PROJETO EXECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA

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1 REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASIL MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTE DNIT SUPERINTENDÊNCIA REGIONAL DO DNIT NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO PROJETO ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA Rodovia: BR-356/RJ Trecho: Div. MG/RJ São João da Barra Subtrecho: Entr. BR-356(Km 31) Entr. BR-356(Km 39)(Contorno de Itaperuna) Segmento: km 0,0 km 12,5 SNV: 356BRJ9010 Extensão: 12,5 km IMPRESSÃO DEFINITIVA Outubro/2012

2 REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASIL MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTE DNIT SUPERINTENDÊNCIA REGIONAL DO DNIT NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO PROJETO ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA Rodovia: BR-356/RJ Trecho: Div. MG/RJ São João da Barra Subtrecho: Entr. BR-356(Km 31) Entr. BR-356(Km 39)(Contorno de Itaperuna) Segmento: km 0,0 km 12,5 SNV: 356BRJ9010 Extensão: 12,5 km IMPRESSÃO DEFINITIVA Supervisão: Diretoria de Planejamento e Pesquisa Coordenação: Coordenação Geral de Desenvolvimento e Projetos / Coordenação de Projetos Fiscalização: Superintendência Regional do DNIT no Estado do Rio de Janeiro Elaboração: JDS Engenharia e Consultoria Ltda. Contrato Nº: ST /10-00 N Processo: / Edital Nº: 421/09-07 Outubro/2012

3 1. ÍNDICE ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

4 ÍNDICE Pág. 1. ÍNDICE APRESENTAÇÃO MAPA DE SITUAÇÃO ESTUDOS ESTUDOS DE TRÁFEGO ESTUDOS TOPOGRÁFICOS ESTUDOS GEOLÓGICOS ESTUDOS GEOTÉCNICOS ESTUDOS HIDROLÓGICOS ESTUDOS DE TRAÇADO ESTUDOS AMBIENTAIS PROJETOS PROJETO GEOMÉTRICO PROJETO DE INTERSEÇÕES PROJETO DE TERRAPLENAGEM PROJETO DE DRENAGEM E OBRAS DE ARTE CORRENTES PROJETO DE PAVIMENTAÇÃO PROJETO DE SINALIZAÇÃO E OBRAS COMPLEMENTARES PROJETO DE DESAPROPRIAÇÃO PROJETO AMBIENTAL TERMO DE ENCERRAMENTO ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

5 2. APRESENTAÇÃO ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

6 2. APRESENTAÇÃO Rio de Janeiro, 26 de outubro de AO DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES - DNIT SUPERINTENDÊNCIA REGIONAL DO DNIT NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO A/C: Dr. Marcelo Cotrim Prezado Senhor, A JDS Engenharia e Consultoria Ltda., estabelecida à Av. Passos, 91 6º andar - Centro Rio de Janeiro / RJ, apresenta à consideração do Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes DNIT, através da Superintendência Regional do DNIT no Estado do Rio de Janeiro, a Impressão Definitiva, referente aos serviços de Elaboração do Projeto Executivo de Engenharia para Implantação do Contorno de Itaperuna, considerando: Rodovia: BR-356/RJ Trecho: Div. MG/RJ São João da Barra Sub-trecho: Div. MG/RJ Entr. BR-484/RJ (A) (Itaperuna) Segmento: km 31 km 39 (da rodovia atual) Extensão: 12,5 km Lote: Único Edital Nº: 421/09-07 N do Contrato: ST /10-00 N Processo: / Prazo Contratual: 180 (cento e oitenta) dias consecutivos Aditivo contratual: 125 (cento e vinte e cinco) dias consecutivos Data da Assinatura do Contrato: 26/02/2010 Data de Publicação no DOU: 01/03/2010 Vigência do Contrato: 02/03/2010 a 28/08/2010 Reinício do Contrato: 01/02/2012 a 29/07/2012 Aditivo contratual: 90 (noventa) dias consecutivos Encerramento do Contrato: 27/10/2012 ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

