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JJUULLHHOO//22001133
Av. Tancredo Neves, 3557 sala 306 – Bairro Castelo CEP 31.330-430 – Belo Horizonte / Minas Gerais. Endereço Eletrônico: [email protected] – Telefax (31) 3418-2175 – CNPJ: 04.472.311/0001-04 2
SSUUMMÁÁRRIIOO
AAPPRREESSEENNTTAAÇÇÃÃOO .................................................................................................................................................................................................. 44
11 IINNFFOORRMMAAÇÇÕÕEESS CCAADDAASSTTRRAAIISS .......................................................................................................................................... 55 1.1 IDENTIFICAÇÃO DO PROPONENTE ...................................................................... 5 1.2 IDENTIFICAÇÃO DO EMPREENDIMENTO ............................................................ 5 1.3 RESPONSABILIDADE TÉCNICA PELO PROJETO DE ENGENHARIA ................. 5 1.4 EQUIPE TÉCNICA .................................................................................................... 6
22 AASSPPEECCTTOOSS GGEERRAAIISS DDOO MMUUNNIICCÍÍPPIIOO ........................................................................................................................ 77 2.1 HISTÓRICO ............................................................................................................... 7 2.2 LOCALIZAÇÃO E ACESSOS.................................................................................... 9 2.3 ASPECTOS FISIOGRÁFICOS ................................................................................ 12 2.4 HIDROGRAFIA ........................................................................................................ 12 2.5 GEOLOGIA E HIDROGEOLOGIA .......................................................................... 12 2.6 ASPECTOS SÓCIO-ECONÔMICOS ...................................................................... 15 2.7 SAÚDE ..................................................................................................................... 15
33 CCOONNCCEEPPÇÇÃÃOO DDAA PPRROOPPOOSSTTAA TTÉÉCCNNIICCAA ...................................................................................................... 1166 3.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .................................................................................. 16 3.2 LOCALIZAÇÃO ........................................................................................................ 16
44 IIMMPPLLAANNTTAAÇÇÃÃOO GGEEOORRRREEFFEERREENNCCIIAADDAA DDAA OOBBRRAA...................................................................... 1177 4.1 LEVANTAMENTO PLANIALTIMÉTRICO ............................................................... 17 4.2 PROJETO GEOMÉTRICO ...................................................................................... 17 4.3 PROJETO DE TERRAPLENAGEM ........................................................................ 17
55 EESSTTUUDDOOSS HHIIDDRROOLLÓÓGGIICCOOSS ................................................................................................................................................ 1199 5.1 METODOLOGIAS EMPREGADAS ......................................................................... 19 5.2 INFORMAÇÕES SOBRE A BACIA DE CONTRIBUIÇÃO...................................... 19 5.3 VAZÃO MÍNIMA (Q7,10) ............................................................................................ 19 5.4 VAZÃO MÍNIMA RESIDUAL (QRESID) ...................................................................... 19 5.5 VAZÃO MÉDIA DE LONGO TERMO (QL,T) ............................................................ 19 5.6 VAZÃO MÁXIMA (QMÁX) .......................................................................................... 19
66 BBAARRRRAAGGEEMM DDEE TTEERRRRAA ............................................................................................................................................................ 2233 6.1 OBJETIVO DA OBRA .............................................................................................. 23 6.2 JUSTIFICATIVA TÉCNICA ...................................................................................... 23 6.3 RELAÇÃO COTA X ÁREA E COTA X VOLUME DA BARRAGEM ....................... 25 6.4 ESTRUTURAS HIDRÁULICAS DE CONTROLE ................................................... 25 6.5 ESTUDOS GEOTÉCNICOS.................................................................................... 27 6.6 MÉTODOS CONSTRUTIVOS ................................................................................. 27 6.7 SUPRESSÃO DE VEGETAÇÃO ............................................................................. 28 6.8 ÁREAS DE EMPRÉSTIMO E BOTA-FORA ........................................................... 28 6.9 SISTEMA DE OPERAÇÃO E MANUTENÇÃO ....................................................... 28 6.10 CRONOGRAMA DE IMPLANTAÇÃO ..................................................................... 28
77 MMAACCRROODDRREENNAAGGEEMM........................................................................................................................................................................ 3300 7.1 CANAL DE SEÇÃO RETANGULAR ....................................................................... 30 7.2 CANAL DE SEÇÃO CIRCULAR ............................................................................. 31
88 MMIICCRROO DDRREENNAAGGEEMM ........................................................................................................................................................................ 3344 8.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .................................................................................. 34 8.2 CÁLCULOS HIDROLÓGICOS ................................................................................ 35 8.3 ELEMENTOS DE DRENAGEM SUPERFICIAL ..................................................... 36 8.4 DRENAGEM SUB SUPERFICIAL ........................................................................... 38
Av. Tancredo Neves, 3557 sala 306 – Bairro Castelo CEP 31.330-430 – Belo Horizonte / Minas Gerais. Endereço Eletrônico: [email protected] – Telefax (31) 3418-2175 – CNPJ: 04.472.311/0001-04 3
99 PPRROOJJEETTOO DDEE PPAAVVIIMMEENNTTAAÇÇÃÃOO .................................................................................................................................. 4411 9.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .................................................................................. 41 9.2 AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DO SUBLEITO ................................................... 41 9.3 CARACTERIZAÇÃO DO TRÁFEGO ...................................................................... 42 9.4 DIMENSIONAMENTO DA ESTRUTURA DO PAVIMENTO .................................. 42 9.5 PERFIL DO PAVIMENTO ....................................................................................... 44 9.6 ESPECIFICAÇÕES BÁSICAS DE MATERIAIS E SERVIÇOS .............................. 44 9.7 CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................... 45
1100 PPRROOJJEETTOO DDEE SSIINNAALLIIZZAAÇÇÃÃOO ............................ EERRRROO!! IINNDDIICCAADDOORR NNÃÃOO DDEEFFIINNIIDDOO.. 10.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS ........................ ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 10.2 PRINCÍPIOS DA SINALIZAÇÃO ................... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 10.3 CONSIDERAÇÕES SOBRE O PROJETO ... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 10.4 SINALIZAÇÃO ............................................... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.
1111 AACCAADDEEMMIIAA NNAA PPRRAAÇÇAA .............................................. EERRRROO!! IINNDDIICCAADDOORR NNÃÃOO DDEEFFIINNIIDDOO.. 11.1 CONCEITO DO PROJETO ........................... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 11.2 EQUIPAMENTOS .......................................... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 11.3 USO DA ACADEMIA AO AR LIVRE ............. ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 11.4 BENEFÍCIOS DA ACADEMIA AO AR LIVREERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 11.5 CUIDADOS COM A ACADEMIA AO AR LIVREERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 11.6 ILUMINAÇÃO PUBLICA ................................ ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.
1122 RREEGGIISSTTRROO FFOOTTOOGGRRÁÁFFIICCOO ................................................................................................................................................ 4455
1133 RREEFFEERRÊÊNNCCIIAASS BBIIBBLLIIOOGGRRÁÁFFIICCAASS .......................................................................................................................... 4466
AANNEEXXOOSS ............................................................................................................................................................................................................................ 4477 ANEXO 01. ANOTAÇÃO DE RESPONSABILIDADE TÉCNICA “ART” ANEXO 02. PLANILHAS DO PROJETO GEOMÉTRICO ANEXO 03. PLANILHAS DE CÁLCULOS HIDROLÓGICOS E HIDRÁULICOS ANEXO 04. PLANILHA ORÇAMENTÁRIA ANEXO 05. CRONOGRAMA FÍSICO E FINANCEIRO ANEXO 06. ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DE MATERIAIS E SERVIÇOS.
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AAPPRREESSEENNTTAAÇÇÃÃOO
O presente projeto tem por meta fornecer os elementos necessários ao
planejamento ambiental, social, físico e orçamentário das obras de implantação
de Tratamento de Fundo de Vale, ao longo do Córrego Alvorada no local ocupado
pela da Avenida Afonso Pena na sede urbana do município de Araporã – MG.
O trabalho ora apresentado é composto de três volumes. O primeiro consta de
relatório técnico e seus anexos, planilha orçamentária e especificação técnica de
materiais e serviços. O segundo e o terceiro volumes encerram exclusivamente
todas as peças gráficas que detalham o projeto.
