drenagem vertical,porintermédio da teoria de Terzaghi, através de gráficos próprios desenvolvidospor Barron, edo adensamento com drenagem radial através das soluções e gráficos.

Em solos uniformes, esses coeficientes de adensamento podem ser obtidosatravés deensaios de laboratório com amostras indeformadas de diâmetro relativamentepequeno, oque não ocorre com os solos estratificados com diferentes característicasgeológicas,quando esses ensaios podem conduzir a valores sem a necessáriacompatibilidade paraa construção.Em qualquer hipótese convém deixar ressaltado que, segundo alguns autores,as teoriasde adensamento disponíveis são aplicáveis a pequenas deformações e, assim,seu usofica muito restrito, uma vez que, via de regra, as perturbações do soloconseqüentes àintrodução de drenos verticais de areia conduzem a grandes deformações,embora algunstécnicos admitam essa utilização, uma vez que consideram que os resultadosobtidossão razoáveis e satisfatórios.É necessário no projeto definir-se o espaçamento dos drenos, para o que pede-se aatenção para a Fig.107, quando se tem:dwden =Manual de Drenagem de Rodovias 274MT/DNIT/DPP/IPR onde:de = diâmetro de influência do dreno;dw = diâmetro do dreno.Os valores de de e dw são obtidos nos ensaios de adensamento.

O espaçamento será então, partindo-se do diâmetro de influência do dreno:de =1,05×Sonde:S = é o espaçamento entre os drenos.Assim:1,05deS=Finalmente, cumpre assinalar que é essencial que a execução dos drenos deareia sejaencarada como uma operação em seqüência ao projeto, devendo ser dada

ênfase à

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verificação instrumental de todos os elementos, o que, em última análise,representa anecessidade da adoção de uma série de cuidados na fase de construção, comoporexemplo:

– controle de locação; – controle de continuidade; – controle da verticalidade; – controle da compactação e comprimento dos drenos; – controle do material de enchimento; – adequadas análises de estabilidade; – não acumular material de aterro lançado em qualquer ponto da áreatrabalhada;

– carregamento lento durante a construção; – presença constante de fiscalização.A evolução tecnológica chegou, também, ao setor de consolidação de materiaisde baixaconsistência, fazendo com que indústrias em vários países tenham criadodiversos tiposde drenos pré-fabricados visando, basicamente, igualar ou suplantar aeficiência dosdrenos de areia, a menores custos.Manual de Drenagem de Rodovias 275MT/DNIT/DPP/IPR O princípio fundamental veio da constatação do cientista sueco Kjellman (1948)de que aeficiência dos drenos verticais depende em grande parte do perímetro e muitopouco daárea de sua seção transversal e, em conseqüência, que a eficiência do drenoseráproporcional ao perímetro do dreno.O dreno fibro-químico de origem japonesa é constituído de um núcleoacanelado depolietileno, revestido em ambos os lados por um tecido de fibra sintética,fabricadoindustrialmente em faixas extensas de larguras igual a 100 mm e espessura de2,8 mm e

cuja execução reside em um processo de extrema simplicidade e rapidez,podendoadmitir-se uma produção média de 1000 m de drenos por dia.Com base na afirmativa de Kjellman, citada, admitindo que um dreno de areiatenha odiâmetro D, o perímetro da seção transversal será πD, enquanto se admitido odrenofibro-químico com largura igual a A e espessura igual a B, o perímetro do drenoserá2A+2B . Estabelecendo um coeficiente de forma para a seção transversalretangular, por

equivalência, temos:π D =α ( 2A + 2B) ou ( )

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π D = α 2A + 2BAdmitindo-se para valores de A e B e α, respectivamente 10,0cm, 0,28cm e0,75cm,encontra-se D = 5,0cm, o que equivale dizer que o dreno fibro-químico será

equivalente aum dreno de areia de 5cm de diâmetro.Existem ainda numerosos produtos sintéticos para drenagem vertical(geocompostos),constituídos basicamente por núcleos condutores plásticos flexíveis de seçõesvariadasenvolvidos por filtros geotêxteis.

Manual de Drenagem de Rodovias 277MT/DNIT/DPP/IPR 6 - DRENAGEM DE TRAVESSIA URBANA

Manual de Drenagem de Rodovias 279MT/DNIT/DPP/IPR 6 DRENAGEM DE TRAVESSIA URBANA