7 Constituição do Projeto A presente Minuta é constituído de 8 (oito) volumes, descritos a seguir: Volume 1 Relatório do Projeto e Documentos para Licitação Este Volume tem a finalidade de dar uma visão geral do projeto, constituindo-se basicamente em seu extrato e destina-se a fornecer um conhecimento geral a técnicos e firmas construtoras, na execução da obra. Para tanto ele reúne todos os elementos necessários à elaboração da proposta para a concorrência de obras, bem como as instruções para sua elaboração. É apresentado em formato A-4. Volume 2 Projeto de Execução Este Volume contém as plantas, perfis, seções transversais-tipo, desenhos, quadros e demais elementos gráficos necessários à execução dos projetos. É apresentado em formato A-3 Volume 3 Memória Justificativa Este Volume contém as memórias justificativas dos estudos e projetos elaborados, com a exposição das metodologias adotadas e os resultados obtidos em cada etapa dos estudos e de cada projeto específico. É apresentado em formato A-4. Volume 3B Estudos Geotécnicos Este Volume contém os elementos obtidos nos estudos geotécnicos, tais como boletins de sondagens e resultados dos ensaios do subleito de onde será implantada o Contorno, além da pesquisa de matérias para pavimentação da mesma, contendo as características das pedreiras, areais e jazidas. É apresentado em formato A-4. Volume 3C Notas de Serviço e Cálculo dos Volumes Este volume contém o cálculo dos volumes a movimentar na terraplenagem, bem como as respectivas notas de serviço. É apresentado em formato A-4. Volume 3D Projeto de Desapropriação O Projeto de Desapropriação tem como objetivo apresentar o cadastro das benfeitorias lindeiras à rodovia a ser implantada com a indicação das possíveis desapropriações. O levantamento contém a caracterização das áreas e benfeitorias, os valores estabelecidos para estas desapropriações e o cadastro individual dos proprietários. É apresentado em formato A-4. Volume 3E Relatório de Avaliação Ambiental Este Volume se constitui no documento básico para os entendimentos do DNIT com o órgão ambiental competente, para proceder ao licenciamento do empreendimento. É apresentado em formato A-4. ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

8 Volume 4 Orçamento e Plano de Execução da Obra Este Volume apresenta a metodologia e critérios utilizados para obtenção dos preços dos serviços para elaboração do Orçamento da Obra e contém os quadros resumos, demonstrativos, DMT s e as composições de custo unitário dos itens constantes na tabela de preços do DNIT. É apresentado em formato A-4. Em decorrência do Ofício 186/2013 SRERJ/DNIT, datado de 21 de março de 2013, foi solicitado pela Superintendência Regional do Rio de Janeiro/DNIT a alteração da identificação do Projeto para: - Rodovia: BR-356/RJ - Trecho: Div. MG/RJ São João da Barra - Subtrecho: Entr. BR-356 (km 31) - Entr. BR-356 (km 39) (Contorno de Itaperuna) - Segmento: km 0,0 km 12,5 - SNV: 356BRJ Extensão: 12,5km Sendo o que se coloca para o momento, subscrevemo-nos, Atenciosamente, JDS Engenharia e Consultoria Ltda. ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

9 3. MAPA DE SITUAÇÃO ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

10 3. MAPA DE SITUAÇÃO ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

11 4. ESTUDOS ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

12 4.1 ESTUDOS DE TRÁFEGO ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

13 4.1. ESTUDOS DE TRÁFEGO Introdução Os Estudos de Tráfego ora apresentados têm em conta subsidiar a Elaboração do Projeto Executivo de Engenharia para Implantação do Contorno de Itaperuna. O trecho a ser implantado a partir da BR-356/RJ conta com cerca de 12,5km de extensão. O Projeto em foco compreende o reordenamento do tráfego por meio do desvio de parte do fluxo de veículos que trafegam na BR-356/RJ para o Contorno a ser implantado, com o intuito de reduzir os problemas de fluidez e segurança que ocorrem na área urbana de Itaperuna em função da interferência com tráfego local, aumentando a Capacidade e o Nível de Serviço ofertado. Para análise do tráfego no trecho em Projeto foram verificadas as características técnicas e operacionais necessárias ao atendimento da demanda considerando o horizonte de projeto. Para realização de tal análise foram consideradas, além das definições do Highway Capacity Manual (HCM), 2000, as orientações contidas nos seguintes documentos do Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes (DNIT): Diretrizes Básicas para Elaboração de Estudos e Projetos Rodoviários, 2006; Manual de Estudos de Tráfego, 2006; e IS-201: Estudos de Tráfego em Rodovias, No âmbito dos Estudos de Tráfego foram realizadas contagens volumétricas direcionais e classificatórias em local previamente determinado, de maneira a permitir a estimativa do fluxo de veículos que potencialmente poderá utilizar a nova ligação, a fim de viabilizar: a verificação da suficiência e compatibilidade das características da via a ser implantada com o Nível de Serviço desejado, com o intuito de orientar os Estudos de Traçado; e a determinação do número N, elemento básico para a elaboração do projeto de pavimentação da via em estudo. As contagens foram inicialmente executadas em março/2010 e contemplaram levantamentos de sete dias consecutivos, durante 24 horas ininterruptas. De maneira a promover a atualização dos valores registrados àquela época, foi realizada, em março/2012, uma contagem de um dia, durante 16 horas, no mesmo local das contagens anteriores Área em Estudo A área de estudo deve aqui ser entendida como espaço geográfico, cujas atividades sócio-econômicas influenciam direta ou indiretamente no padrão operacional do tráfego da rodovia e, principalmente, no tráfego que utiliza as interseções ao longo da mesma, no que diz respeito ao seu volume, composição, perfil horário e orientação dos fluxos. Particularmente, a análise sócio-econômica desta área é fundamental para inferir quanto às perspectivas de transformação e evolução desse tráfego, ao longo do horizonte temporal do estudo. Desta forma, a área de estudo pode ser tratada em dois níveis distintos: ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