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11 IINNFFOORRMMAAÇÇÕÕEESS CCAADDAASSTTRRAAIISS
1.1 Identificação do Proponente
Razão Social: Prefeitura de Araporã
CNPJ: 23.098.510/0001-49
Insc. Estadual: isento
Prefeito: Renata Cristina Borges Silva.
Endereço: Rua José Inácio Ferreira, 58- Centro.
Município/UF: Araporã - MG
CEP: 38.465-000
Telefax: (34) 3284 9502
Endereço eletrônico: [email protected]
1.2 Identificação do Empreendimento
Tipologia: Tratamento de Fundo de Vale.
Município/UF: Araporã – MG
Área de abrangência: Sede municipal
1.3 Responsabilidade Técnica pelo Projeto de Engenharia
Nome: Ottawa Engenharia Ltda.
Endereço: Avenida Pres. Tancredo Neves, nº 3557 - sl 306
Bairro Castelo
Belo Horizonte – MG / CEP: 31.330-430
Endereço eletrônico: [email protected]
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1.4 Equipe Técnica
Responsáveis Técnicos:
Carlos Mauro Novais Gonçalves
Engenheiro Civil especialista em
Saneamento e Meio Ambiente
CREA-MG: 49.318/ D
Hudson Costa Rocha
Engenheiro Civil
CREA-MG: 99.507/D
Olavo Ianhez Neto Engenheiro Civil
CREA-MG: 154.912/LP
Apoio Técnico:
Rodrigo Eduardo de Castro e Silva Acadêmico de Engenharia Civil / UNI-BH
Gildácio Pereira Chagas Acadêmico de Engenharia Civil / UNI-BH
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22 AASSPPEECCTTOOSS GGEERRAAIISS DDOO MMUUNNIICCÍÍPPIIOO
2.1 Histórico
A construção da Ponte Afonso Pena sobre o Rio Paranaíba, em 1909, ligando
os estados de Minas Gerais e Goiás, permitiu o desenvolvimento e a integração
do Triângulo Mineiro com o sul de Goiás. Na divisão administrativa promovida
pelo Estado de Minas Gerais em 1911, era criado no município de Abadia do Bom
Sucesso, hoje Tupaciguara. O distrito de Araporã, cujo povoado denominava-se
Alvorada, foi criado em 1938. Antes, em 1912, o engenheiro Fernando Alexandre
Vilela Andrade criava em São Pedro de Uberabinha, hoje Uberlândia (MG), a
concessionária estadual dos serviços de transportes Companhia Mineira de Auto
Viação Intermunicipal (CMAVI). Em 1917 a companhia inaugurava no local hoje
ocupado pelo centro da cidade de Araporã um posto de pedágio para atender a
demanda da rodovia então construída por ela, ligando São Pedro do Uberabinha
a Santa Rita do Paranaíba, hoje Itumbiara (GO).
Enquanto construía a estrada, Fernando Vilela investiu capital da empresa no
distrito, adquirindo terras onde foram plantadas as primeiras lavouras com
destaque para a cana-de-açúcar e a posterior instalação de um engenho que
possibilitou a produção de rapadura, açúcar mascavo e a cachaça que era
denominada por uns, "Caninha Para Tudo" e por outros, "Caninha Alvorada". A
CMAVI instalou também a primeira olaria que fabricou tijolos e telhas para a
construção das primeiras casas que deram origem ao povoado de Alvorada.
Fernando Vilela se constituiria no fundador de Araporã.
Consta que o primeiro morador do lugar foi João Rufino que adquiriu terras
pertencentes a João Custódio e construiu sua moradia junto ao córrego que ele
então denominou "Corguinho" e que mais tarde viria a ser denominado Córrego
Alvorada, nome que ostenta até hoje.
Em 1930, Alvorada serviu de palco para as tropas mineiras que defendiam os
ideais revolucionários frente às tropas goianas, nos limites da Ponte Afonso Pena.
Seu quartel-general foi instalado onde hoje está a Praça Dr. Antônio Hélio de
Castro. Naquele ano, católicos se organizam sob a liderança da dona de casa
Eurípedes Toledo Ávila, a dona "Negrinha", esposa do comerciante Ly Ávila e nos
três anos seguintes constroem a capela de Nossa Senhora da Guia cujo sino foi
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doado pelo casal Sebastião Augusto de Araújo/Sebastiana. Três anos depois, a
23 de junho de 1933, chegava a energia elétrica procedente do vizinho município
de Itumbiara. Alguns anos mais tarde, começavam a chegar os primeiros colonos
com o conseqüente desenvolvimento agropecuário da região. Além da pecuária
extensiva, o distrito se notabilizou pela produção de arroz, milho e feijão. Durante
os anos de 1950 o destaque foi a produção de banana que após se constituir na
principal fonte de produção do distrito por uma década, foi dizimada por doença
no final da década. Posteriormente, destacaram-se as culturas de abacaxi, café,
algodão e, por último o incremento da produção de cana-de-açúcar, a maior
lavoura do município até os dias atuais (2010). A 17 de março de 1938 a lei
estadual 148 criava o distrito de Araporã (ex-Alvorada) que na língua tupi quer
dizer nascer do sol. A escolha do nome coube ao empreendedor Fernando
Alexandre Vilela Andrade, presidente da CMAVI e principal responsável pelo
desenvolvimento da região. Passada a fase da CMAVI que foi extinta em 1945,
surge novo empreendedor em Araporã, o empresário Avenir Alves Vilela que na
década de 1960 fundou a Cerâmica Vilela e a Usina Alvorada na companhia dos
sócios "Chico do Pim", Antônio Rabelo e outros. A cerâmica operou até o final dos
anos 1980 e a Usina Alvorada ostenta até os dias atuais a posição de maior
empreendimento privado do município e pertence à família Franceschi, oriunda de
Jaú (SP).
No início da década de 1960, o território de Araporã é beneficiado com o
asfaltamento de duas rodovias federais - BR 153 e BR 452 - e a Ponte (de
concreto) Engenheiro Cyro Gomes de Almeida, a Ponte "JK" que passava a
substituir a velha Ponte Afonso Pena, símbolo do desenvolvimento desta região.
Outro fator determinante no progresso de Araporã foi a construção da Usina
Hidrelétrica de Furnas em seu território que não só permitiu o seu crescimento
populacional como ensejou meios para a transformação do sonho de
emancipação do município em realidade. A construção da usina foi iniciada em
1974 e concluída em 1980. Doze anos depois, em 12 de abril de 1992, surgia o
município de Araporã (Lei estadual nº 10704, de 27/04/92) tendo como intendente
o contador David Penha e como primeiro prefeito eleito o agropecuarista e
economista Valdir Inácio Ferreira (01/01/1993 a 31/12/1996). Idinez Antônio Tizzo
foi o primeiro presidente da Câmara Municipal de Araporã (01/01/1993 a
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31/12/194).
A idéia emancipacionista remonta ao início da década de 1940, articulada pelo
tabelião Antônio Rabelo, o "Toniquinho" que veio de Tupaciguara em 1939 para
aqui desenvolver as funções cartorárias. Ele cultivou a idéia até o final de seus
dias (1996), mas antes de morrer nomeou seu sucessor o então vereador por
Araporã em Tupaciguara, Valdir Inácio Ferreira. Este se constituiu no grande líder
político que levaria até o fim o processo emancipatório dedicando-se por inteiro ao
mesmo, tendo como principal parceiro o também vereador por Araporã em
Tupaciguara Deguimar Vieira de Faria e contando com o apoio do então deputado
estadual Anderson Adauto.
Aos 17 anos de emancipação política (2009), Araporã antecipa sua maioridade
se apresentando como um dos municípios mais bem situados da região,
econômica e socialmente. Segundo dados do IBGE referentes ao ano de 2006 e
divulgados em dezembro de 2008, o município se apresentava naquele ano com
o maior Produto Interno Bruto (PIB) por habitante do país com R$ 261.005,
resultado superior à média nacional (R$ 12.688,). Um ano antes, em 2005, o
município ocupou o 2º lugar no ranking nacional sendo o município de Cascalho
Rico, também no Triângulo Mineiro o 1º lugar.
2.2 Localização e Acessos
O município de Araporã está localizado no Triângulo Mineiro, região leste do
estado de Minas Gerais, com sede nas coordenadas geográficas 18°26′13″S de
latitude e 49°11′13″O de longitude. Ocupa área total de 289 km², cuja
representação gráfica está contida na folha topográfica Tupaciguara (SE-22-Z-B-
V), editadas pelo IBGE. Limita-se com os municípios de Tupaciguara, Monte
Alegre de Minas, Centralina e Itumbiara/GO.
