IQS SISTEMA DE INFORMAÇÕES EM QUALIDADE LTDA.licitacao.infraero.gov.br/arquivos_licitacao/2011/SEDE... · 2011-06-01 · Tipo / Especificação do documento . DE CÁLCULO Fiscal

Rev Modificação Data Projetista Desenhista Aprovo

IQS SISTEMA DE INFORMAÇÕES EM QUALIDADE LTDA.

Coordenador de Projeto CREA/UF GUILHERME MARCONDES MACHADO CREA 11.887/D - DF

Autor do Proj./Resp. Técnico CREA/UF ANDRÉ DO VALLE ABREU CREA 10.542/D - DF

Co-autor CREA/UF

Coordenador do Contrato CREA/UF

Coord. Adjunto Contrato CREA/UF

Desenhista

Numero

Conferido CREA/UF

Escala

Data

Sítio

AEROPORTO INTERNACIONAL DE SÃO PAULO/ GUARULHOS – SBGR

Área do sítio

SAÍDA RÁPIDA PARA PISTA 27L

Escala

Data

Desenhista

Especialidade / Subespecialidade

INFRAESTRUTURA / PAVIMENTAÇÃO Fiscal do Contrato Rubrica

Tipo / Especificação do documento

MEMORIAL DE CÁLCULO

Fiscal Técnico CREA/UF

Tipo de obra IMPLANTAÇÃO

Classe geral do projeto EXECUTIVO

Gestor do Contrato Rubrica

Substitui a

Substituída por

Termo de Contrato Nº

Codificação

GUA/PPT/900.MC.671

CÓDIGO DO DOCUMENTO FOLHA REV.

GUA PPT GUA/PPT/900.MC.671 2/66 2

ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO.................................................................................................................. 3

2. CANTEIRO DE OBRAS .................................................................................................... 4

3. GEOMÉTRICO HORIZONTAL ......................................................................................... 9

4. TERRAPLENAGEM ........................................................................................................ 11

5. PAVIMENTAÇÃO ........................................................................................................... 14

6. DRENAGEM ................................................................................................................... 47

7. SINALIZAÇÃO HORIZONTAL ........................................................................................ 58

8. SISTEMAS DE AUXÍLIO VISUAL A NAVEGAÇÃO ........................................................ 60

9. PROTEÇÃO VEGETAL .................................................................................................. 65

10. COMO CONSTRUÍDO (AS BUILT) ................................................................................ 65



1. INTRODUÇÃO O objeto contratual corresponde à IMPLANTAÇÃO DE SAÍDAS RÁPIDAS PARA A PISTA 27L E SERVIÇOS COMPLEMENTARES NO AEROPORTO INTERNACIONAL DE SÃO PAULO / GUARULHOS – SBGR. O presente documento contém o MEMORIAL DE CÁLCULOS, que apresenta o registro dos cálculos e dimensionamentos, bem como referências, normas, tabelas, gráficos e softwares eventualmente aplicáveis em cada passo. Tais registros são apresentados com o intuito de aumentar a transparência do processo e garantir a credibilidade dos resultados obtidos e soluções adotadas. São apresentados na sequência, de acordo com os respectivos pacotes de projeto, peças que integram o PROJETO BÁSICO (PB) contratado, a saber:

• Canteiro de obras • Geométrico horizontal • Terraplenagem • Pavimentação • Drenagem • Sinalização horizontal



2. CANTEIRO DE OBRAS O planejamento do canteiro, em particular, tem sido um dos aspectos mais negligenciados na indústria da construção, sendo que as decisões são tomadas na medida em que os problemas surgem no decorrer da execução (HANDA, 1988). Apesar de as vantagens operacionais e econômicas de um eficiente planejamento de canteiro serem mais óbvias em empreendimentos de maior porte e complexidade (RAD, 1983), é ponto pacífico que um estudo criterioso do layout e da logística do canteiro deve estar entre as primeiras ações para que sejam bem aproveitados todos os recursos materiais e humanos empregados na obra. O processo de planejamento do canteiro visa obter a melhor utilização do espaço físico disponível, de forma a possibilitar que homens e máquinas trabalhem com segurança e eficiência, principalmente através da minimização das movimentações de materiais, componentes e mão-de-obra.

PARÂMETROS Diversos fatores influenciam o projeto do canteiro de obras. Para o estudo em tela, utilizaram-se as informações a seguir:

• Obra na região do Estado de São Paulo próximo à rodovia Dutra; • Tempo estimado da obra de até 6 (seis) meses de duração; • Número de trabalhadores oscilando entre 25 a 50; • Não haverá pernoite no canteiro; • Não haverá preparo de refeições no canteiro; • Canteiro do Tipo Amplo: há disponibilidade de acessos para veículos e espaço para

áreas de armazenamento e acomodação de pessoal (ANTAC, 2006); • Área para localização é plana e de vegetação rasteira, próxima a acesso

pavimentado; • Próximo da área do projeto geométrico; • Os Pontos de ligações provisórias serão indicados pela Fiscalização; • Tipo de obra: terraplenagem e pavimentação em concreto asfáltico em aeródromo; e • Canteiro de obras com instralações do tipo container metálico;

As dimensões usuais dos containers encontrados no mercado são 2,4 m x 6,0 m e 2,4 m x 12,0 m, ambos com altura de 2,60 m. Existem diversos fornecedores no mercado (aluguel e venda), havendo opções de entrega do container já montado ou somente de entrega de seus componentes para montagem na obra. Nas Figura vemos alguns exemplos.



Figura 01 – Containers e utilização em canteiro de obras.

ESPAÇOS A análise da(s) planta(s) de layout é útil para a identificação de problemas relacionados ao arranjo físico propriamente dito, permitindo observar, por exemplo, a localização equivocada de alguma instalação ou o excesso de cruzamentos de fluxo em determinada área. O canteiro de obras compreenderá o conjunto de instalações dimensionadas e implantadas para o apoio às obras, podendo constar de:

• Áreas de vivência (vestiários, banheiros e refeitório); • Escritórios e laboratórios; • Oficinas (instalações providas de equipamento e mão-de-obra necessária à

manutenção de veículos leves, pesados e equipamentos alocados nas obras); • Instalações industriais (instalações de usinas de asfalto, usinas de concreto,

britadores e de misturadoras de agregados); • Áreas para armazenamento de materiais a granel (areia, brita, etc.); e • Equipamentos em geral (máquinas, veículos, equipamentos e demais unidades

móveis utilizadas na execução propriamente dita dos serviços e obras).

2.1.1. VESTIÁRIO O vestiário será localizado ao lado dos banheiros e o mais próximo possível do portão de entrada e saída dos trabalhadores no canteiro. O requisito de proximidade com o portão de acesso de pessoal parte do pressuposto de que os EPI básicos, comuns a todos os trabalhadores, sejam guardados no vestiário. Assim, esta instalação é o primeiro local no qual os operários dirigem-se ao chegar à obra e o último local ocupado antes que os mesmos deixem a obra no final do expediente, desta forma assegura-se que apenas o percurso vestiário-portão seja realizado sem uniforme, botinas de segurança e EPIs pertinentes. A NR-24, que apresenta requisitos referentes às condições sanitárias e de conforto nos locais de trabalho, estabelece um parâmetro de 1,5 m2/pessoa para dimensionamento de vestiários.



Serão fornecidos armários individuais (aquisição e colocação de cadeado é responsabilidade de cada funcionário). Os bancos terão largura mínima de 30 cm. A área deverá estar situada o mais próximo da obra e, preferencialmente, situar-se em terreno plano. Considerando 50 pessoas, estimou-se 75 m2 para área de vestiários. Dado as metragens dos containers (2,4 m x 6,0 m = 14,4 m2) adotou-se 5 módulos totalizando 72 m2.

2.1.2. SANITÁRIOS Constituídas de um conjunto composto de lavatório, vaso sanitário e mictório, para cada grupo de 20 (vinte) trabalhadores ou fração, área média de 2,5 m2 por conjunto. A partir do mínimo de 1 (um) chuveiro, para cada grupo de 10 (dez) trabalhadores ou fração, estimou-se em 3 chuveiros para cada grupo. Prescrições adotadas baseadas na NR 18:

• Mantidos em perfeito estado de conservação e higiene; • Portas de acesso que impeçam o devassamento devendo ser construídas de modo a

manter o resguardo conveniente; • Paredes de material resistente e lavável, podendo ser de madeira; • Pisos impermeáveis, laváveis e de acabamento antiderrapante; • Não se ligar diretamente com os locais destinados às refeições; • Independente para homens e mulheres, quando necessário; • Ventilação e iluminação adequadas; • Instalações elétricas adequadamente protegidas; • Pé-direito mínimo de 2,50 m; • Situadas em locais de fácil e seguro acesso, não sendo permitido um deslocamento

superior a 150 (cento e cinqüenta) metros do posto de trabalho aos gabinetes sanitários, mictórios e lavatórios;

• O local destinado ao vaso sanitário deve ter área mínima de 1,0 m2; • A área mínima destinada aos chuveiros deve ter 0,80 m2; • Nos mictórios tipo calha, cada segmento de 0,60 m deve corresponder a um mictório

tipo cuba. Considerando 50 pessoas, estimou-se 19,5 m2 para área de sanitários. Dado as metragens dos containers (2,4 m x 6,0 m = 14,4 m2) adotou-se 1 módulo. Considera-se que poderão ter outros sanitários nos módulos dos escritórios.

2.1.3. REFEITÓRIO Na ausência de referência normativa específica, utilizou-se o parâmetro 0,8 m2/pessoa. Este valor tem por base a experiência de diferentes empresas, considerando que os refeitórios dimensionados através destes demonstraram possuir área suficiente para abrigar todos os funcionários previstos (ANTAC, 2006). Colocação de mesas e cadeiras separadas (tipo bar, por exemplo), de modo a favorecer que os trabalhadores agrupem-se segundo suas afinidades pessoais. Mesmo, considerando o fornecimento de refeições prontas, haverá aquecedor de refeições e atendimento aos



requisitos da NR-18 como, por exemplo: lixeira com tampa, fornecimento de água potável por meio de bebedouro ou dispositivo semelhante, mesas com tampos lisos e laváveis. Considerando 50 pessoas, estimou-se 40 m2 para área de refeitório. Dado as metragens dos containers (2,4 m x 6,0 m = 14,4 m2) adotou-se 3 módulos totalizando 43,20 m2. Existem duas exigências básicas para definir a localização do refeitório. A primeira, comum as demais áreas de vivência, é a proibição de sua localização em subsolos ou porões (NR-18). A segunda exigência é a inexistência de ligação direta com as instalações sanitárias, ou seja, não possuir portas ou janelas em comum com tais instalações. A segunda exigência não implica necessariamente em posicionar o refeitório afastado dos banheiros, visto que a proximidade é desejável para facilitar a utilização. É importante que isolar a instalação das áreas de produção e circulação, evitando a penetração de pequenos animais e contribuindo para a manutenção da limpeza do local.

2.1.4. OFICINAS Para essas áreas, considerou-se: centrais de produção (carpintaria, armação) e de manutenção. Estimou-se uma área de 6 módulos totalizando 86,40 m2.

2.1.5. DEPÓSITOS Consideram-se as áreas de armazenamento de cimento, areia, brita, almoxarifado. Estima-se uma área de 7 módulos, que dado as metragens dos containers (2,4 m x 6,0 m = 14,4 m2) totaliza 100,80 m2.

2.1.6. ESCRITÓRIOS As instalações administrativas deverão abrigar: escritório da FISCALIZAÇÃO, escritório da administração da obra (CONTRATADA) e subempreiteiros. O dimensionamento desta instalação é função do número de pessoas que trabalham no local e das dimensões dos equipamentos utilizados (armários, mesas, cadeiras, computadores, etc.), variáveis estas que são dependentes dos padrões de cada empresa. Dimensões usuais de escritórios são 3,30 m x 3,30 m ou 3,30 m x 2,20 m. O escritório tem a função de proporcionar um espaço de trabalho isolado para que o mestre-de-obras e o engenheiro (somando-se a demais técnicos e estagiários, eventualmente) desempenhem parte de suas atividades. Além disso, uma função complementar é servir como local de arquivo da documentação técnica da obra que deve estar disponível no canteiro, incluindo projetos, cronograma, licenças, entre outros. Dado as metragens dos containers (2,4 m x 6,0 m = 14,4 m2) adotou-se 3 módulos para a finalidade dos escritórios, totalizando 43,20 m2.