14 Área de Influência Direta: é a área servida diretamente pela rodovia e pelas vias que lhes dão acesso. Sua delimitação é condicionada por obstáculos físicos, divisão política territorial e pela presença de outras vias; Área de Influência Indireta: é a área que influencia apenas de forma indireta o padrão operacional do tráfego da rodovia em análise. Corresponde ao conjunto das regiões com as quais são feitos os intercâmbios sociais e econômicos da área de influência direta. Assim, essas áreas foram delimitadas com base no conhecimento dos indicadores econômicos disponíveis, no comportamento do tráfego e nos objetivos da análise a ser procedida. Considerações A BR-356 é uma rodovia federal diagonal, que liga a cidade de Belo Horizonte/MG ao município de São João da Barra/RJ, totalizando 472,9 quilômetros de extensão. No Estado do Rio de Janeiro a BR-356 atravessa 5 municípios, entre eles Itaperuna. Esta rodovia é o principal elemento de ligação do Município de Itaperuna com o Estado de Minas Gerais e com as demais regiões do Estado do Rio de Janeiro, por meio da interseção com a BR-101/RJ em Campos dos Goytacases e por meio da interseção com a BR-116/RJ no Município de Muriaé. Itaperuna está a uma altitude de 108 metros, sua população em 2008 era de habitantes (dados do IBGE), e possui 1.105,57 km 2. Área em Estudo Itaperuna ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

15 Entre os Km 31,00 e Km 39,00, respectivamente início e fim do trecho a ser implantado, a BR-356/RJ encontra-se integralmente em área urbana, sendo necessária a implantação do Contorno para viabilizar a transposição desta área de modo confortável e seguro, tanto para os usuários das vias locais quanto para os usuários da própria Rodovia (tráfego de passagem), reduzindo o volume de tráfego no perímetro urbano. Observando que não estão planejadas alterações nas outras Rodovias de acesso à Itaperuna, quais sejam: RJ-186 que vai para São José de Ubá, RJ-220 no sentido de Natividade (ao norte do Município) e RJ-110 no sentido de Bom Jesus do Itabapoana (na divisa dos estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo); e que não foram verificadas rotas alternativas para a transposição do município, pode-se afirmar que não são vislumbradas alterações na circulação que poderiam vir a alterar a configuração atual da área em estudo. Contudo, conforme pode-se verificar no Quadro extraído do Manual de Estudos de Tráfego, 2006, apresentado a seguir, o nível de serviço desejado para o trecho da Rodovia em estudo é C, onde o fluxo deve ser razoavelmente livre, porém com restrições quanto à liberdade dos motoristas de escolher sua própria velocidade. Seleção do Nível de Serviço no Projeto de Rodovias Tipo de Rodovia Relevo Plano Ondulado Montanhoso Via Expressa B B C Via Arterial B B C Coletora C C D Local D D D Área de Influência Direta Diante do exposto no item anterior, o perímetro do Município de Itaperuna foi considerado como delimitador da Área de Influência Direta. Área de Influência Indireta A partir da observação da malha rodoviária do Estado do Rio de Janeiro, e em especial do trecho da BR- 356/RJ que atravessa o Município de Itaperuna na Região Noroeste Fluminense, verifica-se que esta Rodovia é alimentada pelo fluxo de veículos oriundos das demais rodovias do Estado com destino aos Estados do Espírito Santo e Minas Gerais. Assim, cabe considerar que a Área de Influência Indireta do trecho em estudo é o Estado do Rio de Janeiro como um todo. Zonas de Tráfego A delimitação das zonas de tráfego foi realizada por aproximações sucessivas. Em princípio, os pólos de geração e de atração de viagens foram identificados e o seu conjunto foi enquadrado, quando possível, dentro dos limites das microrregiões homogêneas do Instituto Brasileiro de Geometria e Estatística (IBGE), quais sejam, limites políticos, administrativos e censitários. ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