A sede municipal encontra-se a 465 m de altitude e distância de 700 km de
Belo Horizonte.
As principais rodovias que servem de acesso ao município, a partir de Belo
Horizonte são: BR-365 e BR-452, e que serve ao município é: a BR-153.
Av. Tancredo Neves, 3557 sala 306 – Bairro Castelo CEP 31.330-430 – Belo Horizonte / Minas Gerais. Endereço Eletrônico: [email protected] – Telefax (31) 3418-2175 – CNPJ: 04.472.311/0001-04 10
Figura 01. Municípios Limítrofes de Araporã
Figura 02. Imagem de satélite da sede municipal de Araporã
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Figura 03. Foto aérea do município de Araporã
Figura 04. Rotas de acesso à Araporã
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2.3 Aspectos Fisiográficos
O clima da região é temperado com temperatura média de 24,3ºC e índice
pluviométrico médio de 1.473,40mm.
O relevo municipal possui topografia plana em quase sua totalidade. A altitude
média é de 465,00m.
2.4 Hidrografia
O município de Araporã está integralmente inserido na Bacia Hidrográfica do
Rio Paranaíba, seus principais cursos d’água são o Ribeirão Piedade e Passa
Três.
Apresenta-se a seguir o mapa hidrográfico do município:
Figura 05. Mapa hidrográfico de Araporã
2.5 Geologia e Hidrogeologia
Segundo AB’ SABER (1971), o Município de Araporã apresenta formas de
relevo denominadas de Domínio dos Chapadões Tropicais do Brasil Central,
“localizada numa área de relevo mediamente dissecado caracterizado pela
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presença de vales encaixados e vertentes com acentuado declive”, enquanto o
RADAM (1983) define o relevo dessa área como Planaltos e Chapadas da Bacia
Sedimentar do Paraná, inserida na subunidade Planalto Setentrional da Bacia
Sedimentar do Paraná.
Assim, de acordo com essas classificações, Mendes apud Assunção (2004)
afirma que a morfologia do relevo do município apresenta áreas com superfícies
aplainadas, formadas por rochas sedimentares que fazem parte dos chapadões
comumente limitados por vertentes erosivas.
BACCARO (1989) classifica o relevo especificadamente da porção sul do
município, considerando a declividade, a geologia e os processos erosivos atuais,
em dissecado e intensamente dissecado. Nessa porção, observa-se o predomínio
do relevo intensamente dissecado. Este setor apresenta uma porção mais
elevada com topos aplainados pertencentes a uma grande chapada. Entre 640 e
700 m de altimetria, encontra-se uma superfície separada do nível de cima, por
rupturas de declive mantidas por distintos derrames basálticos. Portanto, define o
relevo como predominantemente dissecado em formas tabulares amplas,
apresentando escarpas com desníveis superiores a 150m. Tais rupturas são,
assim, expressas pelas ocorrências rochosas da base para o topo com as
constatadas nas proximidades do Rio Araguari, rochas Pré-Cambrianas do Grupo
Araxá (mica xisto serecitaxisto e quartzito, predominantemente) basalto e arenito
intertrapeado da Formação Serra Geral e arenitos Cretáceos do Grupo Bauru
capeados pelos sedimentos Terciários e Quaternários. (BACCARO, 1989, p.17)
Além disso, verificou-se através do trabalho de campo realizado, uma
predominância da Formação Nova Ponte e Formação Serra Geral. A Formação
Nova Ponte, atribuída ao Terciário, que descreve um conjunto de conglomerados,
desorganizados, com acamamento mal definido, associados a arenitos sem
estruturação sedimentar; enquanto que a Formação Serra Geral refere-se à
província magmática relacionada aos derrames e intrusivas que recobrem 1,2 x
106 km² da Bacia do Paraná, sendo constituída dominantemente por basaltos.
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Figura 06. Geologia Simplificada da Região de Araporã (Triângulo Mineiro)
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2.6 Aspectos Sócio-Econômicos
Segundo informações do censo 2010 do IBGE o município de Araporã, no ano
de 2010, contava com uma população de 6.144 habitantes, com 5.898 residentes
na sede municipal e uma densidade demográfica de 20,77 hab/km².
O PIB per capita do município é de R$147,964,58 e o rendimento mensal
médio dos domicílios é de R$1.085,06 e o índice de Desenvolvimento Humano
Municipal – IDH é 0,78.
2.7 Saúde
Toda a população de Araporã (inclusive área rural) é atendida pelo Programa
de Saúde da Família (PSF), que conta com médicos e agentes para exercer suas
funções de acordo com parâmetros do Ministério da Saúde. São equipes de
Saúde da Família (ESF) ampliadas com saúde bucal tipo II, com técnicas de
higiene dental, além de apoio de nutricionista, psicólogo, fisioterapeuta,
fonoaudiólogo, e serviço social. Ao todo o município conta com 5
estabelecimentos públicos de saúde.
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33 CCOONNCCEEPPÇÇÃÃOO DDAA PPRROOPPOOSSTTAA TTÉÉCCNNIICCAA
3.1 Considerações Iniciais
A concepção do Projeto de Tratamento de Fundo de Vale onde se estende a
Avenida Afonso Pena, objeto deste trabalho, foi elaborada com base em
levantamento planialtimétrico realizado exclusivamente para este fim.
Os parâmetros geométricos utilizados estão em conformidade com as
Especificações do Departamento Nacional de Estradas e Rodagem (DNER),
agrupadas na Edição “Normas para Projeto Geométrico das Vias Urbanas”, bem
como as demais Normas Brasileiras concernentes.
A partir da diretriz básica, proposta pela administração municipal,
desenvolveram-se estudos de realinhamento do trecho existente da avenida em
pauta e sua complementação, entre a Rua Francisco Gomes e a pista marginal da
Rodovia BR-153, com o propósito de retirar as edificações em área de risco,
minimizar os aspectos negativos decorrentes das desapropriações e/ou
remoções, melhorar as condições de circulação urbana e criar um espaço de
lazer e convívio social, proporcionados por uma avenida e uma praça que
reunirão condições ideais à prática de caminhadas, exercícios físicos e jogos de
mesa como Damas e Xadrez.
3.2 Localização
A obra em pauta será implantada no talvegue formado pelo Córrego Alvorada,
entre a Rua José Guerino e a pista marginal da Rodovia BR-153.
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44 IIMMPPLLAANNTTAAÇÇÃÃOO GGEEOORRRREEFFEERREENNCCIIAADDAA DDAA OOBBRRAA
4.1 Levantamento Planialtimétrico
Elaborou-se o levantamento topográfico georreferenciado da área de interesse
do projeto que compreende área que será inundada pela represa, trecho de
avenida existente e suas esquinas, perfil do fundo do Córrego Alvorada, cadastro
dos bueiros existentes e finalmente levantamento detalhado da área que receberá
o prolongamento da Avenida Afonso Pena.
4.2 Projeto Geométrico
No trecho final da Avenida Afonso Pena, compreendido entre a Rua Francisco
Gomes e a pista marginal da Rodovia BR-153 foram projetadas duas pistas, uma
em cada margem do Córrego Alvorada, que se encontra canalizado entre as ruas
José Guerino e Antônio Rabelo. As novas pistas terão 6,50 metros de largura e
300 metros de extensão cada uma. A linha base se desenvolverá pelo eixo das
pistas, estaqueadas a cada 20 metros. O caimento transversal será de 3%
direcionado para os bordos internos das via, ou seja, para o lado do canal, que já
conta com as cinco necessárias travessias, em bueiro tubular simples metálico de
diâmetro 2000 mm devidamente pavimentadas, nas ruas José Guerino, João
Guerino, Antônio Rabelo, Gabriel Dias e Francisco Gomes, que serão mantidas e
utilizadas como ligações entre as pistas da direita e esquerda e também como
retornos.
4.3 Projeto de Terraplenagem
O projeto de terraplenagem foi desenvolvido fundamentado no levantamento
topográfico e no projeto geométrico. A execução dos serviços de terraplenagem
obedecerá aos critérios para obtenção de índices técnicos de qualidade, de
acordo com as Normas DNER–ES-278/97, DNER-ES-280/97, DNIT-ES 108/2009
e demais normas brasileiras concernentes.