2.1.7. GUARITA O primeiro requisito decorre da função de controle de entrada e saída de pessoas e caminhões, exigindo uma localização junto ao portão de entrada de pessoas e, se possível, também próxima ao portão de entrada de caminhões. O segundo requisito decorre das



atividades do vigia, exigindo que da instalação seja possível ter uma visão global do canteiro. Estimou-se um módulo específico do tipo guarita, mas com a mesma metragem padrão, totalizando 14,40 m2.

2.1.8. ÁREA DE ESTACIONAMENTO Em função da característica e porte da obra, estimou-se uma área de 10 m por 50 m para local de estacionamento dos equipamentos. Total de 500 m2 de área.



3. GEOMÉTRICO HORIZONTAL Conforme antecipado no item pertinente do MEMORIAL DESCRITIVO, adotou-se o ângulo de 40º para a saída rápida PR-AA e 30º para a saída rápida PR-EE, de forma a atender às seguintes condições de contorno:

• Recomenda-se que o ângulo de saída esteja o mais próximo possível de 45º, desde que não seja extrapolado o limite 1,5% para a declividade longitudinal (Carta Formal Nº 8575/DOPL/19.abr.2010);

• O ângulo deve situar-se entre 25º e 45º (Anexo 14, ICAO, 2004); • Exigência de trecho retilíneo de 75 m, no mínimo, após a curva de concordância

(Anexo 14, ICAO, 2004). A Figura 02 ilustra como deve ser a escolha do ângulo de saída, em função dessas condições de contorno.

Figura 02 – Configuração básica de uma Saída Rápida

Os raios das curvas, distâncias entre eixos, larguras das pistas de táxi e todas as demais medidas características da concepção geométrica adotada foram determinadas em função da geometria das áreas adjacentes, no entanto, sem desconsiderar os critérios mínimos e máximos previstos em norma. A Tabela 01 apresenta um resumo dos valores adotados.



Tabela 01 – Valores Adotados na Concepção Geométrica

Dimensões Táxi Adotado Mínimo (ICAO)

Largura do Táxi (m)

PR-AA 27 23

PR-EE 27 23

PR-C 23 23

PR-I 38 23

Largura do Táxi + Acostamento (m)

PR-AA 49 44

PR-EE 49 44

PR-C 45 44

PR-I 60 44

Distância entre eixos (m) PR-C - PP 09R/27L 187.35 182.5

Trecho Reto após a entrada na saída rápida (m)

PP 09R/27L - PR-AA 119 75

PP 09R/27L - PR-EE 246,6 75

Raio de Curva (m) PR-AA – PR-C 56 15

PR-AA – PR-I 56 15

Raio da Curva na Saída (m)

PP 09R/27L - PR-AA 550 550

PP 09R/27L - PR-EE 550 550

As plantas do projeto geométrico apresentam a representação gráfica da concepção geométrica obtida, que prolonga os táxis PR-C e PR-I e inclui os detalhes e medidas significativos.



4. TERRAPLENAGEM Conforme estimado no Estudo Preliminar, para uma estimativa dos volumes de terraplenagem, pode-se supor que existe um determinado sólido geométrico cujo volume será facilmente calculado. O método usual consiste em considerar o volume como proveniente de uma série de prismóides (sólidos geométricos limitados nos extremos por faces paralelas e lateralmente por superfícies planas).

Figura 03 – Prismóides considerados para o cálculo de volumes

O volume de terraplenagem acumulado entre duas seções consecutivas é determinado pelo produto da soma das áreas das seções pela semi-distância entre elas (fórmula das áreas médias).

𝑉12 = 𝐿122

(𝐴1 + 𝐴2) 𝑉23 = 𝐿232

(𝐴2 + 𝐴3) (4.1)

Este procedimento deve ser realizado tanto para as áreas de corte quanto para as áreas de aterro e, de forma generalizada, podemos escrever:

𝑉0𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 = 0

𝑉𝑖𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 = 𝑉(𝑖−1)𝑖𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 = 𝐿(𝑖−1)𝑖

2(𝐴(𝑖−1)

𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 + 𝐴𝑖𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒) (4.2)

𝑉𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 = ∑𝑉(𝑖−1)𝑖𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒

𝑉0𝑎𝑡𝑒𝑟𝑟𝑜 = 0

𝑉𝑖𝑎𝑡𝑒𝑟𝑟𝑜 = 𝑉(𝑖−1)𝑖𝑎𝑡𝑒𝑟𝑟𝑜 = 𝐿(𝑖−1)𝑖

2(𝐴(𝑖−1)

𝑎𝑡𝑒𝑟𝑟𝑜 + 𝐴𝑖𝑎𝑡𝑒𝑟𝑟𝑜) (4.3)

𝑉𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜𝑎𝑡𝑒𝑟𝑟𝑜 = ∑𝑉(𝑖−1)𝑖𝑎𝑡𝑒𝑟𝑟𝑜



É, portanto, possível estimar os volumes com base nos perfis longitudinais e seções transversais. Contudo, para geometrias complexas, que envolvem muitas concordâncias entre pavimentos e sobreposição de seções transversais, o método carece de precisão. Para se obter maior confiabilidade na estimativa, é interessante a utilização de ferramentas computacionais que promovam a triangulação das superfícies de projeto e terreno, integralizando os volumes entre as mesmas, fornecendo assim os valores estimativos dos volumes de corte e aterro. Implicitamente, o software também faz a separação entre corte e aterro, mas o faz diretamente em relação aos volumes computados entre as superfícies trianguladas pelo próprio programa, com base nos pontos disponíveis. Trata-se de um procedimento usual e seguro, dependendo da qualidade do software utilizado. Nesse contexto, utilizou-se no presente projeto o software Bentley® PowerCivil for Latin America®, ferramenta computacional que atua sobre a plataforma Blentley® Microstation®, extremamente versátil e, sem dúvida, entre os melhores recursos do mercado para elaboração de projetos geométricos e altimétricos de infra-estrutura. Para o cálculo de volumes, considerou-se a diferença de superfícies de projeto ao nível de subleito (desconsiderando o caixão dos pavimentos) e terreno primitivo após remoção de camada vegetal de 20 cm. Explicando mais detalhadamente, primeiramente buscou-se delimitar as áreas de pavimento (A1, A2), áreas de acostamento (B1, B2, B3, B4, B5, B6) e áreas gramadas (C1, C2, C3, C4, C5, C6), conforme o croquis indicado na figura a seguir.

Figura 04 – Croquis de áreas para cálculo de volumes

Conforme exposto anteriormente, os volumes de corte e aterro são obtidos computacionalmente, pela diferença entre as superfícies superior e inferior em uma dada área.



Dessa forma, para as áreas delimitadas foram identificadas quais seriam as superfícies final (superior) e inicial (inferior) de forma a representar de maneira o mais fiel possível, a movimentação de corte e aterro envolvida no projeto. A Tabela 02 registra as considerações adotadas e a Tabela 03 apresenta os resultados obtidos pelo método computacional descrito.

Tabela 02 – Considerações para cálculo de volumes

Área Identificação Superfície Inferior Superfície Superior

Taxiways A1, A2 Formada pelas cotas do terreno primitivo,

descontando-se 20 cm referente à limpeza e remoção de camada

vegetal.

Formada pelas cotas de projeto, subtraídas de 1,60 m referente ao “caixão” de pavimento respectivo.

Acostamentos

B1, B2, B3, B4, B5, B6

Formada pelas cotas de projeto, subtraídas de 0,40 m referente ao “caixão" do pavimento respectivo.

Área Gramada

C1, C2, C3, C4, C5, C6 Formada pelas cotas de projeto.

Tabela 03 – Volumes Calculados por Área GUA/PPT/003.539

Área CORTE ATERRO A1 28.019,8 3.835,8 A2 5.700,3 567,8 B1 284,9 3.874,3 B2 432,8 8.221,2 B3 226,3 7.748,9 B4 357,4 1.597,6 B5 185,6 968,5 B6 206,3 908,6 C1 29,6 21.786,3 C2 1.913,2 23.003,0 C3 179,5 21.223,5 C4 2.229,5 2.275,5 C5 0,0 1.901,4 C6 0,0 1.829,8

Totais 39.765,2 99.742,2

As plantas de terraplenagem trazem a representação gráfica das seções transversais de terraplenagem, dos perfis longitudinais e dos respectivos estaqueamentos.



5. PAVIMENTAÇÃO

DIMENSIONAMENTO ESTRUTURAL Conforme antecipado no item pertinente do MEMORIAL DESCRITIVO, utilizou-se o software desenvolvido pela organização citada, o FAA Rigid and Flexible Iterative Elastic Layer Design (FAARFIELD), seguindo a metodologia de dimensionamento de pavimentos aeroportuários proposta pela FAA (AC150/5320-6E). O mix de aeronaves considerado para o dimensionamento foi obtido a partir de informações coletadas na base de dados HOTRAN disponível no site da ANAC, considerando como base a Tabela fornecida pela INFRAERO com valores estimados de comprimento mínimo para acesso à saída rápida. Com vistas a garantir um dimensionamento confiável durante a vida útil de serviço de 20 anos, considerou-se ainda uma taxa de crescimento anual de 5% para cada aeronave. Primeiramente, foi identificado o movimento anual de pouso para cada uma das aeronaves no Aeroporto de Guarulhos e, deste valor, foi estimada a quantidade de pousos na cabeceira de interesse (27L), com base na informação de que tal cabeceira responde por 10% do total de pousos no aeroporto em pauta, segundo dados levantados do recente e importante “Estudo do Setor de Transporte Aéreo do Brasil” (McKinsey&Company Consulting, 2010). Ainda sobre o mix, no ESTUDO PRELIMINAR (EP) entregue anteriormente ao presente PB, foi apresentada uma análise (Apêndice A do EP) sobre as condicionantes de utilização da saída pelas aeronaves. Naquela oportunidade, para efeito de dimensionamento, foram desconsideradas as aeronaves cujas características físicas e/ou operacionais não viabilizam o acesso à saída rápida em análise e, para as aeronaves cujo acesso se dá com restrição de peso, foram assim consideradas. No entanto, para efeito do presente Projeto Básico, é interessante considerar que o Plano Diretor do Aeroporto contempla uma ampliação de 700 metros no prolongamento da cabeceira 27L e, nesse futuro cenário, qualquer restrição seria invalidada ou, no mínimo, revista. As próprias atas de reuniões, realizadas preliminarmente para discussão sobre o melhor local de implantação da saída rápida, registram que tal saída passará a ter expressiva utilização após ampliação prevista no Plano Diretor. Diante do exposto, julgou-se prudente considerar no dimensionamento o mix completo, sem as restrições de peso anteriormente contabilizadas. A Tabela 04 apresenta a síntese do mix de projeto, mantidas as considerações sobre o percentual de 10% de utilização da cabeceira 27L e a taxa de crescimento anual de 5% no número de operações.



Tabela 04 – Mix de aeronaves operando na cabeceira 27L

ANV MLW (lb) Movimento Anual CAB 27L A319 137.789 720 72

A320-200 145.505 27.360 2.736 A321-100 171.520 4.032 404 A330-200 390.218 5.472 548 A330-300 401.241 336 34 A340-300 423.288 1.584 159 B727-200 142.639 1.200 120 B737-200 102.978 1322 133 B737-300 113.979 7.536 754 B737-400 124.010 1098 110 B737-500 110.011 1.584 159 B737-600 121.499 1121 113 B737-700 129.200 6.336 634 B737-800 146.299 19.248 1.925 B747-300 563.943 144 15 B747-400 630.000 1.104 111 B767-200 272.000 672 68 B767-300 300.000 3.936 394

B767-400ER 350.000 336 34 B777-200 460.000 4.416 442 B777-300 524.000 1.680 168

E120 25.794 3.216 322 E145 44.092 960 96 E190 97.003 1798 180

FK-100 88.000 4.752 476 MD-11 480.000 144 15

Todas as informações referentes às aeronaves foram inseridas no programa FAARFIELD. A Figura 05 ilustra a inserção de algumas das aeronaves do mix no programa, com suas características de operação.