16 Sendo assim, foram definidas as Zonas Internas de Tráfego e as Zonas Externas de Tráfego, conforme explicitado a abaixo. Cabe ressaltar que o limite político do Município que forma a Zona Interna de Tráfego é coincidente com a Área de Influência Direta; e que a região descrita como Zona Externa de Tráfego é coincidente com a Área de Influência Indireta. Zona Interna de Tráfego: Zona IA => Coincidente com os limites do Município de Itaperuna/RJ; Zona Externa de Tráfego: Zona EA => Estado do Rio de Janeiro. Zonas de Tráfego Itaperuna Rio de Janeiro Contagem Volumétrica, Direcional e Classificatória As Contagens Volumétricas, Direcionais e Classificatórias visam determinar a quantidade, o sentido e a composição do fluxo de veículos que passam por pontos pré-selecionados do sistema viário numa determinada unidade de tempo, possibilitando a estimativa do Volume Médio Diário Anual de Tráfego (VMDA), que corresponde ao número total de veículos trafegando na via em um ano dividido por 365 dias. As informações provenientes das contagens são usadas na análise de capacidade, no dimensionamento do pavimento, nos projetos de canalização do tráfego e outras melhorias. Essas contagens, conforme já mencionado, foram realizadas em dois momentos distintos: ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

17 Inicialmente, em março de 2010, em um posto de pesquisa, durante 7 dias consecutivos e 24 horas/dia; Posteriormente, em março de 2012, no mesmo local das contagens anteriores, foi feita uma contagem de 1 dia, durante 16 horas, tendo o objetivo de atualizar os dados originalmente registrados em As contagens foram executadas por pesquisadores, que registraram os volumes por direção dos fluxos, por tipo de veículo e por faixa horária em planilhas, cujo modelo é apresentado em anexo. O croqui do posto de pesquisa com a identificação dos movimentos pesquisados é mostrado abaixo. Posto de Pesquisa Determinação do Volume Médio Diário de Tráfego (VMDA) com base nas contagens de 2010 e de 2012 Conforme já mencionado, foram realizadas contagens de tráfego em 2010 e em 2012, ambas no mesmo local e no mesmo mês. Em 2010, as contagens tiveram 7 dias de duração, cobrindo 24 horas. Em 2012, considerando que se buscava apenas a atualização dos dados contados em 2010, a duração da contagem foi de 1 dia e 16 horas. Os dados dessas contagens são mostrados nos ANOS 1 e 3, discriminados por dia da semana e por sentido de tráfego. Observa-se que a contagem de 2012, que foi realizada em uma sexta-feira, indicou um volume de tráfego bastante superior àquele contado em 2010, no mesmo dia: 37% maior no sentido Itaperuna/Lage do Muriaé e 14% maior no sentido Lage do Muriaé/Itaperuna. Isso, sem considerar os períodos de cobertura diária das pesquisas, que foi de 24 horas em 2010 e de 16 horas em ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