A limitação da plataforma da avenida, face às condições topográficas do
terreno, demandará a execução de serviços de terraplenagem com realização de
cortes e aterros. Os taludes de corte e aterro terão inclinações de 1(V): 1(H) e
1(V): 1,5(H) respectivamente.
O cálculo dos volumes de terraplenagem foi realizado mediante a utilização de
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um programa computacional que apresenta as seções de terraplenagem em cada
estaca definida ao longo da via e uma planilha de resultados que forneceu os
volumes de terraplenagem para orçamento da obra.
Apresentam-se em anexo as planilhas de cálculo dos volumes de
terraplenagem, e como peças gráficas, as seções de terraplenagem.
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55 EESSTTUUDDOOSS HHIIDDRROOLLÓÓGGIICCOOSS
5.1 Metodologias Empregadas
Para o cálculo das vazões mínima e média de projeto empregou-se a
metodologia de cálculo apresentada na referência bibliográfica nº 01 e para a
vazão máxima o método descrito em 5.6.
5.2 Informações Sobre a Bacia de Contribuição
Tipologia da bacia (código) .......................................................................... 231
Rendimento específico médio mensal mínimo (Rmín,10,M)............... 1,80 L/s/km²
Rendimento específico médio de longo termo (RLT) ..................... 10,00 L/s/km²
Fator estatístico para eventos mínimos (F10,7) ............................................ 0,91
Área de drenagem (Ad) ........................................................................ 7,65 km²
Comprimento do rio principal (L) ........................................................... 4,85 km
Desnível entre o ponto mais remoto da bacia e a seção enxutória (H) ...... 64 m
Declividade média do rio principal (I) .............................................. 0,0110 m/m
5.3 Vazão Mínima (Q7,10)
Q7,10 = F10,7 x Rmín,10,M x Ad
Q7,10 = 0,90 x 1,80 x 7,65 = 12,39 L/s
5.4 Vazão Mínima Residual (QResid)
QResid =70% x Q7,10
QResid =0,70 x 12,39 = 8,67 L/s ou 31,21 m³/h
5.5 Vazão Média de Longo Termo (QL,T)
QLT = RLT x Ad
QLT = 10,00 x 7,65 = 76,50 L/s ou 275,40 m³/h
5.6 Vazão Máxima (Qmáx)
5.6.1 Modelo empregado
Para o cálculo da vazão máxima para verificação dos dimensionamentos
hidráulicos da estrutura de extravazão da barragem e da canalização do Córrego
Alvorada, empregou-se a metodologia proposta pelo SCS – Soil Conservation
Service, que utiliza um HUS – Hidrograma Unitário Sintético. Este método
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fundamenta-se no estudo de um grande número de bacias hidrográficas
localizadas no território dos EUA.
Desconsiderou-se o amortecimento do hidrograma de projeto proporcionado
pelo reservatório que se formará a partir do barramento, em decorrência da
constatação do pequeno volume do reservatório que se formará a partir do
represamento do Córrego Alvorada.
5.6.2 Determinação do hidrograma unitário sintético
a) Determinação da declividade equivalente (S3)
Corrêa (2002) explica que a velocidade do escoamento superficial em um rio
depende da sua declividade, quanto maior esta declividade, maior a velocidade
de escoamento. O valor da Declividade Equivalente (S3) de um rio é calculado
pela equação:
2
i
i
i3
S
L
LS
Onde:
S3 = declividade equivalente (m/m)
L = comprimento do talvegue (km) (trechos entre curvas de nível 1, 2, ...n)
J = declividade média do talvegue (m/m) (trechos entre curvas de nível 1, 2, ...n)
Em apenso apresenta-se o perfil do talvegue principal do Córrego Alvorada:
A partir da equação da equação anteriormente apresentada e do perfil do
talvegue principal do curso d’água elaborou-se a planilha de cálculo apresentada
em anexo que demonstra a metodologia do cálculo da declividade média do
talvegue em apreço e aponta o resultado de: S3 = 0,0110 m/m.
b) Tempo de concentração (tc)
O tempo de concentração para o ponto em estudo foi calculado pela fórmula
de Ventura dada pela expressão:
5,0
cI
A 127,0t
Onde A e I são expressos em quilômetro quadrado e metro/metro
respectivamente.
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c) Duração da precipitação efetiva (te)
Na metodologia do SCS, a duração da precipitação efetiva é calculada pela
expressão:
ce t 120t
onde tc é o tempo de concentração expresso em horas.
d) Tempo de pico (tp)
tp = 0,5te + 0,6tc
e) Tempo de retardo (tr)
tr = 5/3 x tp
f) Tempo de base (tb)
tb = tp + tr
g) Vazão de pico (qp)
pp
t
A x 4845,12q A em km² e tp em minutos.
5.6.3 Determinação de hietograma
a) Chuva de projeto
Na avaliação da chuva de projeto será utilizada a equação de intensidade-
duração-frequência obtida pelo método de regressão não linear Gauss-Newton,
para a estação pluviográfica pertencente ao INMET, denominada Cachoeira do
Paredão, situada no município de Capinópolis - MG.
033,1
203,0
952,34
000,600.4
t
Ti onde,
T = Período de retorno (anos); no presente caso admitiu-se:
T = 100 anos para o dimensionamento do extravasor da barragem
T = 25 anos para o dimensionamento do canal do Córrego Alvorada
i = Intensidade de chuva (mm/h);
t = Duração da chuva (min).
b) Precipitação efetiva
Grupo de solo
A avaliação da precipitação efetiva foi realizada considerando que o solo da
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bacia em estudo é do tipo arenoso ou areno-argiloso associado a substrato
rochoso e possui média e alta capacidade de infiltração, da ordem de 8 a 12
mm/h, portanto enquadrado no grupo “A” da classificação do SCS.
Uso do solo e estimativa do CN
Elaborou-se o quadro que descrever a ocupação da bacia e o cálculo do CN.
O valor de CN(II) corrigido para as condições de umidade antecedente III será:
)II(CN13,010
)II(CN23)III(CN
Cálculo da precipitação efetiva Pe
O SCS propõe a formulação:
85,0
)2,0( 2
P
SPPe onde:
Pe = Precipitação efetiva;
P = Precipitação total ou bruta;
S = Coeficiente obtido pela expressão:
254)II(CN
400.25S
5.6.4 Hidrograma de projeto
Para obtenção do Hidrograma de projeto ou de entrada no reservatório fez-se
a convolução das duas séries temporais que são o Hidrograma Unitário e o
Hietograma. Apresentam-se em apenso as planilhas dos cálculos hidrológicos
inclusive as planilhas de convolução da qual se obtém.
Os hidrogramas de projeto ou entrada e se destaca a vazão de pico avaliada
em 33,97 m³/s para o vertedouro da barragem e de 24,01 m³/s para o
dimensionamento da canalização do Córrego Alvorada
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66 BBAARRRRAAGGEEMM DDEE TTEERRRRAA
6.1 Objetivo da Obra
O presente trabalho destina-se a descrever uma obra hidráulica a implantar, e
que consiste no represamento do Córrego Alvorada, para utilização composição
paisagística e atenuação dos efeitos de enchentes na Avenida Afonso Pena.
6.2 Justificativa Técnica
6.2.1 Aspectos ambientais
Do ponto de vista ambiental, esta obra permite a manutenção do meio biótico
à jusante da barragem, uma vez que foi assegurada a vazão mínima residual
equivalente a 70% do Q7,10. Outro aspecto relevante é a ligação do reservatório
com o curso d’água à jusante através de descarga de fundo que deverá
permanecer permanentemente aberta, a fim de garantir a livre transposição da
ictiofauna local e redução da taxa de acúmulo de sedimentos.
Toda a vegetação que existia na área de inundação foi removida com o
propósito de evitar a formação de processos de eutrofização do manancial.
Por fim, para proporcionar melhor inserção ambiental da obra de engenharia,
recomenda-se a elaboração de um projeto de reflorestamento ciliar para as
margens do reservatório, no qual deverão ser especificadas espécies arbóreas
comuns em matas de galeria da região em estudo.
6.2.2 Aspectos econômicos
Sob o aspecto econômico, tem-se que a obra foi idealizada a partir de uma
metodologia que a viabilizasse em temos financeiros, através da minimização seu
custo de implantação. No entanto, o principal objetivo econômico é de
composição paisagística e atenuação de efeitos de cheia à jusante do
barramento.