Figura 05 – Inserção do mix de aeronaves no FAARFIELD

Uma vez conhecida a solicitação do tráfego que vai atuar no pavimento, fez-se necessário dispor de dados sobre a fundação, mais precisamente, coube conhecer o tipo de solo do subleito e sua capacidade de suporte, expresso em termos dos valores de CBR obtidos nos ensaios de laboratório. A observação dos resultados das amostras coletadas nos diferentes poços de inspeção (PI), na área de interesse, permitiu identificar bons resultados de CBR e certa homogeneidade nos resultados para as áreas onde será implantada a saída rápida, sua junção com o trecho de táxi PR-I (ramo inferior) e também o trecho do táxi paralelo PR-C. No entanto, foram observados baixos valores de CBR para os furos correspondentes ao prolongamento da PR-I (ramo superior) e, também, para os furos mais próximos da pequena área em que foi solicitado pela Fiscalização projetar o sobrealargamento da PR-G para facilitar o acesso de aeronaves. Dessa forma, para melhor entendimento da situação e, com base na identificação dos furos disponíveis no Relatório de Estudos Geotécnicos já entregue, buscou-se dividir a análise em subtrechos homogêneos, separando os PI´s em termos dos respectivos valores de CBR e, ao mesmo tempo, buscou-se fazer a correspondência entre os subtrechos homogêneos e as áreas de implantação dos novos pavimentos.



Tabela 05 – Valores de CBR separados por grupo de PI´s

Subtrecho PI´s Pavimento correspondente CBR*

A 01, 02, 03, 04, 05, 09, 11, 12, 13, 14, 15

PR-AA, PR-C, PR-EE e ramo inferior da PR-I

9,0

B 16, 17, 18 Ramo superior da PR-I 3,7

C 06, 07, 08 Sobrealargamento da PR-G 3,6

*O CBR de projeto corresponde ao valor médio menos o desvio padrão da amostra

Ao rodar o programa FAARFIELD para o subtrecho A, considerando CBR de subleito igual a 9,0% sub-base granular em brita graduada (BG), base estabilizada em brita graduada tratada com cimento (BGTC) e revestimento asfáltico em concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ), obtém-se como seção-tipo de pavimento a estratificação representada na Figura 06, que corresponde à tela de output fornecida pelo software, ilustrada na Figura 07.

CBUQ (Binder + Capa) 0,10 m

Base (BGTC) 0,20 m

Sub-base (BG) 0,20 m

Subleito (CBR 9,0%)

Figura 06 – Seção-tipo do pavimento



Figura 07 – Tela de resultado do dimensionamento

Os resultados ora apresentados poderiam certamente gerar conclusões de tratar-se de um dimensionamento rápido e seguro, pelo qual uma estrutura de pavimento relativamente esbelta (50 cm) seria suficiente para atender às solicitações do tráfego considerado (mix ao longo de 20 anos), uma vez que o CBR em torno de 10% indica ter o subleito uma boa capacidade de suporte, pelo menos para a maior área considerada, que corresponde à implantação da saída PR-AA e suas junções com PR-I e PR-CC (subtrecho A). Entretanto, para o caso em questão, a utilização do CBR de subleito como único parâmetro indicativo da resistência da fundação pode levar a um grave erro de dimensionamento. É de extrema importância que sejam corretamente analisadas as características do solo no local, como nível de lençol freático, grau de compactação, resistência à penetração entre outros. Com base nos ensaios geotécnicos previstos nas especificações de projeto, as investigações foram conduzidas no sentido de prover o maior número de informações para a obtenção de uma análise completa e, nesse ínterim, o Relatório de Estudos Geotécnicos apresenta diversos outros parâmetros que dão conta de uma fraca condição de suporte da fundação in situ. O lençol freático é alto, em torno 2,0 m conforme as investigações realizadas, tendo sido detectado em profundidares inferiores a 1,0 m em alguns dos poços de inspeção. A observação dos perfis de sondagem à percussão permite identificar que são baixos os valores de SPT nas menores profundidades, tendo sido encontrados, via de regra, valores de SPT em torno de 10 apenas em profundidades superiores a 5,0 m. Tal interpretação é corroborada pelos perfis dos ensaios de CPT que indicam, por exemplo, resistência de cone



em torno de 2 MPa, para as menores profunidades, atingindo valores superiores a 5 MPa somente a profundidades superiores a 4,0 m. Em outras palavras, mesmo se tratando de um material de boa qualidade (CBR 9,0%), as camadas não apresentam capacidade de suporte para o pavimento dimensionado. E, obviamente, o caso se torna mais crítico para os subtrechos B e C (Tabela 05), que apresentaram amostras de solo com valores muito baixos de CBR (3,6%). A solução de dimensionamento passa, portanto, pela consolidação do solo de fundação, provendo um pavimento suficientemente capaz de evitar que eventuais passagens das aeronaves mais pesadas provoquem deformações plásticas no pavimento por conta de tensões nas camadas mais inferiores do solo com alto grau de saturação. Diante do exposto, propõe-se que o pavimento dimensionado seja assente sobre Reforço de Subleito, com espessura de 60 cm (CBR igual ou superior a 9,0%) e 50 cm de rachão intertravado. Os detalhes construtivos podem ser observados no Caderno de Especificações Técnicas Específicas. O valor de referência de CBR para o reforço de subleito foi adotado de forma a permitir eventual reaproveitamento de solo proveniente de corte e a escolha da camada de rachão intertravado tem a dupla função de prover a estabilização granulométrica do fundo, bem como atuar como camada drenante do pavimento, em função do alto nível do lençol freático observado no local. A Figura 08 ilustra a seção-tipo de pavimento, já considerando o reforço de subleito e a camada drenante propostos. Há que se considerar, portanto, abertura de “caixão” com 1,60 m nas áreas a serem pavimentadas, indistintamente dos resultados obtidos de CBR apresentados de forma discretizada anteriormente, uma vez que tal espessura envolverá necessariamente escavação nas profundidades correspondentes às coletas de material (0,6 e 1,2 m). Os solos correspondentes ao CBR 9,0% podem ser reaproveitados para execução da camada de reforço de subleito sobre o rachão intertravado, ao contrário dos solos com CBR inferior, que devem ser destinados ao bota-fora da obra.

Camada de rolamento (CBUQ-Capa) 0,04 m

Camada de regularização (CBUQ-Binder) 0,06 m

Base (BGTC) 0,20 m

Sub-base (BG) 0,20 m

Reforço do subleito (CBR 9,0%) 0,60 m

Rachão intertravado 0,50 m

Subleito

Figura 08 – Seção-tipo do pavimento com reforço



Cabe registrar que as simulações de dimensionamento foram conduzidas de forma a apresentar camadas com espessuras equilibradas entre si, respeitando-se os mínimos construtivos, de forma a promover racionalização na logística de obra, que naturalmente se traduz em redução no tempo de execução e economia de recursos. Os materiais das camadas foram adotados com base na prática de dimensionamento de outros pavimentos aeroportuários, bem como da pesquisa sobre os perfis dos pavimentos já existentes no aeroporto, de forma a facilitar futuros procedimentos de manutenção e gerência de pavimentos. Em particular, a escolha da camada de base cimentada possui um forte impacto positivo na solução estrutural adotada. Uma camada de 20 cm de BGTC, projetada para resistir a uma tração à compressão simples superior a 70 kgf/cm2 aos 28 dias, atinge um elevado módulo de rigidez, que garante ao pavimento ótimo desempenho quanto à vida útil de fadiga. Outro aspecto significativo na escolha de materiais, diz respeito à especificação de asfalto modificado por polímero do tipo SBS para a camada de CBUQ-Capa, produto disponível no mercado com histórico muito positivo no uso em concretos asfálticos em diversos lugares do mundo, especialmente no Brasil e em locais de características semelhantes. Estudos recentes mostram que, em termos da vida de fadiga, uma camada de concreto asfáltico convencional equivale a 60% da espessura de um concreto asfáltico com uso de asfalto similar, modificado por polímero SBS. Nesse sentido, uma camada de 4,0 cm de CBUQ-Capa com asfalto modificado por polímero equivale a aproximadamente 6,5 cm de CBUQ-Capa com asfalto convencional. E, ao rodar o programa FAARFIELD com essa consideração, obteve-se uma vida útil do pavimento estimada em 40 anos, o dobro do período de projeto considerado.

DETERMINAÇÃO DO PCN 5.1.1. Conceituação Os membros signatários da ICAO têm por obrigação reportar informações da resitência dos pavimentos para diversos propósitos. O método padronizado para isso é conhecido como Aircraft Classification Number – Pavement Classification Number (ACN-PCN). Entre as publicações que descrevem tal metodologia adotou-se a Circular AC 150/5335-5B (2009) da FAA, que explica o processo de avaliação e como reportar o PCN, um código que espressa a capacidade suporte de carga de um pavimento sem restrição de operações. O ACN é definido como um código que espressa o efeito relativo de uma aeronave, com determinado peso, sobre uma estrutura de pavimento para uma capacidade de suporte especificada de subleito. O sistema ACN-PCN é estruturado de modo que um pavimento com determinado código PCN pode suportar, sem restrição de peso, uma aeronave que tenha um código ACN igual ou menor do que o valor PCN do pavimento. Isso é possivel porque os valores são obtidos utilizando uma mesma base técnica.



O código PCN é expresso da seguinte forma: um valor numérico seguido de quatro letras, cada uma com um siginificado: tipo de pavimento, resistência do subleito, pressão de pneus admissível e metodologia adotada para o cálculo, respectivamente.

5.1.2. TIPO DE PAVIMENTO Define-se que para os pavimentos flexíveis ou com revestimento betuminoso a letra código a ser aplicada é “F”, que é o tipo de pavimento do presente projeto. 5.1.3. RESISTÊNCIA DO SUBLEITO De acordo com o exposto no dimensionamento estrutural, considera-se um valor de CBR de 9,0% para o solo que receberá a sub-base de brita graduada. Assim, conforme indicado na Tabela 06, o subleito carateriza-se para a expressão do PCN, pela letra “B”.

Tabela 06 – Caracterização do subleito para o PCN

Categoria de Resistência do Subleito

Valor do CBR do Subleito adotado Representa a faixa Código de

designação

Média 9,0 8< CBR < 13 B

5.1.4. PRESSÃO DE PNEUS ADMISSÍVEL Adotou-se o código “W” referente à capacidade para suportar qualquer pressão de pneus. Como citado na AC 150/5335-5B, o revestimento em concreto asfalto, a partir da espessura de 4 polegas e com execução conforme especificações do projeto, pode resistir a pressões de pneus maiores que 218 psi (1,5 MPa), enquadrando-se na faixa “W”. 5.1.5. MÉTODO DE AVALIAÇÃO O método de avaliação dos pavimentos foi realizado a partir do dimensionamento estrutural, analisando o mix de aeronaves previsto e suas características: configuração de peso, tipo de trem de pouso e pressão de pneus, bem como as carateristicas do pavimento: seção tipo, materiais empregados e espessuras, resistência do subleito e tipo do revestimento. Portanto, a letra código a ser aplicada ao código PCN será “T” (obtitida de maneira técnica).

5.1.6. VALOR NÚMÉRICO DO PCN Inicia-se a avaliação do PCN com a determinação do volume de tráfego para cada tipo de aeronave e número de operações que o pavimento vai ser exposto durante o período de projeto. No projeto em tela, considerou-se 20 anos para o período de projeto. Dessa forma, a partir das informações da Tabela 04 e, anexando os demais dados das aeronaves, foi possível produzir a Tabela 07 onde o movimento anual médio corresponde ao movimento total dividido pelos 20 anos.