18 Contudo, essas diferenças não devem ser vistas com preocupação, uma vez que os dados apenas representam valores amostrais, e variações com estas proporções podem ser esperadas. Contudo, de maneira a assegurar a precisão desejada para os dados pesquisados, recorreu-se ao Apêndice do Manual de Estudos de Tráfego do DNIT, no qual, à página 299, é apresentada a teoria estatística que norteia a análise de populações amostrais. Inicialmente, consideremos os valores médios horários totais (nos dois sentidos de tráfego) das contagens de 2010, mostrados no ANO 1. Dividindo-se a soma dos valores dos volumes horários, mostrados na coluna Total, por 24 (horas do dia), encontra-se o valor médio para o tráfego horário pesquisado em 2010, que foi de 458 veículos/h, nos dois sentidos de tráfego. Considerando-se o desvio padrão para determinar o valor de dispersão da amostra pesquisada, que é dado pela expressão S = ( (y i ӯ) 2 ) 1/2 / (n 1) e o desvio padrão das médias, dado pela expressão Sӯ = S / n 1/2, encontra-se facilmente o valor de Sӯ = 23. Considerando-se, ainda, que o erro da estimativa da média para um intervalo de confiança de 95,5% é dado pela expressão e = (2 x Sӯ) / ӯ, determina-se um erro de 10% para o valor médio calculado para o tráfego horário, utilizando-se os dados pesquisados em Agora, considerando-se os dados de tráfego atualizados a partir da contagem de 2012, mostrados no ANO 3, e procedendo-se de forma absolutamente análoga àquela que considerou os dados de 2010, encontra-se um valor horário médio de 506 veículos/h nos dois sentidos de tráfego, valor de Sӯ = 13 e erro de 5%. Assim, verifica-se que, de fato, a introdução dos valores pesquisados em 2012 permitiu estimar com maior precisão o tráfego médio horário esperado para circular na via em análise. Observa-se que os ajustes feitos no tráfego pesquisado em 2010 consistiram primeiramente na projeção daqueles valores para a data atual, empregando-se a taxa de 3% a.a., estabelecida no estudo original, e, posteriormente, adotando-se para a sexta-feira (dia coincidente de realização de pesquisa em 2010 e em 2012) os valores de tráfego resultantes da média dos valores das contagens executadas nos dois anos. Além disso, buscou-se ainda a aplicação de fatores para a correção das variações típicas do, de modo que os valores pesquisados refletissem, o mais fielmente possível, o volume médio diário anual (VMDA). Dependendo do período em que foram realizadas as Contagens de Tráfego, é necessária a determinação de fatores de expansão do tráfego diário, semanal e/ou mensal. Estes fatores são assim descritos: Fator de expansão diária (f pd ) é o fator que ajusta o volume de tráfego registrado no período de duração horária da pesquisa para representar o volume de tráfego de um dia completo (24 horas); Fator de expansão semanal (f P ) é o fator que ajusta o volume de tráfego registrado no dia da pesquisa para representar o volume de tráfego de um dia médio da semana; Fator de expansão mensal (f m ) é o fator que ajusta o volume de tráfego pesquisado à variação sazonal do tráfego ao longo dos meses do ano. Os dois primeiros fatores, fh e fd, são fortemente dependentes das peculiaridades da área de influência direta do trecho e, portanto, com o intuito de evitar estimá-los, considerou-se que os dados pesquisados, que cobrem 7 dias consecutivos por 24 horas, prescindem da aplicação dos dois fatores em questão. ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

19 Quanto ao fator de expansão mensal (f m ), o mesmo pode ser obtido com precisão mediante a utilização de trechos-testemunhas, posto que a sua determinação está mais influenciada por características regionais do que locais. Mas, por não estarem disponíveis dados representativos de pelo menos um ano de pesquisa na região, não foi possível proceder à expansão e ajustamento dos volumes pesquisados com relação as variações mensais do tráfego, para calcular o VMDA. E, portanto, neste estudo, considerou-se que os volumes pesquisados têm precisão aceitável para determinar diretamente o VDMA, sem prejuízo para os resultados esperados do estudo. Os valores que embasaram a determinação do VDMA são mostrados no já referido ANO 3 DADOS DE TRÁFEGO ATUALIZADOS, cujos três últimos quadros expressam os valores de VDMA por sentido e total e, a partir dos quais, serão calculados todos os parâmetros de tráfego necessários para as análises de capacidade e de determinação do número N. A seguir apresenta-se o resumo dos valores VMDA calculados a partir das contagens já descritas para a BR-356/RJ, bem como a aplicação dos Fatores que representam o percentual de veículos que será transferido da referida rodovia para o Contorno propriamente dito, definidos por tipo de veículo. Estes Fatores foram definidos nos Estudos de Viabilidade Técnica, Econômica, Financeira e Ambiental para Obra de Implantação do Contorno de Itaperuna na Rodovia BR-356/RJ elaborados para o DNIT em ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

20 Intervalo POSTO 01 Motos Passeio Van Caminhonetes MOVIMENTO 1: Itaperuna/Laje do Muriaé BR KM 30 DIA: TODOS Veículos Ônibus Caminhões Semi-reboques Reboques Combinados 2C 3C 4C 2C 3C 4C 2S1 2S2 2S3 3S1 3S2 3S3 3T4 3T6 3Q4 2C2 2C3 3C2 3C3 3D4 M1 P1 P2 P3 O1 O2 O3 C1 C2 C3 S1 S2 S3 S4 S5 S6 SE1 SE2 SE3 R1 R2 R3 R4 R5 Quinta-feira Sexta-feira Sábado Domingo Segunda-feira Terça-feira Quarta-feira Média Total Intervalo POSTO 01 Motos Passeio Van Caminhonetes MOVIMENTO 2: Laje do Muriaé/Itaperuna BR KM 30 DIA: TODOS Veículos Ônibus Caminhões Semi-reboques Reboques Combinados 2C 3C 4C 2C 3C 4C 2S1 2S2 2S3 3S1 3S2 3S3 3T4 3T6 3Q4 2C2 2C3 3C2 3C3 3D4 M1 P1 P2 P3 O1 O2 O3 C1 C2 C3 S1 S2 S3 S4 S5 S6 SE1 SE2 SE3 R1 R2 R3 R4 R5 Quinta-feira Sexta-feira Sábado Domingo Segunda-feira Terça-feira Quarta-feira Média Total ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