6.2.3 Geometria do maciço de terra
Altura do maciço ..................................................................................... 6,00 m
Cota da crista ..................................................................................... 466,00 m
Largura da crista ..................................................................................... 5,20 m
Largura máxima da base ..................................................................... 25,00 m
Inclinação do talude de montante ........................................................ 2 H : 1 V
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Inclinação do talude de jusante ......................................................... 1,5 H : 1 V
Comprimento do aterro ....................................................................... 200,00 m
Volume do maciço .......................................................................... 7.430,00 m³
6.2.4 Dimensões do reservatório
Profundidade média ................................................................................ 2,50 m
Perímetro inundado ............................................................................ 16,21 km
Área do espelho d’água ..................................................................... 51.577 m²
Volume total ....................................................................................... 78.932 m³
Volume útil ......................................................................................... 45.472 m³
Volume morto ...................................................................................... 5.537 m³
6.2.5 Níveis operativos
Nível mínimo normal (NAmín) ............................................................. 462,00 m
Nível máximo normal (NAmáx) ........................................................... 464,50 m
Nível máximo maximorum (NAmm) .................................................... 465,50 m
Altura do bordo livre ................................................................................ 0,50 m
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6.3 Relação Cota x Área e Cota x Volume da Barragem
BARRAGEM CÓRREGO ALVORADA
COTA (m)
ÁREA (m
2)
VOLUME ACUMULADO (m³)
460 0 0
461 1.358 679
462 8.358 5.537
463 21.484 20.458
464 28.544 45.472
465 38.375 78.932
466 51.577 123.908
6.4 Estruturas Hidráulicas de Controle
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6.4.1 Estravasor permanente
Para o cálculo da lâmina líquida sobre a soleira do vertedor da barragem
empregou-se a equação abaixo e a vazão máxima calculada para 100 anos de
recorrência.
23
CLH Q onde,
Q = Vazão máxima sobre a soleira do extravasor; Q= 33,97 m³/s
C = Coeficiente de descarga, para a configuração do projeto C = 2,20;
L = Comprimento da soleira igual a 10,00 metros;
H = Elevação da lâmina d’água.
32
CL
Q H
32
10,00 x 20,2
33,97 H
H = 1,35 m
Portanto o vertedor da barragem deverá apresentar soleira com 10,00 metros
de comprimento por 1,35 m de altura, mais 0,65 m de folga, a altura total do
vertedouro será de 2,00 m.
6.4.2 Descida d’água em canal
A vazão excedente no represamento escoará através de um canal de descida
d’água com declividade e altura constantes, posicionado fora do corpo da
barragem, dimensionado como conduto livre conforme descrito a seguir:
Coeficiente de Manning ........................................................................... 0,015
Base do canal ......................................................................................... 2,50 m
Vazão .............................................................................................. 33,97 m³/s
Declividade ....................................................................................... 0,031 m/m
Lâmina d’água ........................................................................................ 1,50 m
Altura do canal ........................................................................................ 2,00 m
Relação lâmina/altura do canal .............................................................. 59,83%
Velocidade de escoamento .................................................................. 9,08 m/s
Número de Froude ...................................................................................... 2,37
Regime de escoamento ...................................................................supercrítico
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6.4.3 Dissipador de energia hidráulica
Ao final do canal de descida d’água, em sua extremidade de jusante será
construída uma caixa de recolhimento e passagem, que funcionará também como
um dissipador de impacto, receberá as vazões provenientes do canal extravasor e
descarga de fundo, e direcionará o fluxo resultante ao primeiro bueiro tubular,
simples metálico de 2.000 mm de diâmetro existente na atual canalização do
Córrego Alvorada, em sua passagem sob a Avenida “A”, no Bairro Zequinha
Cachoeira.
6.4.4 Descarga de fundo
Para garantir a vazão mínima residual regulamentar, a barragem contará com
uma estrutura para descarga de fundo dimensionada segundo o modelo hidráulico
de bocais com os seguintes parâmetros:
Comprimento da tubulação ....................................................... 32,00 m
Diâmetro ................................................................................... 300 mm
Relação (L/D) ........................................................................... 107
Coeficiente de descarga (Cd) ................................................... 0,50
Lâmina d’água mínima sobre o bocal ....................................... 2,00
Área da seção transversal do tubo ........................................... 0,071 m²
00,281,92071,050,0Q
hg2ACQ d
Q = 0,222 m³/s ou 222 L/s
Verifica-se que a capacidade da descarga de fundo será superior à vazão
mínima residual calculada anteriormente, portanto sua comporta deverá
permanecer parcialmente aberta a fim de permitir a livre circulação da ictiofauna
local e o transporte hidráulico de sedimentos.
6.5 Estudos Geotécnicos
Os estudos geotécnicos serão realizados na fase de implantação da
barragem, para permitir o traçado de redes de fluxo para determinação da largura
da barragem, posicionamento dos drenos e camadas impermeáveis e verificação
da estabilidade dos taludes.
6.6 Métodos Construtivos
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A barragem de terra em estudo será construída a partir da seleção do solo
transportado mecanicamente da jazida de empréstimo até o local da obra,
distribuído em camadas pouco espessas, (da ordem de 20 cm) e em seguida,
compactado com o uso de rolos compressores adequados ao material utilizado,
utilizando uma GEOGRELHA do tipo STRATA SLOPE para melhorar a
estabilização do solo em toda bacia do lago, sendo no fundo e laterais..
6.7 Supressão de Vegetação
Para implantação da obra recomenda-se a supressão de vegetação existente
na área do reservatório. Entretanto tal intervenção deverá ocorrer após a
autorização dos órgãos ambientais municipal e do estado de Minas Gerais.
6.8 Áreas de Empréstimo e Bota-fora
Com o objetivo de minimizar os impactos ambientais decorrentes da
implantação desta obra, o local de empréstimo e bota fora foi escolhido no interior
do perímetro do atual reservatório da Usina de Itumbiara, distante
aproximadamente 20 km da área da obra, em jazida localizada em área que
raramente se apresenta alagada..
6.9 Sistema de Operação e Manutenção
A operação do sistema consiste em monitorar o volume armazenado pelo
reservatório, de forma a permitir seu parcial esvaziamento sempre que houver
previsão de ocorrência de chuvas intensas na região e assim minimizar a
ocorrência de enchentes no fundo do talvegue do Córrego Alvorada.
A manutenção do sistema consiste em manter desobstruídas as estruturas de
extravasão e dissipação de energia e o acompanhamento das condições de
proteção dos taludes através do enrocamento no talude de montante e vegetação
no talude de jusante, além dos cuidados com reflorestamento realizado por todo o
perímetro do reservatório formado em decorrência do barramento.
6.10 Cronograma de Implantação
A prefeitura de posse do presente projeto buscará recursos estaduais e/ou
federais, para viabilizar a implantação desta obra. Assim, a princípio, não se
dispõem de uma data para início da implantação do projeto, contudo uma vez
levantados os recursos necessários, estima-se que a obra seja iniciada e
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concluída no lapso de uma estação seca do ano, ou seja, entre maio e setembro
que representa 150 dias.
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77 MMAACCRROODDRREENNAAGGEEMM
7.1 Canal de Seção Retangular
7.1.1 Definição e aplicações
Nas situações de projeto em que o escoamento das águas pluviais não puder
se realizar superficialmente através de redes tubulares, será necessário implantar
redes de seção retangular, denominadas galerias celulares.
7.1.2 Altura
As alturas dos trechos de galeria celular foram definidas dentre os disponíveis
no mercado de pré-moldados de concreto, caso seja feita a opção por este tipo de
estrutura, de forma a satisfazerem às ideais condições hidráulicas de
escoamento, minimizar a altura de escavação de valas e também permitir o
lançamento final do caudal coletado pelo sistema de drenagem acima do nível do
nível da geratriz inferior do ultimo bueiro sob a rodovia BR-153.
7.1.3 Largura
As larguras dos trechos de galeria celular foram definidas juntamente com as
alturas, dentre os disponíveis no mercado de pré-moldados de concreto, de forma
a limitar a altura das galerias.
7.1.4 Lâmina D’água
As lâminas d’água foram calculadas admitindo-se o escoamento em regime
uniforme e permanente, sendo seu valor máximo 80% da altura da galeria.