Tabela 07 – Movimento anual médio

ANV Mov. Anual médio

ANV Mov. Anual médio

A319 119

B737-800 3183

A320-200 4523

B747-300 25

A321-100 668

B747-400 184

A330-200 906

B767-200 112

A330-300 56

B767-300 651

A340-300 263

B767-400ER 56

B727-200 198

B777-200 731

B737-200 220

B777-300 278

B737-300 1247

E120 532

B737-400 182

E145 159

B737-500 263

E190 298

B737-600 187

FK-100 787

B737-700 1048

MD-11 25

Utilizou-se o programa COMFAA na versão 3.0 para fazer as análises relativas ao cálculo numérico do PCN, como referenciado na AC 150/5335-5B (2009). Os dados de entrada considerados estão expressos na Tabela 08. Os dados são característicos da base de dados do programa e, quando não disponíveis, foram obtidos nos manuais das aeronaves para projeto de aeroportos, como por exemplo, para as aeronvaes Embraer.

Tabela 08 – Dados de entrada para o programa COMFAA

ANV Trem de pouso Peso Máximo de Pouso (lb)

% do Peso no Main Gear

Pressão de Pneu (psi)

A319 Rodas Duplas 137.789 92,60 172,6 A320-200 Rodas Duplas 145.505 93,80 200,1 A321-100 Rodas Duplas 171.520 95,60 201,6 A330-200 Tandem Duplo 390.218 94,76 205,9 A330-300 Tandem Duplo 401.241 95,70 210,3 A340-300 Tandem Duplo 423.288 79,58 206 B727-200 Rodas Duplas 142.639 96,00 148 B737-200 Rodas Duplas 102.978 91,92 182 B737-300 Rodas Duplas 113.979 90,86 201 B737-400 Rodas Duplas 124.010 93,82 185 B737-500 Rodas Duplas 110.011 92,24 194 B737-600 Rodas Duplas 121.499 91,66 205



ANV Trem de pouso Peso Máximo de Pouso (lb)

% do Peso no Main Gear

Pressão de Pneu (psi)

B737-700 Rodas Duplas 129.200 91,70 205 B737-800 Rodas Duplas 146.299 93,56 205 B747-300 Tandem Duplo 563.943 90,96 190 B747-400 Tandem Duplo 630.000 93,60 230 B767-200 Tandem Duplo 272.000 90,82 190 B767-300 Tandem Duplo 300.000 92,40 200

B767-400ER Tandem Duplo 350.000 93,94 215 B777-200 Tandem Tripo 460.000 95,42 185 B777-300 Tandem Tripo 524.000 94,84 215

E120 Rodas Duplas 25.794 95,00 132 E145 Rodas Duplas 44.092 94,50 132 E190 Rodas Duplas 97.003 92,85 147

FK-100 Rodas Duplas 88.000 95,60 142,1 MD-11 Tandem Duplo 480.000 93,77 206

Na Figura 09, apresenta-se a tela do programa com os dados de entrada para o mix.

Figura 09 – Entrada do mix de aeronaves



Depois dessa etapa, o método prevê a equivalência do pavimento projetado (10 cm de CBUQ, 20 cm de BGTC e 20 cm de BG) para uma estrutura padrão de pavimento, composto por 3 polegadas de CBUQ, 6 polegadas de BG e material granular com CBR maior que 20%. Essa conversão se faz por meio da multiplicação das espessuras pelos coeficientes de equivalência entre materiais mais nobres para matérais menos nobres, como consta na referência das circulares da FAA. Utilizou-se: De CBUQ para material granular (1,7) e para BG (1,2). De BGTC para BG (1,2) e para material granular (1,6). E de Brita Graduada para paterial granular (1,2). O programa acompanha uma planilha que faz a equivalência e, para o caso de projeto, a espessura equivalente encontrada foi de 25,5 polegadas. A Figura 10 apresenta o programa com todos os dados inseridos, pronto para rodar as análises.

Figura 10 – Janela principal do programa

Primeiramente, o programa avalia as espessuras mínimas requeridas (segundo a estrutura padrão mencionada) para cada aeronave. Os resultados são apresentados na Tabela 09.



Tabela 09 – Resposta do programa da análise de espessura mínima

ANV Total de Coberturas em 20 anos

Espessura equivalente mín. (polegadas)

A319 629 15,3 A320-200 22987 21,24 A321-100 3705 21 A330-200 8429 22,44 A330-300 525 18,91 A340-300 2335 19,63 B727-200 1198 17,08 B737-200 1031 13,96 B737-300 5819 17,09 B737-400 938 15,62 B737-500 1236 14,8 B737-600 869 14,93 B737-700 5023 17,97 B737-800 16389 21,26 B747-300 233 14,29 B747-400 1673 18,87 B767-200 1014 16,12 B767-300 6082 19,68

B767-400ER 544 18,4 B777-200 9576 20,27 B777-300 3595 21,2

E120 1629 7,11 E145 624 8,68 E190 1599 14,8

FK-100 4144 15,28 MD-11 260 19,84

Na sequência, é analisado o fator de dano acumulado (CDF), procedimento que permite o cálculo do efeito combinado das várias aeronaves do mix. Isso ocorre, avaliando um tráfego equivalente considerenado cada aeronave como crítica. A análise do CDF calcula o peso máximo permitido, o número de coberturas equivalentes, a espessura correspondente para cada aeronave do mix, considerando a espessura inicial em avaliação e as condições de suporte do subleito. Os resutados são mostrados na Tabela 10.



Tabela 10 – Resultados da análise de CDF

ANV Total de coberturas equiv.

Espessura. (polegadas)

Peso Máximo calculado (lb)

PCN Faixa B

A319 1.741.088 24,35 148.741 34,7 A320-200 255.957 23,97 160.560 39,3 A321-100 15.163 23,23 198.912 52,7 A330-200 40.384 24,1 425.703 49,1 A330-300 17.871 23,88 444.341 52,6 A340-300 510.238 24,6 447.302 41,8 B727-200 266.254 23,99 157.175 39,2 B737-200 >5,000,000 25,02 105.942 24,7 B737-300 >5,000,000 24,68 119.889 28,7 B737-400 1.717.565 24,25 133.742 33,8 B737-500 >5,000,000 24,75 115.177 27,8 B737-600 >5,000,000 24,6 128.629 30,2 B737-700 2.747.245 24,37 138.809 33,2 B737-800 136.150 23,83 162.893 41,5 B747-300 >5,000,000 25,38 567.757 31,7 B747-400 524.948 24,55 665.579 41,2 B767-200 >5,000,000 25,27 275.670 30,6 B767-300 >5,000,000 24,94 309.968 36,7

B767-400ER 26.641 23,92 384.633 50,5 B777-200 >5,000,000 24,25 493.665 39 B777-300 1.712.728 25,05 542.683 44,4

E120 >5,000,000 13,2 76.763 20,6 E145 >5,000,000 18,18 77.169 20,6 E190 >5,000,000 24,96 100.596 26,4

FK-100 >5,000,000 25,17 89.932 23,5 MD-11 967 22,6 576.024 77,3

O valor numérico de PCN é o maior valor encontrado na Tabela 10. Então o PCN para a seção avaliada fica: 77 / F / B / W / T. As espessuras mínimas requeridas ficaram abaixo da espessura equivalente do pavimento projetado (25,5 polegadas), bem como as espessuras da análise de CDF também o foram. Isso dá credibilidade ao dimensionamento. Ainda, as aeronaves cujo total de coberturas equivalentes foram superiores a 5.000.000 são pouco representativas para o dano na estrutura do pavimento e a aeronave MD-11 é a de maior solicitação na determinação do PCN. E, por fim, o valor de PCN assumido é maior que o ACN calculado com os pesos listados para o cálculo, como pode ser visto na Tabela 11. Conclui-se que o pavimento projetado responderá adequadamente ao mix considerado.



Tabela 11 – Resumo dos resultados.

ANV Peso Máximo de Pouso (lb)

PCN Faixa B

ACN no Peso Máx Pouso

A319 137.789 34,7 31,7 A320-200 145.505 39,3 35 A321-100 171.520 52,7 43,8 A330-200 390.218 49,1 43,9 A330-300 401.241 52,6 46,2 A340-300 423.288 41,8 39 B727-200 142.639 39,2 34,7 B737-200 102.978 24,7 23,9 B737-300 113.979 28,7 26,9 B737-400 124.010 33,8 30,6 B737-500 110.011 27,8 26,3 B737-600 121.499 30,2 28,2 B737-700 129.200 33,2 30,4 B737-800 146.299 41,5 36,3 B747-300 563.943 31,7 31,5 B747-400 630.000 41,2 38,3 B767-200 272.000 30,6 30 B767-300 300.000 36,7 35,1

B767-400ER 350.000 50,5 44,5 B777-200 460.000 39 35,3 B777-300 524.000 44,4 42,3

E120 25.794 20,6 5,6 E145 44.092 20,6 10,2 E190 97.003 26,4 25,1

FK-100 88.000 23,5 22,8 MD-11 480.000 77,3 60,3

RELAÇÕES GEOTÉCNICAS COM CÁLCULO DO PAVIMENTO O Subsolo da saída rápida encerra em suas camadas superiores aluviões quaternários, originários provavelmente de meandros antigos do rio Baquirivu. Dada a distância atual entre o rio e o local da saída rápida, é natural que o solo em questão tenha características diferentes das encontradas no subsolo da terceira pista, conforme descritos por Almeida, Marques & Fonseca (2002). Tanto a análise tátil-visual quanto os ensaios especiais de laboratório e de campo sugerem um ambiente de deposição mais energético na saída rápida, que favorece a deposição de materiais mais grosseiros. No entanto, a medida que as sondagens se caminham para o Norte e Leste, surgem camadas de sedimentos mais finos, como no caso da SPT-11.



Além das quinze sondagens a percussão, foram realizados para este projeto quatro ensaios de CPTU e cinco furos para a realização de cinco a seis ensaios de palheta (vane) em cada um. Adicionalmente, foram realizados ensaios triaxiais de de adensamento. Tais resultados e conclusões são descritos a seguir.

5.3.1 CPTU A Figura 11 apresenta os dados obtidos pelos ensaios de CPTU. Observa-se que em todos os ensaios, a resistência de ponta (qt) no primeiro metro é mais elevada, caracteristica de ressecamento superficial. O CPTU-11 apresenta um pico mais pronunciado, característico dos materiais mais argilosos. As poropressões na base do cone (u2) são moderadas, o que confirma o comportamento de material com fração arenosa. Em particular, os ensaios CPTU-01 e CPTU-04 apresentam poropressões que parecem ser inferiores às hidrostáticas, o que sugere que a fração arenosa imprime nestes solos um caráter de dilatância moderada. A Figura 12 apresenta a estratigrafia da classificação do solo com base no CPTU, conforme recomendado por Schnaid (2000). Confirma-se aqui que a classificação destes materiais difere bastante do material do leito do rio Baquirivu, possuindo consistentemente fração arenosa. A Figura 13 apresenta a mesma classificação no ábaco de Schnaid (2000). Observa-se aqui que o subleito da pista apresenta características de material ligeiramente sobreadensado.

5.3.2 Ensaio de Palheta A Tabela 12 apresenta os valores de resistência não drenada obtidos através de ensaios de palheta. Estes resultados serão comentados junto com as análises de tensões a frente.



Figura 12: Dados brutos dos ensaios de CPTU



Figura 13: Estratigrafia inferida pela classificação do solo através dos ensaios de CPTU



Figura 14: Ábaco da classificação do solo através dos ensaios de CPTU



Tabela 12: Resistências não drenadas obtidas através dos ensaios de palheta

EP-01 EP-03 EP-04 EP-05 EP-11

prof. Su prof. Su prof. Su prof. Su prof. Su

(m) (kPa) (m) (kPa) (m) (kPa) (m) (kPa) (m) (kPa)

0.5 131.89 0.5 59.49 1 107.92 1.5 60.09 1 81.98

1 102.55 1 96.37 2 116.23 2 66.71 1.5 65.5

1.5 83.35 1.5 99.87 2.5 107.92 2.5 64.79 2 68.73

2 61.84 2 68.19 3 118.37 3 74.04 2.5 60.09

2.5 85.15 2.5 82.91 3.5 116.29 3.5 74.04 3 57.57

3 105.51 3 89.75 4 116.45 4 78.37

5.3.3 Ensaios de Laboratório

Foram realizados doze ensaios de adensamento nesta campanha e foram levantadas seis envoltórias de resistência através de ensaios triaxiais não drenados. O objetivo dos ensaios de laboratório foi caracterizar a deformabilidade do solo, que não pode ser diretamente inferida através dos ensaios de campo realizados.