21 Intervalo POSTO 01 Motos Passeio Van Caminhonetes MOVIMENTO: TODOS BR KM 30 DIA: TODOS Veículos Ônibus Caminhões Semi-reboques Reboques Combinados 2C 3C 4C 2C 3C 4C 2S1 2S2 2S3 3S1 3S2 3S3 3T4 3T6 3Q4 2C2 2C3 3C2 3C3 3D4 M1 P1 P2 P3 O1 O2 O3 C1 C2 C3 S1 S2 S3 S4 S5 S6 SE1 SE2 SE3 R1 R2 R3 R4 R5 Quinta-feira Sexta-feira Sábado Domingo Segunda-feira Terça-feira Quarta-feira Média Total Volume Médio Diário Anual (VDMA) (dois sentidos) ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

22 Intervalo POSTO 01 Motos Passeio Van Caminhonetes MOVIMENTO 1: Itaperuna/Laje do Muriaé BR KM 30 DIA: Médio Veículos Ônibus Caminhões Semi-reboques Reboques Combinados 2C 3C 4C 2C 3C 4C 2S1 2S2 2S3 3S1 3S2 3S3 3T4 3T6 3Q4 2C2 2C3 3C2 3C3 3D4 M1 P1 P2 P3 O1 O2 O3 C1 C2 C3 S1 S2 S3 S4 S5 S6 SE1 SE2 SE3 R1 R2 R3 R4 R5 00:00-01: :00-02: :00-03: :00-04: :00-05: :00-06: :00-07: :00-08: :00-09: :00-10: :00-11: :00-12: :00-13: :00-14: :00-15: :00-16: :00-17: :00-18: :00-19: :00-20: :00-21: :00-22: :00-23: :00-00: TOTAL Total ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

23 Intervalo POSTO 01 Motos Passeio Van Caminhonetes MOVIMENTO 2: Laje do Muriaé/Itaperuna BR KM 30 DIA: Médio Veículos Ônibus Caminhões Semi-reboques Reboques Combinados 2C 3C 4C 2C 3C 4C 2S1 2S2 2S3 3S1 3S2 3S3 3T4 3T6 3Q4 2C2 2C3 3C2 3C3 3D4 M1 P1 P2 P3 O1 O2 O3 C1 C2 C3 S1 S2 S3 S4 S5 S6 SE1 SE2 SE3 R1 R2 R3 R4 R5 00:00-01: :00-02: :00-03: :00-04: :00-05: :00-06: :00-07: :00-08: :00-09: :00-10: :00-11: :00-12: :00-13: :00-14: :00-15: :00-16: :00-17: :00-18: :00-19: :00-20: :00-21: :00-22: :00-23: :00-00: TOTAL Total ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

24 Intervalo POSTO 01 Motos Passeio Van Caminhonetes MOVIMENTO: TODOS BR KM 30 DIA: Médio Veículos Ônibus Caminhões Semi-reboques Reboques Combinados 2C 3C 4C 2C 3C 4C 2S1 2S2 2S3 3S1 3S2 3S3 3T4 3T6 3Q4 2C2 2C3 3C2 3C3 3D4 M1 P1 P2 P3 O1 O2 O3 C1 C2 C3 S1 S2 S3 S4 S5 S6 SE1 SE2 SE3 R1 R2 R3 R4 R5 00:00-01: :00-02: :00-03: :00-04: :00-05: :00-06: :00-07: :00-08: :00-09: :00-10: :00-11: :00-12: :00-13: :00-14: :00-15: :00-16: :00-17: :00-18: :00-19: :00-20: :00-21: :00-22: :00-23: :00-00: TOTAL Total ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

25 Tráfego (veíc./dia) Motos Passeio Van Caminhonetes Volumes Transferidos para o Contorno (dois sentidos) Veículos Ônibus Caminhões Semi-reboques Reboques Combinados 2C 3C 4C 2C 3C 4C 2S1 2S2 2S3 3S1 3S2 3S3 3T4 3T6 3Q4 2C2 2C3 3C2 3C3 3D4 M1 P1 P2 P3 O1 O2 O3 C1 C2 C3 S1 S2 S3 S4 S5 S6 SE1 SE2 SE3 R1 R2 R3 R4 R5 Sentido Itaperuna/Lage de Muriaé Total VMDA % transferência Volume Transferido 19,08% 26,67% 34,42% Sentido Lage de Muriaé/Itaperuna VMDA % transferência 19,08% 26,67% 34,42% Volume Transferido Volume para análise de capacidade dois sentidos Volume para cálculo do número N - dois sentidos Distribuição Direcional do Tráfego M2 Fluxograma de Tráfego VMDA VHP Ano ,7 47,3 Itaperuna/Lage de Muriaé Lage de Muriaé/Itaperuna M Itaperuna Lage de Muriaé ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