Para todos os trechos de galerias a serem implantados foram verificadas as
lâminas d’águas, através da seguinte expressão matemática: derivada da fórmula
de Manning, e utilizada para o dimensionamento de seções trapezoidais,
triangulares e retangulares.
8/3
2/18/5
4/1
2
I
nQ
zy
b
z12y
b
y
onde:
y = espessura da lâmina d’água;
b = largura da seção do canal;
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z = cotangente do ângulo que as parede do canal fazem com a horizontal;
n = coeficiente de rugosidade de Manning;
Q = vazão;
I = declividade do fundo do canal.
Não sendo possível explicitar “y” nesta equação, a solução da mesma é obtida
através do método iterativo de Newton.
7.1.5 Declividade
As declividades máximas e mínimas das galerias foram admitidas em função
da topografia local, de forma a atender os critérios velocidade máxima e lâmina
d’água máxima respectivamente. Em se tratando de canais de concreto, a
declividade máxima é aquela que proporciona velocidade de escoamento igual a
8,00 m/s.
7.1.6 Velocidade
A velocidade de escoamento da água em tubulação de seção circular pode ser
avaliada pela expressão:
by
QV
Onde os parâmetros envolvidos são os mesmos anteriormente definidos
respeitando-se a coerência de unidades.
O limite máximo de velocidade de escoamento da água no interior da
tubulação varia de acordo com o material empregado em sua confecção, para o
concreto este limite e de 8,00 m/s.
7.1.7 Locação das galerias
Na locação das galerias privilegiou-se o traçado que minimizasse as
interferências com tubulações de água de abastecimento e esgotos sanitários.
7.1.8 Planilha de Dimensionamento
De acordo com a formulação matemática descrita, elaborou-se planilha de
dimensionamento hidráulico das galerias do sistema de macrodrenagem
apresenta em anexo.
7.2 Canal de Seção Circular
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7.2.1 Definição e aplicações
As transposições das ruas transversais à Avenida Afonso Pena são realizadas
através de bueiros metálicos de seção circular e diâmetro de 2.000 mm.
7.2.2 Diâmetro
O diâmetro destes bueiros foi verificado para a vazão de projeto e constatou-
se que as estruturas de transposição das ruas transversais à avenida atendem às
necessidades do projeto. A verificação hidráulica foi realizada conforme a
metodologia a seguir apresentada.
7.2.3 Lâmina D’água
As lâminas d’água foram calculadas admitindo-se o escoamento em regime
uniforme e permanente, sendo seu valor máximo 80% do diâmetro da tubulação.
Todos os bueiros tubulares implantados foram verificados, através das
seguintes expressões matemáticas:
D
y 212cosθ 1
6
1
100K53 180
senK D
y
0,493
2
1
3
8
ID
Q n 4961,5
180 tgK Onde:
I = declividade do trecho (m/m);
D = diâmetro da canalização;
y = altura da lâmina d’água;
Q = vazão no trecho;
n = coeficiente de rugosidade de Manning = 0,014 (tubos de concreto).
O fator 180
é utilizado para converter o argumento das funções trigonométricas
de graus para radianos.
7.2.4 Declividade
As declividades máximas e mínimas das tubulações foram admitidas de forma
a atender os critérios velocidade máxima e lâmina d’água máxima
respectivamente. Em se tratando de tubulações de aço ou concreto, a declividade
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máxima é aquela que proporciona velocidade de escoamento igual a 8,00 m/s.
7.2.5 Velocidade
A velocidade de escoamento da água em tubulação de seção circular pode ser
avaliada pela expressão:
senθ-θD
8QV
2
Onde os parâmetros envolvidos são os mesmos anteriormente definidos
respeitando-se a coerência de unidades.
O limite máximo de velocidade de escoamento da água no interior da
tubulação varia de acordo com o material empregado em sua confecção, para o
concreto este limite e de 8,00 m/s.
7.2.6 Locação das tubulações
Conforme citado anteriormente os bueiros tubulares estão posicionados nas
travessias do Córrego Alvorada sob as ruas transversais.
7.2.7 Planilha de Dimensionamento
De acordo com a formulação matemática descrita, elaborou-se planilha de
dimensionamento hidráulico dos bueiros tubulares do sistema de macrodrenagem
apresentadas em anexo.
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88 MMIICCRROO DDRREENNAAGGEEMM
8.1 Considerações Iniciais
8.1.1 Objetivos do projeto
O presente projeto tem por meta fornecer os elementos de drenagem pluvial
necessários às condições operacionais ideais da via em estudo.
8.1.2 Descrição do projeto
As águas pluviais que incidirão sobre a área de abrangência da intervenção
proposta terão duas destinações distintas. A primeira delas se refere à água que
incidirá sobre a área vegetada de quintais ou sem pavimentação na área de
abrangência do projeto e se infiltrará no terreno, e seu destino será a recarga do
lençol freático. A segunda destinação se refere ao restante da água pluvial, que
ingressará no sistema de drenagem superficial e sub-superficial da área em
estudo composto de avenida pavimentada com caimentos direcionados para o
lado do curso d’água onde serão implantadas as sarjetas. Estas por sua vez
conterão bocas de lobo convenientemente espaçadas que captarão as águas das
enxurradas. As bocas de lobo serão conectadas ao canal de macrodrenagem
abordado no capítulo anterior.
8.1.3 Aspectos técnicos
O sistema de drenagem que será implantado na avenida deverá permitir
apenas o ingresso de águas pluviais e eventualmente águas de lavagem de pisos
nas áreas externas das edificações, ou seja, não serão permitidos lançamentos
de esgotos sanitários na rede de drenagem pluvial.
8.1.4 Aspectos ambientais
Do ponto de vista ambiental a separação dos efluentes do sistema de
drenagem proporciona a melhoria da qualidade do ambiente urbano, pois desta
forma evita-se a emanação de maus odores através das bocas de lobo.
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8.1.5 Aspectos econômicos
Sob o aspecto econômico, tem-se que o projeto de micro drenagem foi
concebido e será implantado fundamentado numa metodologia que o viabiliza em
termos financeiros, pela minimização de seu custo de implantação.
8.2 Cálculos Hidrológicos
8.2.1 Modelo empregado
O cálculo da vazão máxima de projeto, que permite o dimensionamento
hidráulico dos elementos de drenagem pluvial, decorre da utilização do Método
Racional Detalhado, aplicável aos projetos de micro drenagem.
8.2.2 Área de drenagem
A discretização da bacia contribuinte foi realizada em nível de quarteirões,
cujas áreas internas foram subdivididas segundo suas bissetrizes internas, o que
comumente, costuma-se denominar por “diagrama de telhado”, e que define as
áreas contribuintes para cada segmento de sarjeta. O resultado da subdivisão
proposta neste projeto encontra-se apresentado no quadro a seguir:
Áreas de Contribuições
Sub - bacia Área (m²)
Área “A” (ha)
1 440 0,04
2 2.234 0,22
3 909 0,09
4 1.896 0,19
TOTAL 5.479 0,54
8.2.3 Intensidade pluviométrica
A estimativa da intensidade pluviométrica da região do município de Araporã
foi obtida a partir da equação intensidade-duração-freqüência a seguir
apresentada, estabelecida para a estação pluviográfica de Capinópolis - MG,
pertencente à INMET, para a qual se admitiu um período de retorno e um tempo
de concentração de acordo com a natureza da obra.
938,0
184,0
848,26t
T464,3732i
onde,
T = Período de retorno (anos). Empregou-se um período de retorno de 10
anos;
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t = Duração da chuva (min). Empregou-se uma duração de 10 min.
i = Intensidade de chuva calculada igual a 123,05 mm/h.
8.2.4 Coeficiente de escoamento superficial
No método racional a relação ou proporção entre a vazão precipitada sobre a
área da bacia de contribuição, e a que efetivamente se escoa pelo sistema de
drenagem, é expressa em termos de coeficiente de escoamento superficial, ou
“run-off”.