Ensaios de Adensamento A Tabela 13 apresenta a deformabilidade obtida através do ensaio de adensamento, tanto para o trecho normalmente adensado (Cc/1+e0) quanto para a descarga )1/( 0eCs + . Observa-se que todos os valores de Cc/1+e0 estão abaixo de 0.22, valor limite para o quartil superior dos aluviões quaternários, de acordo com Massad, Pinto & Nader (1992). Infere-se portanto que a deformabilidade do subleito não deverá ser de grande importância para o desempenho da obra. Tendo os solos amostrados comportamento influenciado pela fração granular, as tensões de pré-adensamento ficam difíceis de serem determinadas e a credibilidade destes valores deve ser baixa. No entanto, a curvatura quase nula da relação log(σv)×e para o início de alguns dos ensaios, associada aos resultados dos ensaios de CPTU, sugere que os solos sejam pouco sobreadensados para profundidades superiores a 1 metro, que são de interesse para o projeto de pavimentação.



Ensaios Triaxiais A Tabela 14 apresenta os valores de resistência efetiva e de resistência não drenada, assim como os módulos tangentes iniciais para os ensaios triaxiais realizados. Observa-se que as amostras da SP-02 e da SP-04 possuem resistência não drenada superior à drenada, devido ao desenvolvimento de sucção durante os ensaios triaxiais. Este comportamento confirma a característica de dilatância destes solos, já observada nos ensaios tipo CPTU.

Tabela 13: Resultados dos ensaios de adensamento

Sondagem prof. (m) Cc/(1+e0) Cs/(1+e0)

SPT-1 3 0.141 0.0036

SPT-2 3 0.139 0.0071

4 0.138 0.0039

SPT-3 4 0.118 0.0058

SPT-4 3 0.093 0.0078

SPT-5 2 0.106 0.0053

4 0.115 0.0057

SPT-6 4 0.097 0.008

5 0.115 0.0053

6 0.065 0.0066

SPT-8 4 0.202 0.0057

SPT-11 3 0.167 0.0212



Tabela 14: Resultados dos ensaios triaxiais

Amostra prof. c’ φ' c φ σ3 E0

(m) (kPa) (ο (kPa) ) (ο (kPa) ) (kPa)

SP-02 4 0.0 39.6 0.0 42.0 68.9 9616

SP-04 3 0.0 32.2 0.0 33.3 34.5 7053

68.9 14453

SP-05 4 19.6 32.6 0.0 35.1 68.9 11181

103.4 27872

SP-06 4 11.6 28.8 17.7 22.7 34.5 3356

68.9 6416

SP-08 4 26.3 18.2 33.5 14.2 68.9 7987

103.4 13563

SP-11 3 27.0 22.1 63.7 6.2 34.5 6495

68.9 10929



5.3.4 Tensões no Subleito

5.3.4.1 Análise Numérica Realizada com o programa Everstress©

Com o objetivo de analisar as tensões no subleito, procedeu-se uma análise numérica com o programa Everstress, do Washington State Departament of Transportation. Uma vez que o programa permite apenas a análise de 5 camadas (incluindo o subleito), a análise do pavimento foi feita com o reforço (CBR>9%) e a camada de estabilização com rachão possuindo propriedades idênticas, com o menor módulo entre eles. Para as camadas do pavimento, foram adotados módulos resilientes sugeridos por Rodrigues (2007). Adotou-se um módulo de resiliência de 24 MPa para o subleito, três vezes superior ao módulo obtido por ensaios triaxiais, devido ao carregamento dinâmico.

A Tabela 15 apresenta as propriedades e espessuras das camadas utilizadas na análise realizada. Considerou-se a aeronave Boeing 747 como sendo a aeronave de projeto. A Tabela 16 apresenta a posição e as cargas dos trens de pouso principais utilizadas no presente estudo. Por fim, as Tabelas 17, 18, 19 e 20 apresentam os resultados de tensões sob as rodas e no Centro de Gravidade dos trens de pouso principais.

A Figura 14 apresenta os resultados dos ensaios de palheta em conjunto com as estimativas de Su feitas através de CPTU, com Nkt=16 (Schnaid 2000). Observa-se que as estimativas mais baixas pelo CPTU apresentam concordância razoável com os resultados de vane.

5.3.4.2 Conclusões Os dados apresentados indicam que as tensões impostas pela carga da aeronave de projeto são nitidamente menores que as resistências não drenadas do subleito, o que indica um nível aceitável de danos induzidos por carga cíclica.

Cargas cíclicas no entorno de 50% da carga de ruptura monotônica não causam deformaçõoes acumuladas apreciáveis. Este caso é representado pelas sondagens EP-01, EP-03 e EP-04.

Os ensaios de palheta EP-05 e EP-11 levam a estimativas de cargas de mais próximas da carga de ruptura monotônica a 1.5 metros de profundidade. É importante ressaltar que estes resultados são localizados, o que sugere que regiões localizadas do pavimento podem sofrer necessidades de reparação futura, em função de deformação acumulada do subleito.

Deve-se lembrar que a pista de saída rápida deverá ter uso esporádico, e que a ocorrência de um Boeing 747 em carga máxima nesta pista deverá ser pequena. Além disso, a incidência dos parâmetros geotécnicos críticos ao longo da pista sofre das incertezas normalmente atribuídas a parâmetros geotécnicos. Nestas condições, a escolha de conviver com futuros reparos localizados na pista da saída rápida parece ser mais indicada do que a opção de se adotar um pavimento mais robusto e oneroso, com o fim de evitar as deformações acumuladas em regiões localizadas do subleito, causadas por cargas cíclicas.



Tabela 15: Propriedades e espessuras utilizadas para as camadas do pavimento e do subleito na análise de tensões

Camada Coeficiente Espessura Módulo

de Poisson (cm) (MPa)

Revestimento em CBUQ 0.33 10 3500

Base de BGTC 0.20 20 10000

Sub-base de BG 0.35 20 170

Reforço com solo CBR >9% 0.35 110 70

+ Estabilização com rachão

Subleito 0.40 – 24



Table 16: Posições das cargas para um Boeing 747

Nº da Posição-X Posição-Y Carga Pressão Raio

Carga (cm) (cm) (N) (kPa) (cm)

1 251.5 0 262525 1554 23.189

2 132.5 0 262525 1554 23.189

3 251.5 144 262525 1554 23.189

4 132.5 144 262525 1554 23.189

5 609.5 307 262525 1554 23.189

6 490.5 307 262525 1554 23.189

7 609.5 451 262525 1554 23.189

8 490.5 451 262525 1554 23.189

9 -132.5 0 262525 1554 23.189

10 -251.5 0 262525 1554 23.189

11 -132.5 144 262525 1554 23.189

12 -251.5 144 262525 1554 23.189

13 -490.5 307 262525 1554 23.189

14 -609.5 307 262525 1554 23.189

15 -490.5 451 262525 1554 23.189

16 -609.5 451 262525 1554 23.189



Tabela 17: Resultados da Locação Nº 1

Posição-X (cm): 192 – Posição-Y (cm): 72

Tensões Normais

Posição Ca- σxx σyy σzz τyz τzx τxy

Z (cm) mada (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa)

9.999 1 -544.45 -570.9 -18.89 -0.4 -0.62 34.14

20 2 60.8 -43.11 -67.48 0.36 -2.7 -5.94

40 3 -0.33 1.32 -97.75 2.87 -5.09 -3.14

105 4 5.48 17.94 -71.89 3.09 -5 -3.5

159.99 4 33.5 54.61 -53.2 2.88 -3.7 -5.38

Deformações Normais e Deflexões

Posição Ca- εxx εyy εzz ux uy uz

Z (cm) mada (10−6) (10−6) (10−6 (µm) ) (µm) (µm)

9.999 1 -99.95 -110 99.76 -64.693 56.531 15234.89

20 2 8.29 -4.18 -7.1 -11.275 11.81 15237.15

40 3 196.58 209.7 -577.04 87.516 -73.101 15180.79

105 4 348.09 588.37 -1144.18 313.305 -293.081 14477.02

159.99 4 471.48 878.6 -1200.51 498.642 -469.698 13845.57



Tensões e Deformações Principais

Posição Ca- σ1 σ2 σ3 ε1 ε2 ε3

Z (cm) mada (kPa) (kPa) (kPa) (10−6) (10−6) (10−6)

9.999 1 -99.95 -110 99.76 -64.693 56.531 15234.89

20 2 8.29 -4.18 -7.1 -11.275 11.81 15237.15

40 3 196.58 209.7 -577.04 87.516 -73.101 15180.79

105 4 348.09 588.37 -1144.18 313.305 -293.081 14477.02

159.99 4 471.48 878.6 -1200.51 498.642 -469.698 13845.57




Posição-X (cm): 132.5 – Posição-Y (cm): 144

Tensões Normais



9.999 1 -1497.91 -1716.85 -1335.89 -34.11 46 5.96

20 2 376.2 425.23 -647.66 -59.74 75.61 19.93

40 3 9.41 28.86 -120.31 -20.91 13.49 -0.16

105 4 0.1 18.94 -65.35 -15.65 7.17 -2.65

159.99 4 21.87 50.41 -49.63 -6.05 0.98 -4.74



Z (cm) mada (10−6) (10−6) (10−6 (µm) ) (µm) (µm)

9.999 1 -140.14 -223.34 -78.58 4.939 -60.349 15350.85

20 2 42.07 47.95 -80.79 -18.299 18.504 15344.98

40 3 243.62 398.11 -786.51 -43.239 143.017 15252.53

105 4 233.47 596.9 -1028.84 85.978 184.748 14547.34

159.99 4 308.45 858.99 -1070.34 181.517 236.285 13983.34






9.999 1 -1720.34 -1509.08 -1321.23 -224.67 -144.39 -73.01

20 2 -656.66 377.11 433.31 -81.87 42.18 48.92

40 3 -124.52 10.55 31.92 -819.91 252.71 422.43

105 4 -68.8 0.04 22.44 -1095.27 232.41 664.39

159.99 4 -50 21.1 51.55 -1077.49 293.65 880.94




Posição-X (cm): 550 – Posição-Y (cm): 379

Tensões Normais



9.999 1 -609.97 -523.33 -18.77 0.4 0.72 51.96

20 2 118.83 -20.97 -66.86 -0.36 -0.17 4.66

40 3 8.44 -0.76 -96.26 -2.87 -3.73 -4.33

105 4 12.32 14.12 -67.8 -3.09 -4.19 -5.58

159.99 4 42.79 47.79 -47.7 -2.88 -4.19 -8.71



Z (cm) mada (10−6) (10−6) (10−6 (µm) ) (µm) (µm)

9.999 1 -123.16 -90.24 101.49 -104.497 -56.53 13084.64

20 2 13.64 -3.14 -8.64 -31.537 -11.81 13086.85

40 3 249.36 176.36 -582.04 108.504 73.101 13029.73

105 4 444.34 479.17 -1100.74 489.232 293.08 12338.91

159.99 4 610.76 707.36 -1134.35 795.071 469.698 11738.88






9.999 1 -634.3 -499 -18.77 -132.41 -81 101.49

20 2 -66.86 -21.12 118.99 -8.64 -3.15 13.66

40 3 -96.49 -2.3 10.21 -583.85 164.09 263.45

105 4 -68.15 7.92 18.88 -1107.65 359.6 570.82

159.99 4 -48.01 36.53 54.36 -1140.26 490.1 833.94




Posição-X (cm): 490.5 – Posição-Y (cm): 307

Tensões Normais



9.999 1 -1574.63 -1651.14 -1335.7 32.8 48.53 123.43

20 2 436.2 434.45 -646.82 55.77 79.91 -43.89

40 3 19.19 24.9 -118.58 15.22 14.69 -11.66

105 4 7.55 13.78 -61.46 10.34 7.61 -9.69

159.99 4 31.83 41.59 -44.61 2.63 -0.25 -14.04



Z (cm) mada (10−6) (10−6) (10−6 (µm) ) (µm) (µm)

9.999 1 -168.28 -197.35 -77.48 -48.117 19.158 13482.82

20 2 47.87 47.66 -82.1 -41.042 -17.981 13476.91

40 3 305.74 351.12 -788.32 -3.446 -68.058 13384.04

105 4 346.25 466.35 -984.61 346.136 27.981 12693.54

159.99 4 469.91 657.98 -1004.45 614.03 92.419 12160.92






9.999 1 -1742.13 -1504.01 -1315.34 -231.93 -141.44 -69.75

20 2 -655.87 400.16 479.54 -83.18 43.54 53.07

40 3 -121.96 13.36 34.11 -815.16 259.43 424.27

105 4 -63.96 2.79 21.04 -1032.87 254.45 606.4

159.99 4 -44.7 21.87 51.63 -1006.01 277.79 851.66



Figura 14: Estimativas de resistência não drenada através de ensaios de palheta e de CPTU



6. DRENAGEM

ESTUDO HIDROLÓGICO O primeiro passo na elaboração de um projeto e/ou análise de drenagem para rodovias ou aeródromos é caracterizado pelo estudo hidrológico da região onde ele será implantado. Com esse estudo é possível determinar as condições de vazão máxima afluente, com vistas ao correto dimensionamento dos elementos a serem construídos. A série histórica de chuvas foi obtida a partir da estação meteorológica mais próxima do sítio aeroportuário, cujos dados principais constam da Figura 15.