26 Determinação do Volume Horário de Projeto Atual (VHP) Para uma Rodovia, deve-se prever no dimensionamento certo número de horas congestionadas, sendo assim, em conformidade com os manuais consultados adota-se como aceitável que tal congestionamento ocorra até a 50ª hora mais carregada do ano, obtida em contagem com duração de 365 dias. Este valor é da 50ª hora é expresso em percentagem e designado por K. Na impossibilidade da obtenção do valor K diretamente da curva da enésima hora, pode-se adotar o valor de K = 8,5%, conforme sugere o Manual de Estudos de Tráfego do DNIT, e admite-se que a forma da curva não se altera com o passar do tempo. Contudo, neste estudo, coerentemente com as hipóteses para a determinação do VDMA, de que os valores pesquisados podem representar com precisão os volumes médios anuais esperados para trafegar no trecho em análise, optou-se pela determinação do valor K diretamente dos dados pesquisados. Para tanto, os dados horários pesquisados e mostrados no ANO 3 foram ordenados por dia de pesquisa, em valores decrescentes, descontando-se do total os volumes de motos, para evitar distorções nas análises de capacidade. Admitiu-se com valor para o tráfego da hora de pico o 30º maior volume horário obtido nas pesquisas, adotando-se o critério internacional para determinação de k e, assim, preservando maior margem de segurança na análise de capacidade do que se usasse o valor da 50ª hora. Esse tráfego corresponde ao período compreendido entre 18 e 19h, de uma quinta-feira, com as seguintes características: Participação no volume diário 7,0%; Distribuição direcional do tráfego 50 / 50; Participação de veículos pesados 25%; Fator da hora de pico (adotado) - 0,88. Aplicando-se esses parâmetros ao tráfego previsto para o Contorno, mostrado no quadro acima, tem-se as seguintes características para a hora de pico, no ano base 2012, e que serão empregadas na análise de capacidade: Volume de tráfego horário bidirecional 182 veic/h; Volume de veículos pesados 43 veic/h; Volume estimado bidirecional em uvp 237 uvp/h Taxa de Crescimento De acordo com a IS 201: Estudos de Tráfego em Rodovias, tem-se no item : As projeções de tráfego serão realizadas por intermédio de taxas de crescimento obtidas com base em dados históricos coletados em estudos econômicos consistentes, tais como planos multimodais de transportes, etc. Nos casos de não existirem tais informações, a metodologia a ser adotada deve ser discutida com o setor competente do órgão. Somente serão adotadas taxas de crescimento acima de 3% em casos de fronteiras agrícolas comprovadas pelos estudos econômicos. ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

27 Para identificação de dados sócio-econômicos representativos para o trecho em Estudo, foram pesquisadas informações de fontes confiáveis como o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE, o Atlas de Desenvolvimento Humano/PNUD (2000), a Fundação Getúlio Vargas (FGV), o Banco Nacional de Desenvolvimento Social (BNDES), o Departamento Nacional de Transportes (DENATRAN), o Governo Federal e o Governo do Estado do Tocantins. Considerando as Áreas de Influência Direta e Áreas de Influência Indireta, foram analisados uma gama de dados, mas os mesmos não puderam ser considerados como estudos econômicos consistentes, conforme preconiza a IS 201. Deste modo, a fim de atender às normas em vigência e ao propósito deste estudo, a projeção do tráfego foi realizada considerando a taxa de crescimento de 3%a.a. Contudo, os munícipes de Itaperuna vislumbram modificações impactantes no tráfego local com a entrada em operação do Superporto do Açu, que é esperada para ocorrer em Conforme já se examinou anteriormente, o Contorno de Itaperuna desviará a diretriz da BR-356 para fora do centro urbano, aliviando a cidade do tráfego de longa distância, sobretudo de ônibus e caminhões. Os estudos aqui desenvolvidos mostram que o tráfego atual na BR-356, em Itaperuna, tem uma participação média de 84% de veículos de passeio, 5% de ônibus e 11% de caminhões; a parcela deste tráfego prevista para ser desviada para o Contorno terá sua distribuição bastante alterada, com uma redução de 10% na participação de veículos de passeio e acréscimos de 26 e 63%, respectivamente, nas participações de ônibus e caminhões. Isso, fundamenta o anseio da população de Itaperuna em minimizar os transtornos típicos da interferência do tráfego de longa distância no tráfego local por meio da implantação do Contorno. Essa interferência, que se agravaria com a entrada em operação do Superporto, fica minimizada pela construção do Contorno, que poderá absorver os acréscimos na parcela do tráfego de longa distância, que antes cruzaria o centro do município de Itaperuna. Itaperuna está a menos de 200 km do Superporto, que é tido como o maior empreendimento portoindústria da América Latina e um dos três maiores complexos portuários do mundo, devendo movimentar cerca de 350 milhões de toneladas de carga por ano, entre exportações e importações. O complexo receberá siderúrgicas, polo metalomecânico, unidade de armazenamento e tratamento de petróleo, estaleiro, indústria offshore, plantas de pelotização, cimenteiras, termoelétrica e indústrias de tecnologia da informação. Muito provavelmente a região do entorno imediato do empreendimento não terá condições, sozinha, de atender as grandes demandas de mão-de-obra, suprimentos e serviços direta ou indiretamente ligados às operações no Superporto do Açu e, assim, deverá ser gerado um novo tráfego de e para as regiões vizinhas a do porto, como a de Itaperuna, em decorrência a necessidade de atender às demandas do empreendimento.. É previsível, então, que a entrada em operação do Superporto terá impactos no tráfego previsto para o Contorno, muito embora não se tenha, no âmbito do presente estudo, condições de quantificar a magnitude deste impacto. Porém, nesse sentido, foram feitas algumas simulações de crescimento do tráfego, com o fim de avaliar a capacidade da rodovia em suportar expansões acentuadas e duradouras dos fluxos de veículos ocasionados por processos de aceleração do desenvolvimento da região de influência da rodovia em análise. ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