O coeficiente de escoamento superficial utilizado na caracterização da área de
drenagem do projeto foi estimado em C= 0,42 que resulta do emprego de tabelas
de correlação, considerações sobre as condições de cobertura vegetal,
permeabilidade e topografia do terreno em estudo. Calcula-se a média ponderada
dos valores correlacionados, conforme demonstrado nos quadros a seguir:
Determinação do coeficiente de run-off
Tipo de Área A (ha) C A x c
Superfície de Telhados 0,17 0,60 0,100
Vias e Passeios Pavimentos 0,26 0,90 0,236
Superfícies não Pavimentadas 0,11 0,10 0,011
Totais 0,54 0,6428704 0,347
8.2.5 Vazão de projeto
Na metodologia do MÉTODO RACIONAL, a vazão máxima ou de pico é
calculada pela expressão:
Q = 0,00278.C.i.A, onde;
Q = Vazão de projeto em m³/s;
C = Coeficiente de deflúvio (adimensional);
i = Intensidade pluviométrica em mm/h;
A = Área da bacia ou sub-bacia em hectares;
Através do Método Racional determinou-se a vazão resultante da precipitação
direta sobre a área em estudo.
8.3 Elementos de Drenagem Superficial
8.3.1 Sarjetas
Definição e aplicações
Sarjeta é o canal triangular longitudinal situado nos bordos das pistas, junto ao
meio-fio, destinado a coletar as águas superficiais da faixa pavimentada da via e
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conduzi-las às bocas de lobo ou caixas coletoras.
A aplicação da sarjeta se dá em todas as vias a serem pavimentadas e serão
obrigatoriamente executadas em concreto.
No presente projeto admitiram-se sarjetas padrão SUDECAP do tipo B.
Cálculo da capacidade de escoamento
O cálculo da capacidade de escoamento das sarjetas é realizado através da
fórmula de Izzard apresentada a seguir e que traduz a expressão de Manning-
Strickler.
:onde n
Z x I x x y375,0Q 2
13
8
0
Q0 = Vazão escoada na sarjeta;
y = Lâmina d’água;
I = Declividade longitudinal da sarjeta;
Z = Cotangente da declividade transversal da sarjeta;
n = Coeficiente de rugosidade de Manning.
8.3.2 Bocas de lobo
Definição
Bocas de lobo são caixas dotadas de grelhas com a finalidade de coletar as
águas superficiais e encaminhá-las aos poços de visita. Ressalta-se que as bocas
de lobo podem apresentar também entrada de água pela guia, ou ainda pela
combinação das duas situações descritas, todavia, aqui, face às condições
favoráveis de projeto, optou-se apenas por bocas de lobo com entrada somente
pela grelha.
Cálculo da capacidade de engolimento das bocas de lobo
As grelhas das bocas de lobo podem apresentam comportamento hidráulico
diferenciados em decorrência da espessura da lâmina d’água a que é submetida.
Caso esta lâmina seja menor que 12 cm, a grelha se comportará como vertedor
de comprimento igual ao seu perímetro descontado o lado junto ao meio fio. No
caso da ocorrência de lâminas com espessuras superiores a 42 cm, seu
comportamento é idêntico ao de um orifício. Situações intermediárias implicam em
comportamento hidráulico instável, porém intermediário às situações
anteriormente descritas. Para as condições previstas em projeto, ou seja, com
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ocorrência de lâminas d’água sempre inferiores a 12 cm, a capacidade de
engolimento das bocas de lobo foi obtida pela seguinte expressão:
:onde x Y1,655 p
Q2
3
Q = Vazão de engolimento;
Y = Altura da lâmina d’água sobre a grelha;
p = Perímetro útil da grelha.
Admitiu-se que as dimensões das grelhas das bocas de lobo empregadas no
projeto sejam de 100x50 cm e que a lâmina d’água máxima admitida sobre as
grelhas das bocas de lobo e sarjetas previstas em projeto seja de 10 cm.
8.3.3 Sistematização dos cálculos hidráulicos
A partir da formulação matemática relatada nos itens anteriores, apresentam-
se nas peças gráficas as planilhas do sistema de drenagem superficial que
sintetizam os cálculos das sarjetas concomitantemente à determinação da
quantidade de bocas de lobo, bem como seus posicionamentos nas vias urbanas.
8.4 Drenagem Sub Superficial
Definição e aplicações
Nas situações de projeto em que o escoamento das águas pluviais não puder
se realizar superficialmente através de sarjetas, será necessário implantar
elementos sub-superficiais de drenagem, denominados por redes tubulares. No
presente estudo estas tubulações se constituem nos tubos de ligação entre as
bocas de lobo e o canal de macrodrenagem
Diâmetro
Os diâmetros dos trechos da rede de drenagem foram escolhidos dentre os
disponíveis no mercado de forma a satisfazerem os quesitos a seguir abordados.
Lâmina D’água
As lâminas d’água foram calculadas sob as premissas de escoamento em
regime uniforme e permanente, e seu valor máximo admitido correspondente a
80% do diâmetro da tubulação.
Para todos os trechos de tubulações a serem implantados foram verificadas as
lâminas d’águas, através das seguintes expressões matemáticas:
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D
y 212cosθ 1
6
1
100K53 180
senK D
y
0,493
2
1
3
8
ID
Q n 4961,5
180 tgK Onde:
I = declividade do trecho (m/m);
D = diâmetro da canalização;
y = altura da lâmina d’água;
Q = vazão no trecho;
n = coeficiente de rugosidade de Manning = 0,014 (tubos de concreto).
O fator 180
é utilizado para converter o argumento das funções
trigonométricas de graus para radianos.
Declividade
As declividades máximas e mínimas das tubulações foram admitidas de forma
a atender os critérios velocidade máxima e lâmina d’água máxima
respectivamente. Por se tratar de tubulações em concreto, a declividade máxima
é aquela que proporciona velocidade máxima de escoamento igual a 8,00 m/s.
Velocidade
A velocidade de escoamento da água em tubulação de seção circular pode ser
avaliada pela expressão:
senθ-θD
8QV
2
Onde os parâmetros envolvidos são os mesmos anteriormente definidos
respeitada a coerência entre as unidades de medidas.
O limite máximo de velocidade de escoamento da água no interior da
tubulação varia de acordo com o material empregado em sua confecção, para o
concreto este limite e de 8,00 m/s.
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Locação das tubulações
Na locação da rede de drenagem privilegiou-se o traçado que minimizasse as
interferências com tubulações de água de abastecimento e esgotos sanitários.
Planilha de Dimensionamento
De acordo com a formulação matemática descrita, elaborou-se planilha de
dimensionamento hidráulico da rede tubular do sistema de drenagem a qual se
apresenta em anexo.
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99 PPRROOJJEETTOO DDEE PPAAVVIIMMEENNTTAAÇÇÃÃOO
9.1 Considerações Iniciais
A pavimentação prevista para o trecho fina da Avenida Afonso Pena será
composta por concreto betuminoso usinado à quente (CBUQ).
9.2 Avaliação das Condições do Subleito
9.2.1 Investigação geotécnica
Para o presente projeto utilizou-se os dados da investigação geotécnica
realizada por ocasião da implantação do trecho já pavimentado da mesma
avenida em estudo, que afortunadamente possui subleito de características
geotécnicas semelhantes ao da obra em apreço.
9.2.2 Determinação estatística do CBR de projeto
A partir dos resultados dos CBR apurados próximo da área a ser pavimentada,
determinou-se estatisticamente o CBR de projeto conforme o procedimento a
seguir:
:onde n
S x 1,29 - CBR CBR(proj)
CBR(proj) = Índice de Suporte Califórnia adotado no dimensionamento, (%);
CBR = Média Aritmética dos resultados individuais da amostra, (%);
S = Desvio-padrão da média aritmética da amostra, (%);
n = Número de resultados da amostra, (mínimo igual a 9).
O tratamento estatístico das informações obtidas nos ensaios geotécnicos
forneceu os seguintes resultados:
CBR = 11,45%
S = 4,481%
n = 24
Portanto:
10,0% CBR
24
4,481 x 1,29 - 11,45 CBR
(proj)
(proj)
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9.3 Caracterização do Tráfego
A avenida em estudo será utilizada para ligação de bairros da cidade e pode
ser caracterizada como via coletora. Estima-se em 3,0 x 105 o número “N” de
solicitações do pavimento ao longo dos 15 anos determinados para sua vida útil.
De acordo com o número “N” adotado classifica-se a via em estudo como de
tráfego leve.
9.4 Dimensionamento da Estrutura do Pavimento
9.4.1 Determinação da espessura total do pavimento
Em função do número de solicitações equivalentes do eixo padrão “N”
estimada em 3,0 x 105 e do CBR de projeto relativo ao subleito, obteve-se a
espessura total do pavimento (ht).
cm36h
0,10x)100,3(67,77h
xCBRN67,77h
t
598,00482,05t
598,00482,0t
9.4.2 Camada de rolamento
A espessura mínima da camada de rolamento foi estipulada através do
Método da Resiliência.