Figura 15 – Dados da estação meteorológica

A partir da base de dados do sistema Hidroweb disponível no site da Agência Nacional de Águas (www.hidroweb.ana.gov.br) e, ainda, complementando com dados obtidos do site do Agritempo (www.agritempo.gov.br), foram obtidos os valores de chuvas máximas diárias referentes à estação meteorológica supracitada, para uma série de 22 anos, conforme mostra a Tabela 21.



Tabela 21 – Dados anuais de precipitação máxima de 24h (mm)

ANO 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

198_ - - - - - 145 82,4 127,9 108,6 75,7

199_ 72,6 159,6 79,3 78,7 110,8 149,3 76,3 91,4 80,8 -

200_ - - 205,9 102,6 61,6 124,6 106,9 98,4 59,2 79,7

Pelo Método das Isozonas para a determinação da equação das chuvas, desenvolvido por José Jaime Taborga Torrico (1974), calcula-se primeiramente a média e o desvio padrão dos dados coletados.

𝐼 ̅ = 102,8 𝑚𝑚

𝑠𝐼 = 30,9 𝑚𝑚 (6.1)

𝑛 = 22 Para a determinação da chuva máxima provável para certo tempo de recorrência, é necessário realizar transformações por meio de um método estatístico, no caso foi utilizada a Distribuição de Gumbel descrita nas expressões a seguir.

𝐼𝑡 = 𝐼 ̅+ 𝑘. 𝑠𝐼 (6.2) It = precipitação máxima provável para o tempo de recorrência T; Ī = média das precipitações estudadas; sI = desvio padrão das precipitações estudadas; e k = fator de freqüência de Gumbel Para o caso em pauta, foi encontrado o fator de freqüência de Gumbel (k) igual a 0,905 (Figura 12). E, segundo os dados obtidos, determina-se a chuva máxima de 24 horas para o tempo de recorrência de 5 anos para o aeroporto de Guarulhos:

𝐼𝑡 = 𝐼 ̅+ 𝑘. 𝑠𝐼 = 102,8 + 0,905.30,9 = 130,7 𝑚𝑚 (6.3) No passo seguinte do método, faz-se a transformação de chuva de 24 horas para as chuvas de 6 minutos e de 1 hora. Para tanto, identifica-se que o aeroporto internacional de Guarulhos (23,4º S; 46,5º W) situa-se na Isozona C (Figura 13).



Figura 1611 – Fatores de frequência de Gumbel (M. D. Reid, 1942)



Figura 127 – Mapa de Isozonas e relações entre precipitações

Para a isozona em questão e, considerando um período de retorno (ou tempo de recorrência) de 5 anos, obtêm-se as relações correspondentes às chuvas de 6 minutos e 1 hora, respectivamente, iguais a 40,1% e 9,8%. Em seguida, determinam-se as alturas e intensidades de chuva para os tempos solicitados de 6 minutos, 1 hora e 24 horas.



Para 6 minutos:

𝐼6𝑚𝑖𝑛 = 130,7 . 0,098 = 12,81 𝑚𝑚

𝑖6𝑚𝑖𝑛 = 12,81 . 606

= 128,1 𝑚𝑚/ℎ (6.4)

Para 1 hora:

𝐼1ℎ = 130,7 . 0,401 = 52,42 𝑚𝑚

𝑖1ℎ = 52,42 . 6060

= 52,42 𝑚𝑚/ℎ (6.5)

Para 24 horas:

𝐼24ℎ = 130,7 𝑚𝑚

𝐼24ℎ = 130,7 . 124

= 5,4 𝑚𝑚/ℎ (6.6)

De forma usual, a relação “intensidade - duração - freqüência” das precipitações é representada por equações do tipo:

𝑖 = 𝐶. (𝑡 + 𝑡0)−𝑛 (6.7) i: intensidade pluviométrica média máxima para a duração t, em mm/h; t: duração da chuva em horas; C, n, t0 : parâmetros a determinar. Com as intensidades de chuvas para 6 min, 1 hora e 24 horas, determinadas para o tempo de recorrência de 5 anos, é possível obter a expressão final da equação das chuvas para o aeroporto de Guarulhos, a saber:

𝑖 = 65,0288 . (𝑡 + 0,3165)−0,7765 (6.8)

BACIAS CONTRIBUINTES O sistema de drenagem proposto contempla 12 caixas coletoras de drenagem compondo, para efeito de dimensionamento, 12 trechos de escoamento e, para cada trecho corresponde uma bacia contribuinte, cujas características foram obtidas graficamente a partir das curvas de nível da superfície altimétrica projetadas sobre a planta de drenagem, fazendo uso do software Bentley® Microstation®.



Tabela 2212 – Bacias de contribuição do sistema de drenagem

Bacia Asfalto Grama

Área (m2) Máx Dist. (m) Decliv. (m) Área (m2) Máx Dist. (m) Decliv. (m) A1 16.767,3 26,7 3,00% 23.313,9 269,5 1,86% A2 4.358,8 34,4 2,04% 11.468,4 125,2 3,28% A3 5.168,9 35,7 1,68% 11.515,8 129,9 3,93% A4 17.395,6 60,1 1,66% 17.260,8 108,2 4,07% A5 16.856,5 56,9 1,23% 16.351,9 172,1 2,03% A6 12.609,4 83,0 1,69% 11.919,0 37,5 2,94% A7 4.779,4 35,8 1,96% 11.817,5 117,7 1,10% A8 2.973,4 32,4 2,16% 8.487,5 102,4 1,17% A9 7.041,9 39,5 2,03% 17.944,3 119,4 1,01%

A10 8.363,5 42,1 1,90% 10.828,9 125,8 0,87% A11 14.688,1 146,1 1,99% 13.173,6 41,3 1,94%

A Figura 18 ilustra a determinação das bacias contribuintes em função das curvas de nível do projeto acabado, devidamente representadas na planta de drenagem.

Figura 138 – Croquis das bacias de contribuição

DIMENSIONAMENTO

6.1.1. CONCEPÇÃO DE DRENAGEM A concepção de drenagem surgiu em função dos projetos de terraplenagem e pavimentação, conforme representado na planta de drenagem.



Tabela 23 – Trechos de escoamento e respectivos contribuintes

Trecho Captação Escoamento Vazões Contribuintes

Comprimento (m) Declividade

T1 C1 C1 - C2 A1 90,0 0,22% T2 C2 C2 - C3 A2 + T1 90,0 0,33% T3 C3 C3 - C4 A3 + T2 90,0 0,33% T4 C4 C4 - C9 A4 + T3 100,0 0,70% T5 C5 C5 - C11 A5 131,0 1,53% T6 C6 C6 - C7 A6 105,0 0,10% T7 C7 C7 - C8 A7 + T6 90,0 0,11% T8 C8 C8 - C9 A8 + T7 90,0 0,11% T9 C9 C9 - C10 A9 + T4 + T8 90,0 0,22%

T10 C10 C10 - C11 A10 + T9 90,0 0,22% T11 C11 C11 - Saída A11 + T10 + T5 200,0 0,50%

6.1.2. TEMPOS DE ENTRADA, DE CALHA E DE CONCENTRAÇÃO O Tempo de Concentração é definido como o tempo que leva uma partícula d’água para alcançar a seção considerada, vinda do ponto mais remoto da bacia tributária. O ponto mais remoto é aquele para o qual é maior o tempo de escoamento. O tempo de concentração decompõe-se geralmente em tempo de entrada e tempo de calha (ou de percurso). Tempo de Entrada é o necessário para que a partícula d'água escoe pela superfície do terreno desde o ponto mais remoto da bacia contribuinte até a correspondente entrada do sistema de drenagem e Tempo de Calha é o que leva a partícula d’água para se escoar pelos condutos, desde a entrada até à seção a ser considerada. A fórmula da Federal Aviation Administration (FAA) para o tempo de entrada se aplica somente à bacias cuja declividade é maior ou igual 0,5%. É expressa por:

𝑡𝑖 = 1,8(1,1−𝑐).√3,281𝐷√𝑆3 (6.9)

ti = tempo de entrada, em min; c = Coeficiente de Deflúvio; D = distância do ponto mais remoto até a entrada do sistema, em m; S = declividade do trecho, em %. O tempo de entrada é, também, em geral, obtido com o emprego da relação empírica D = kT2, sendo D e T, respectivamente, a distância em metros e o tempo em minutos. O



coeficiente adimensional k depende da declividade e da característica do terreno e da distância até o ponto de entrada. O tempo de calha pode ser calculado pelas fórmulas clássicas da hidráulica, relativas ao cálculo das vazões em condutos livres:

𝑇𝑒 = 𝐿60𝑉

(6.10)

Te = tempo de calha ou escoamento, em min; L = comprimento do trecho, em m V = velocidade , em m/s O Tempo de Concentração é a soma dos tempos de entrada e de calha.

𝑇𝑐 = 𝑇𝑒 + 𝑡𝑖 (6.11)

6.1.3. CÁLCULO DAS VAZÕES SUPERFICIAIS Para o projeto da drenagem superficial, a FAA adota o Método Racional, que pressupõe que as chuvas se distribuem com uma mesma intensidade em toda bacia de contribuição. Essa hipótese somente se aplica se as áreas de contribuição forem inferiores a 500 ha. O Método Racional pressupõe a seguinte fórmula:

𝑄 = 𝐶.𝑖.𝐴360

(6.12)

Q = Descarga, em m3/s C = Coeficiente de deflúvio i = Intensidade da chuva com duração igual ao tempo de concentração, em mm/h A = Área da bacia contribuinte, em ha. Se a bacia contribuinte consistir de diversos tipos de superfícies, cada uma delas com diferentes características de infiltração, o coeficiente de deflúvio a ser adotado é a média ponderada entre os coeficientes de deflúvio das áreas contribuintes, tomando como peso suas áreas.

6.1.4. CÁLCULO DA INTENSIDADE DE CHUVA A intensidade da chuva é determinada igualando-se o tempo de duração (td) ao tempo de concentração (tc). Inicialmente, para o cálculo da vazão na entrada do sistema de drenagem, o tempo de concentração é igual ao tempo de entrada. Para o dimensionamento das seções seguintes do referido sistema, deverá ser levado em consideração o tempo de calha para o cálculo do tempo de concentração.



Obtidos os diversos tempos de concentração para as diversas seções do sistema de drenagem, serão calculadas as intensidades pluviométricas e as vazões correspondentes, após o que será feito o ajuste das vazões pelo método HORONJEFF “MODIFICADO”. O método baseia-se na teoria que o maior tempo contribuinte para um mesmo nó, prevalece sobre todos os outros. Em consequência, todas as vazões anteriores devem ser ajustadas para a intensidade pluviométrica correspondente ao maior tempo. Este ajuste é feito com o emprego da seguinte equação:

𝑄𝐴 = 𝑖 ∑ �𝑄𝐼�+ 𝑞 (6.13)

QA = Vazão ajustada para o nó, em l/s; Q = Vazões dos tempos menores, em l/s; I = Intensidades pluviométricas dos tempos menores, em mm/h; Q = Vazão de maior tempo, em l/s.

6.1.5. DIMENSIONAMENTO DE GALERIAS CIRCULARES O dimensionamento dos sistemas de drenagem é comumente feito utilizando-se a fórmula de Manning: 𝑄𝐴

= 𝑣 = 1𝑛∙ 𝑅2 3⁄ ∙ 𝑆1 2⁄ (6.14)

Q = vazão, em m³/s; v = velocidade do escoamento, em m/s; n = coeficiente de rugosidade de Manning; R = raio hidráulico = A/P; S = declividade do dreno, em m/m; P = perímetro molhado, em m; e A = área do dreno, em m².

Os tubos circulares devem ser de concreto endurecido e bom acabamento (coeficiente de Manning 0,012) e dimensionados respeitando os limites de enchimento da lâmina d’água (20% ≤ enchimento ≤ 85%).

O diâmetro da galeria circular a ser adotado é determinado a partir do diâmetro mínimo, segundo uma vazão conhecida e declividade arbitrada, para o enchimento máximo de 85%. No entanto, o diâmetro a ser utilizado será o primeiro diâmetro comercial e existente acima deste mínimo. Desenvolvendo algebricamente a equação de Manning e, considerando o enchimento de 85% do diâmetro, chega-se a seguinte expressão:



𝐷𝑚í𝑛 = � 8∙𝑄∙𝑛∙(4∙𝜃)2 3⁄

𝑆1 2⁄ ∙(𝜃−sen𝜃)5 3⁄ �3 8⁄

(6.15)

Para o enchimento máximo de 85% tem-se: θ = 4,692 radianos e (θ – senθ) = 5,692

Figura 19 – Seção Transversal

Que reduz a equação de Dmín para:

𝐷𝑚í𝑛 = 1,531 ∙ � 𝑄∙𝑛𝑆1 2⁄ �

3 8⁄ (6.16)

6.1.5.1. DETERMINAÇÃO DA LAMINA D’ÁGUA Processo iterativo a ser utilizado para a determinação da altura da lâmina d’água: a) Para a primeira iteração estimar a velocidade v através da expressão abaixo, que considera 85% de enchimento da galeria;

𝑣 = 0,61 ∙ �𝑄1 4⁄ ∙𝑆3 8⁄

𝑛3 4⁄ � (6.17)

b) Com o valor da velocidade v, determinar os valores de θ e senθ pelas fórmulas abaixo;

𝜃 − (sen𝜃) = � 8∙𝑄𝑉∙𝐷2

� (6.18)

𝜃 = �𝐷8/3∙√𝑆∙(𝜃−sen𝜃)5 3⁄

8∙𝑄∙𝑛�3 2⁄

∙ 14 (6.19)

c) Calcular a nova velocidade vi a partir da equação abaixo:

𝑣𝑖 = 𝑆1/2

𝑛∙ �𝐷∙(𝜃−sen𝜃)

4∙𝜃�2 3⁄

(6.20)



Verificar a vi com a vi-1. Caso a diferença seja superior a 10-5 o processo iterativo pode parar, senão, utilizar a média entre vi e vi-1 para a nova iteração no passo 2. Com a velocidade v determinada é possível calcular geometricamente a altura da lâmina d’água h e o enchimento e.

ℎ = �1 − 𝑐𝑜𝑠 𝜃 2� � ∙ 𝐷2 ; 𝑒 = ℎ

𝐷 (6.21)

6.1.6. RESULTADOS Os cálculos para a drenagem superficial da área correspondente à implantação da saída rápida e demais taxiways foram realizados em função das áreas contribuintes, tipo de cobertura e declividades respectivas, consoante ao conteúdo da Circular Consultiva da FAA, AC 150/5320-5C (2006). Para auxiliar nessa tarefa, utilizou-se o programa computacional DRENAGEM, desenvolvido por Simões (2000) no ITA, com orientação da Prof ª Drª Íria, docente titular daquele Instituto.

Tabela 2413 – Resultados do dimensionamento de drenagem

Trecho Tempo (min)

Raio Hidr. (m)

Veloc. (m/s)

Lâmina Dàgua

(m)

Vazão (m3/s)

Diâmetro (m)

Entrada Escoam. Concent. Calc. Adotado

1 38,81 1,25 38,81 0,18 1,20 0,51 0,31 0,60 0,60

2 7,98 0,89 40,06 0,18 1,69 0,47 0,40 0,60

3 8,29 0,82 40,95 0,21 1,83 0,48 0,51 0,70 0,80

4 9,51 0,72 41,76 0,21 2,30 0,59 0,79 0,70

5 36,96 0,83 36,96 0,13 2,64 0,27 0,29 0,50 0,60

6 9,47 1,69 9,47 0,18 1,03 0,46 0,24 0,60

7 34,96 1,38 34,96 0,20 1,09 0,42 0,27 0,70 0,80

8 31,98 1,52 36,34 0,23 0,99 0,52 0,34 0,80

9 36,23 0,80 42,49 0,30 1,88 0,80 1,26 1,00

1,00 10 38,96 0,70 43,28 0,30 2,13 0,78 1,40 1,00

11 24,95 0,57 43,99 0,30 2,91 0,77 1,89 1,00

Na verdade, o trecho 11 corresponde ao sistema de drenagem já existente e, conforme dados do levantamento cadastral, bem como do conteúdo da planta de drenagem obtida junto à INFRAERO (GUA/GRL/004.073.R1, em 30/11/82, ENGEVIX), tal trecho efetivamente possui diâmetro de 1,0 m o que garante à compatibilização do sistema.



7. SINALIZAÇÃO HORIZONTAL A partir da concepção geométrica horizontal, foram projetadas nas pistas de táxi (rolamento) sinalizações de eixo, de borda e faixa de espera, em concordância com outras sinalizações existentes. Tais sinalizações apresentam as seguintes características: Faixa de eixo:

• Traço contínuo com 0,15 m de largura; • Interrompido ao encontrar sinalização de ponto de espera; • Conserva nas curvas, em relação à borda externa, a mesma distância que possuía

em relação às bordas; • Em interseções com pistas de pouso, forma uma curva para unir-se com o eixo da

pista, prolongando-se paralelamente por 60 m além do ponto de tangência, mantendo uma separeção entre os centros das faixas de 0,90 m.

Faixa de borda:

• É utilizada quando o seu acostamento apresentar o mesmo aspecto, porém sem possuir a mesma capacidade de suporte da pista de rolamento;

• Consiste em duas faixas duplas, dispostas uma de cada lado do eixo da pista, ao longo de suas bordas;

• A faixa dupla é composta por dois traços contínuos pararelos, cada um com 0,15 m de largura, com 0,15 m de distância entre suas bordas internas;

• O limite lateral externo das faixas coincide com a borda da pista de rolamento. Ponto de espera:

• É utilizada sempre que houver interseção de uma pista de rolamento pavimentada com uma pista de pouso.

• Composta de quatro linhas e três espaços a distanciados de 0,15 m. • Duas linhas contínuas e duas tracejadas. O distanciamento entre traços e o tamanho

destes vale 0,90 m. As plantas de sinalização horizontal apresentam a concepção adotada para a sinalização horizontal, com base nas diretrizes do RBAC 154 e normas da ABNT. As quantidades estão calculadas de acordo com o Projeto de Sinalização Horizontal planta GUA/PPT/006.1195 cujo resumo apresentamos abaixo:



Tabela 25 – Resumo da quantidade de pintura da sinalização horizontal Pintura Amarela Pintura Branca Largura Comprimento Área Largura Comprimento Área Linha de Eixo

0,15m 3195,00m 479,30m2

Linha de Borda

2 x 0,15m 2995,00m 898,5m2

Posição de Espera

22,5m2

Borda de Pista

0,90m 797,00m 717,30m2

TOTAL 1400,30m2 717,30m2



8. SISTEMAS DE AUXÍLIO VISUAL A NAVEGAÇÃO A partir da concepção geométrica horizontal, foram projetadas nas pistas de táxi (rolamento) sinalizações de eixo, de borda e faixa de espera, todas luminosas, em concordância com outras existentes. Tais dispositivos foram inseridos, em concordância com o cadastramento da infraestrutura elétrica e eletrônica executadas anteriormente neste projeto, a fim de que a alimentação elétrica destes equipamentos fossem compatibilizados com aquela existente no aeroporto. Os cálculos de locação e dimensionamento dos circuitos, foram baseados nas normas abaixo, além do Anexo 14 (ICAO) – Manual de Aeródromos e da ultima edição da AC 150/5345-46:

ABNT NBR 5410 - Instalações elétricas de baixa tensão

ABNT NBR 7732 - Cabos elétricos para auxílios luminosos em aeroportos, na tensão de 3,6/6 kV ABNT NBR 7733 - Aeroportos - Execução de instalação de cabos elétricos subterrâneos para auxílios luminosos ABNT NBR 9718 - Transformadores de isolamento para auxílios luminosos em aeroportos ABNT NBR 12971 - Emprego de sistema de aterramento para proteção de auxílios luminosos em aeroportos – Procedimento

ABNT NBR 14039 - Instalações elétricas de média tensão de 1,0kV a 36,2kV

ABNT NBR 15465 - Sistemas de eletrodutos plásticos para instalações elétricas de baixa tensão - Requisitos de desempenho

Foram considerados a abertura de vala para passagens dos dutos, estando inclusos a limpeza da área, a escavação, a remoção de material e a recomposição do terreno no entorno da rede. Quando construídas sob área pavimentada, tais como revestimento em CBUQ, está incluso também a sua recuperação (a regularização do subleito, a execução da sub-base, a imprimação e o novo revestimento) de acordo com o pavimento existente.

As redes deverão ser executadas com dutos corrugados flexíveis (PEAD) de diâmetro nominal (DN) de 100mm, salvo indicações explicitas em contrário.

Nas travessias de pista de aeronaves ou pátios de aeroportos, a face superior do envelope deverá estar, no mínimo, a 1,30m da superfície superior do pavimento (para pavimento tipo rígido) e, no mínimo, a 0,75m da sub-base do pavimento (para pavimento flexível).

Os dutos deverão ser fornecidos e instalados com tampões nas extremidades e com arame-guia galvanizado e revestido em PVC para puxamento primário da corda ou cabo de aço.



Os serviços de sinalização luminosa estão representados nas plantas do projeto, contendo nestas os quadros de quantitativos. Foram deles que se obtiveram os valores para os serviços. Os quantitativos do SERVIÇO BANCO DE DUTOS SUBTERRÂNEO estão abaixo relacionados considerando já, um fator de folga de 5%:

− 6 x Ø 6'' PEAD envelopado em concreto, 510,00 metros, conforme desenho GRU/PPT/006.1206;



− 6 x Ø 4'' PEAD envelopado em concreto, 810,00 metros, conforme desenhos GRU/PPT/006.1206, .1207 e .1208;

− 4 x Ø 4'' PEAD envelopado em concreto, 4.280,00 metros, conforme desenhos GRU/PPT/006.1206, .1207 e .1208;

− 2 x Ø 4" PEAD envelopado em concreto, 130,00 metros, conforme desenho GRU/PPT/006.1207;

− 1 x Ø 2'' PEAD envelopado em concreto, 10.200,00 metros, conforme desenhos GRU/PPT/006.1197, .1198, .1199, .1110, .1111, .1112, .1113, .1114 e .1115; e

− 6 x Ø 4'' PEAD travessia pelo método não destrutivo, 200,00 metros, conforme desenhos GRU/PPT/006. 1207 e .1208.