Previsão da deflexão:
)mm01,0(131D
)100,3log(188,0148,3Dlog
Nlog188,0148,3Dlog
P
5P
P
Revestimento mínimo em CBUQ:
737,5101,4972,0D
961,807R 21
P
Solo tipo III I1 = 1,00 I2 = 0,00
cm4,1R
737,500,0101,400,1972,0131
961,807R
Admitiu-se uma capa de CBUQ com espessura de R = 3,0 cm, KR=2,0.
9.4.3 Base em cascalho compactado
A investigação geotécnica realizada apresentou resultados que permitem a
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utilização de cascalho de jazidas próximas para constituição da base e sub-base
de pavimento.
cm23B
242,100,1B0,20,3
H2,1KBKR
cm24H
203000067,77H
00,1K
%20CBR
20BR
20
598,00482,020
B
SB
Será adotada uma base com espessura de 40 cm compactadas em duas
camadas com 20 cm de espessura.
9.4.4 Sub-base
Verificam-se, através dos cálculos a seguir apresentados, que não será
necessária a implantação de sub-base.
cm36H
%10CBR
7,0K
SL
SB
cm14h
367,0h00,1400,20,3
HKhKBKR
SB
SB
SBSBBR
O resultado negativo obtido no cálculo acima confirma que na presente
situação, o pavimento não requer constituição de sub-base e reforço de subleito.
9.4.5 Verificação do dimensionamento
Camadas Espessura Coeficiente de Equivalência
Estrutural
Espessura Equivalente
R 3,00 2,0 6,00
B 40,00 1,0 40,00
Ht 43,00 46>36 (Ok)!
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9.5 Perfil do Pavimento
Figura 1. Perfil do Pavimento
9.6 Especificações Básicas de Materiais e Serviços
9.6.1 Revestimento
O revestimento será o Concreto Betuminoso Usinado à Quente (CBUQ) com
espessura de 3,0 cm, no qual se poderá utilizar como ligantes, emulsões
asfálticas catiônicas de ruptura média tipos RM-1C e RM-2C ou ainda de ruptura
lenta tipo RL-1C.
Recomenda-se que todo o agregado retido entre as peneiras 1/2" e 3/16" (no
4), equivalente à fração de brita 0 na mistura, seja constituído de brita de gnaisse.
9.6.2 Pintura de ligação
Deverá ser executada pintura de ligação sobre a camada de base imprimada
empregando-se emulsão asfáltica tipo RR-2C, diluída em água à razão de 1:1 e
aplicada a uma taxa em torno de 0,5 L/m² de emulsão.
Todos os serviços deverão seguir a especificação DNER-ES 307/97 – para
“Pintura de Ligação”.
9.6.3 Imprimação
A superfície da camada de base deverá ser imprimada utilizando-se asfalto
diluído tipo CM-30. A taxa de aplicação deverá ser definida experimentalmente no
canteiro de obras e deverá ser capaz de deixar a superfície com película de
ligante residual sensível ao toque após 24 horas.
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Todos os serviços deverão seguir a especificação DNER-ES 306/97 – para
“Imprimação”.
9.6.4 Base estabilizada granulometricamente
A camada de base será do tipo estabilizada granulometricamente sem mistura
com espessura de 40 cm compactadas em duas camadas de 20 cm,
empregando-se brita bica corrida, com granulometria da mistura enquadrada à
faixa “C” .
A camada de base deverá ser compactada com a energia de referência do
Proctor modificado. Especial atenção deverá ser dada ao desvio de umidade em
relação à ótima. Assim, a umidade de compactação na pista deverá situar-se no
intervalo de -1% a +1% em relação à umidade ótima do Proctor modificado,
preferencialmente no ramo seco.
Todos os serviços deverão seguir a especificação DNER-ES-303/97 - "Base
Estabilizada Granulometricamente Sem Mistura".
9.7 Considerações Finais
Além dos controles rotineiros de qualidade dos serviços de pavimentação
recomendam-se, como medida de acompanhamento técnico da execução do
pavimento, medidas defletométricas sobre a camada final de terraplenagem e
sobre cada camada do pavimento, sobretudo sobre a camada de base acabada,
antes da execução do revestimento.
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1100 RREEFFEERRÊÊNNCCIIAASS BBIIBBLLIIOOGGRRÁÁFFIICCAASS
1. Fundamentos de Engenharia Hidráulica / Márcio Benedito Baptista,
Márcia Maria Lara Pinto Coelho. – Belo Horizonte: Editora UFMG – Escola
de Engenharia da UFMG, 2002. 440p;
2. Hidráulica Geral / Paschoal Silvestre. – Rio de Janeiro: LTC – Livros
Técnicos e Científicos, Editora S.A., 1983;
3. Problemas de Mecânica dos Fluidos / Francisco de Assis A. Bastos.
4. Deflúvios Superficiais no Estado de Minas Gerais / edição e coordenação
geral de Sérgio Menin Teixeira de Souza, diretor da Hidrossistemas. Belo
Horizonte: Hidrossistemas;
5. DNER-ES-278/97 – Terraplenagem – serviços preliminares /
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Rio de Janeiro: IPR:
1997;
6. DNER-ES-280/97 – Terraplenagem – cortes / Departamento Nacional de
Estradas de Rodagem. Rio de Janeiro: IPR: 1997;
7. DNIT 108/2009 – Terraplenagem – Aterros Especificação de Serviço /
Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Rio de Janeiro: IPR:
2009;
8. DNER-ES-303/97 - Base Estabilizada Granulometricamente Sem Mistura
/ Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Rio de Janeiro: IPR:
1997;
9. DNER-ES-299/97 – Regularização de Subleito / Departamento Nacional de
Estradas de Rodagem. Rio de Janeiro: IPR: 1997;
10. DNER-ES-306/97 - Imprimação / Departamento Nacional de Estradas de
Rodagem. Rio de Janeiro: IPR: 1997;
11. DNER-ES-307/97 – Pintura de Ligação / Departamento Nacional de
Estradas de Rodagem. Rio de Janeiro: IPR: 1997;
Av. Tancredo Neves, 3557 sala 306 – Bairro Castelo CEP 31.330-430 – Belo Horizonte / Minas Gerais. Endereço Eletrônico: [email protected] – Telefax (31) 3418-2175 – CNPJ: 04.472.311/0001-04 47
AANNEEXXOOSS
Av. Tancredo Neves, 3557 sala 306 – Bairro Castelo CEP 31.330-430 – Belo Horizonte / Minas Gerais. Endereço Eletrônico: [email protected] – Telefax (31) 3418-2175 – CNPJ: 04.472.311/0001-04
AANNOOTTAAÇÇÕÕEESS DDEE RREESSPPOONNSSAABBIILLIIDDAADDEE TTÉÉCCNNIICCAA ““AARRTT’’SS””
Av. Tancredo Neves, 3557 sala 306 – Bairro Castelo CEP 31.330-430 – Belo Horizonte / Minas Gerais. Endereço Eletrônico: [email protected] – Telefax (31) 3418-2175 – CNPJ: 04.472.311/0001-04
PPLLAANNIILLHHAASS DDOO PPRROOJJEETTOO GGEEOOMMÉÉTTRRIICCOO
Av. Tancredo Neves, 3557 sala 306 – Bairro Castelo CEP 31.330-430 – Belo Horizonte / Minas Gerais. Endereço Eletrônico: [email protected] – Telefax (31) 3418-2175 – CNPJ: 04.472.311/0001-04
PPLLAANNIILLHHAASS DDEE CCÁÁLLCCUULLOOSS HHIIDDRROOLLÓÓGGIICCOOSS EE HHIIDDRRÁÁUULLIICCOOSS
Av. Tancredo Neves, 3557 sala 306 – Bairro Castelo CEP 31.330-430 – Belo Horizonte / Minas Gerais. Endereço Eletrônico: [email protected] – Telefax (31) 3418-2175 – CNPJ: 04.472.311/0001-04
PPLLAANNIILLHHAASS DDEE OORRÇÇAAMMEENNTTOO
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CCRROONNOOGGRRAAMMAA FFIISSIICCOO--FFIINNAANNCCEEIIRROO
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EESSPPEECCIIFFIICCAAÇÇÃÃOO TTÉÉCCNNIICCAA