Para o SERVIÇO CAIXAS DE PASSAGEM, baseado nos desenhos GRU/PPT/006.1206, .1207 e .1208, têm-se:

− Tipo CEB-I (1,30 mx1,30 m) – pesada, total de 90,00 unidades; − Tipo CED-I (1,30 mx1,30 m) – pesada, total de 17,00 unidades; − Tipo CED-II (2,10 mx2,10 m) - pesada , total de 2,00 unidades; e − Tipo CEL-I (2,10 mx2,10 m) – pesada, total de 13,00 unidades.

Quanto ao SERVIÇO ATERRAMENTO têm-se:

− Cabo de cobre nu, formação 7 fios, seção 10 mm², total de 10.700,00 metros, conforme desenhos GRU/PPT/006.1209, .1210 e .1211, considerando 5% de folga;

− Cabo de cobre nu, formação 7 fios, seção 50 mm², total de 7.190,00 metros, conforme desenhos GRU/PPT/006.1209, .1210 e .1211, considerando 5% de folga;

− Solda exotérmica para as interligação cabo/cabo e cabo/haste, total de 530,00 unidades, levando-se em conta 2 conexões por caixa de passagem, mais 2 conexões nas caixas com haste e mais as coneções de interligação com a linha das luminárias, conforme documentos GRU/PPT/006.1209, .1210, .1211 e .1212; e



− Haste de aço cobreada de Ф19 mm x 3 m de comprimento, total de 65,00 unidades, conforme desenhos GRU/PPT/006.1209, .1210 e .1211.

No SERVIÇO CABO ISOLADO DE MT, considerando cabo para Sinalização Aeroportuária e conectores têm-se:

− Cabo unipolar de cobre, 3,6/6 kV, EPR/PVC, seção 10 mm², conforme NBR 7.732, total de 48.400,00 metros, conforme documentos GRU/PPT/006.1197, .1198, .1199, .1110, .1111, .1112, .1113, .1114 e .1115, com acréscimo de 15% (curvas e caixas); e

− Kit (plugue e receptáculo) para conexão/emenda de cabo 10 mm², 5 kV, 25 A, estanque, totalizando 120,00 unidades, considerando emenda de cabos a cada 600 m, com 50% de reserva.

Em relação ao SERVIÇO LUZ DE BORDA DE PISTA DE POUSO E DECOLAGEM (RUNWAY EDGE LIGHT) foram quantificados:

− Luminária embutida bidirecional reta, completa: corpo com base inferior para uma alimentação, suporte de lâmpadas, juntas de vedação, cabo bipolar com plugue e etc., totalizando 13,00 unidades conforme documentos GRU/PPT/006.1197, .1198 e .1199;

− Sistema óptico com lâmpada halógena 105 W - 6,6A - prisma branco, totalizando 24,00 unidades, conforme documentos GRU/PPT/006.1197, .1198 e .1199; e

− Sistema óptico com lâmpada halógena 105 W - 6,6A - prisma amarelo, totalizando 2,00 unidades, conforme documentos GRU/PPT/006.1198 e .1199.

Para o SERVIÇO LUZ DE BORDA DE PISTA DE TAXI (TAXIWAY EDGE LIGHT), conforme documentos GRU/PPT/006.1197, .1198 e .1199, foram quantificados:

− Luminária elevada omnidirecional, completa: corpo, dome de vidro azul, juntas de vedação, haste de acoplamento frangível, cabo bipolar com plugue e etc., totalizando 106,00 unidades;

− Sistema óptico com lâmpada LED 3W - 6,6 A, totalizando 106,00 unidades; e − Fonte de alimentação, totalizando 106,00 unidades.

No tocante ao SERVIÇO LUZ DE EIXO DE PISTA DE TAXI (TAXIWAY CENTRE LINE LIGHT), conforme documentos GRU/PPT/006.1201 e .1202, foram quantificados:

− Luminária embutida bidirecional reta, completa: corpo com base inferior para uma alimentação, prismas, juntas de vedação, cabo bipolar com plugue e etc, total de 90,00 unidades;

− Luminária embutida bidirecional curva, completa: corpo com base inferior para uma alimentação, prismas, juntas de vedação, cabo bipolar com plugue e etc., total de 115,00 unidades;



− Luminária embutida bidirecional reta, completa: corpo com base inferior para duas alimentações, prismas, juntas de vedação, cabos bipolares com plugue e etc. total de 15,00 unidades; e

− Luminária embutida bidirecional curva, completa: corpo com base inferior para duas alimentações, prismas, juntas de vedação, cabos bipolares com plugue e etc ., total de 15,00 unidades.

− Sistema óptico com lâmpada LED 6 W - 6,6A - verde , total de 425,00 unidades; − Sistema óptico com lâmpada LED 6 W - 6,6A – amarelo, total de 45,00 unidades; − Fonte de alimentação simples (para um sistema óptico), total de 60,00 unidades; e − Fonte de alimentação dupla (para dois sistemas ópticos), total de 205,00 unidades.

A respeito do SERVIÇO LUZ DE BARRA DE PARADA (STOP BAR LIGHT), conforme documentos GRU/PPT/006.1201 e .1202, foram quantificados:

− Luminária embutida unidirecional reta, completa: corpo, prismas, juntas de vedação, cabo bipolar com plugue e etc., total de 24,00 unidades;

− Sistema óptico com lâmpada LED 6 W - 6,6A - vermelho, total de 24,00 unidades; e − Fonte de alimentação unidirecional, total de 24,00 unidades.

Referente ao serviço LUZ DE INDICAÇÃO DE PISTA DE TAXI DE SAÍDA RÁPIDA (RAPID EXIT TAXIWAY INDICATOR LIGHT - RETIL), conforme documentos GRU/PPT/006.1200 e .1201, foram quantificados:

− Luminária embutida unidirecional reta, completa: corpo, prismas, juntas de vedação, cabo bipolar com plugue e etc., total de 12,00 unidades;

− Sistema óptico com lâmpada LED 6 W - 6,6A - amarelo, total de 12,00 unidades; e − Fonte de alimentação unidirecional, total de 12,00 unidades.

SINALIZAÇÃO VERTICAL Para o SERVIÇO SINALIZAÇÕES VERTICAIS DE INSTRUÇÃO OBRIGATÓRIA, conforme documento GRU/PPT/006.1203:

− Painel 800 mm x 1000 mm (HxC) completo: corpo em alumínio, acoplamento frangível, painel com legenda, lâmpadas de halogênio e etc., total de 4,00 unidades;

− Painel 800 mm x 1600 mm (HxC) completo: corpo em alumínio, acoplamento frangível, painel com legenda, lâmpadas de halogênio e etc., total de 1,00 unidade;

− Painel 800 mm x 1800 mm (HxC) completo: corpo em alumínio, acoplamento frangível, painel com legenda, lâmpadas de halogênio e etc., total de 1,00 unidade; e

− Painel 800 mm x 3200 mm (HxC) completo: corpo em alumínio, acoplamento frangível, painel com legenda, lâmpadas de halogênio e etc., total de 4,00 unidades.



Em relação ao SERVIÇO SINALIZAÇÕES VERTICAIS DE INFORMAÇÃO, conforme documento GRU/PPT/006.1203, seguem quantitativos:







− Painel 600 mm x 2600 mm (HxC) completo: corpo em alumínio, acoplamento frangível, painel com legenda, lâmpadas de halogênio e etc., total de 5,00 unidade; e

− Painel 600 mm x 2800 mm (HxC) completo: corpo em alumínio, acoplamento frangível, painel com legenda, lâmpadas de halogênio e etc., total de 1,00 unidade.

O SERVIÇO BASE PARA PAINEL VERTICAL foi quantificado, conforme documento GRU/PPT/006.1203, nos itens abaixo:

− Base de concreto 600 mm x 1400 mm (LxC), total de 6,00 unidades; − Base de concreto 600 mm x 2000 mm (LxC), total de 1,00 unidade; − Base de concreto 600 mm x 2200 mm (LxC), total de 2,00 unidades; − Base de concreto 600 mm x 2600 mm (LxC), total de 1,00 unidade; − Base de concreto 600 mm x 3000 mm (LxC), total de 1,00 unidade; − Base de concreto 600 mm x 3200 mm (LxC), total de 1,00 unidade; − Base de concreto 600 mm x 3600 mm (LxC), total de 4,00 unidades; − Base de concreto 600 mm x 4900 mm (LxC), total de 1,00 unidade; − Base de concreto 600 mm x 5500 mm (LxC), total de 3,00 unidades;e − Base de concreto 600 mm x 7900 mm (LxC), total de 1,00 unidade.

O SERVIÇO BASE METÁLICA, das Caixas metálicas, foi quantificado conforme documentos GRU/PPT/006.1209, .1210 e .1211, nos seguintes itens:

− Base metálica própria para fixação de luminária, tipo L-867 FAA, total de 134,00 unidades; e

− Base metálica própria para fixação de luminária, tipo L-868 FAA, total de 284,00 unidades.



No item Equipamentos, SERVIÇO REGULADOR DE CORRENTE CONSTANTE, MICROPROCESSADO, 380 V, 6,6 A, 60 HZ, 5 NÍVEIS DE REGULAÇÃO, nos subitens a seguir, foram quantificados em:

− 7,5 kW (RCC-28 / RCC-43), total de 2,00 unidades, conforme desenho GRU/PPT/006.1199;

− 10 kW (RCC-01), total de 1,00 unidade, conforme desenho GRU/PPT/006.1202; − 15 kW (RCC-21), total de 1,00 unidade, conforme desenho GRU/PPT/006.1202; − 20 kW (RCC-13), total de 1,00 unidade, conforme desenho GRU/PPT/006.1202; e − 30 kW (RCC-94 / RCC-103 / RCC-104), total de 3,00 unidades, conforme desenho

GRU/PPT/006.1205.

Para o SERVIÇO TRANSFORMADOR DE ISOLAMENTO, foram quantificados os seguintes tipos:

− 15 W - 6,6/6,6 A – 5 kV – 60 Hz, com cabos e kit de conexão (pluges e receptáculo), total de 407,00 unidades, conforme desenhos GRU/PPT/006.1199 e .1202;

− 200 W - 6,6/6,6 A – 5 kV – 60 Hz, com cabos e kit de conexão (pluges e receptáculo), total de 31,00 unidades, conforme desenho GRU/PPT/006.1205; e

− 300 W - 6,6/6,6 A – 5 kV – 60 Hz, com cabos e kit de conexão (pluges e receptáculo), total de 10,00 unidades, conforme desenho GRU/PPT/006.1205.

No grupo de Remoções, o SERVIÇO REMOÇÃO DE REDE ELÉTRICA ENTERRADA, foi quantificado

− Rede de balizamento 1x Ø 2'', total de 410,00 metros, conforme desenhos conforme GRU/PPT/006.1198 e.1199, com 10% de folga; e

− Rede de balizamento 4x Ø 4'', total de 1.400,00 metros, conforme desenhos GRU/PPT/006.1206, .1207 e .1208, com 10% de folga.

9. PROTEÇÃO VEGETAL

A determinação das quantidades de foi calculada a partir do projeto geométrico, e de terraplenagem considerando a área a ser gramada em metros quadrados. A planta GUA/PPT/003.539 onde é mostrado tada a área de intervenção (pavimentação e terraplenagem) tem-se ás áreas a serem gramadas, a saber: toda a largura entre o final do bordo do acostamento e o final da saia de aterro ou corte a fim de prover a área preparada das taxiways projetadas. 10. COMO CONSTRUÍDO (AS BUILT)

A determinação da quantidade referente a este item depende totalmente de como serão executados os serviços prestados à época da contratação dos mesmos e impossível de ser prevista neste momento. Por este motivo, foi considerado que tal serviço deverá ser executado e assimilado pelos profissionais que compõe a equipe técnica prevista no item de Adminostração Local.



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IQS SISTEMA DE INFORMAÇÕES EM QUALIDADE LTDA.licitacao.infraero.gov.br/arquivos_licitacao/2011/SEDE... · 2011-06-01 · Tipo / Especificação do documento . DE CÁLCULO Fiscal