28 Considerando a rodovia em Classe II, observa-se que para um volume de tráfego em 2014 e taxa de crescimento 1,5 vezes maiores do que os previstos, a rodovia não apresentaria problemas de capacidade, mantendo sua operação em nível D ao longo de todo o período da vida útil. Para um aumento de 50% no tráfego previsto em 2014 e o dobro do valor da taxa de crescimento empregada, a rodovia apresentaria saturação da capacidade por volta do 18 ano (2029). Duplicando os valores de tráfego e a taxa de crescimento, a rodovia terá sua capacidade comprometida a partir do 11 (2024), quando atingirá NS=E. Assim, considera-se, em termos das análises de capacidade, adequada a adoção da taxa de crescimento de 3% ao ano, assegurando que, mesmo na eventualidade de substanciais mudanças no padrão de tráfego da via, esta não deverá apresentar significativos problemas de saturação de capacidade até o décimo ano (2023) Projeção de Tráfego Para que se determine o tráfego ao longo do horizonte de projeto é necessário definir o período de análise e estimar as taxas de crescimento do tráfego para tal período. O período de análise é fixado tendo em conta o fim a que se destina o estudo. No presente caso, foi considerado 23 anos o período total da análise, considerando: Ano base 2012; Ano de abertura ao tráfego 2015; Análise de capacidade e Nível de Serviço 20 anos (2015 a 2034); Cálculo do Número N 15 anos (2015 a 2029). Já a taxa de crescimento definida no item anterior foi de 3% a.a.. ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

29 Ano Motos Passeio Van Caminhonetes Projeção dos Volumes Transferidos para o Contorno (dois sentidos) Veículos Ônibus Caminhões Semi-reboques Reboques Combinados 2C 3C 4C 2C 3C 4C 2S1 2S2 2S3 3S1 3S2 3S3 3T4 3T6 3Q4 2C2 2C3 3C2 3C3 3D4 M1 P1 P2 P3 O1 O2 O3 C1 C2 C3 S1 S2 S3 S4 S5 S6 SE1 SE2 SE3 R1 R2 R3 R4 R5 Total ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

30 4.1.6 Cálculo do Número N O número N é uma grandeza essencial para o dimensionamento do pavimento e expressa o esforço ao qual este será submetido em decorrência do tráfego de veículos. Para a determinação do Número N seguiu-se a metodologia apresentada no Manual de Reabilitação de Pavimentos Asfálticos DNER (1998), ratificada no Manual de Estudos de Tráfego DNIT/2006. Essa metodologia estabelece que os seguintes passos para a determinação do número N: Determinação do volume médio diário anula VDMA; Classificação da frota segundo os tipos de veículos e número de eixos; Carregamento da frota segundo os pesos por eixo; Determinação dos fatores de equivalência de carga; Determinação do número N. O VMDA foi determinado nas análises anteriores e apresentados discriminando-se os veículos segundo os tipos passeio e de carga, sendo estes últimos discriminados ainda segundo o número de eixos. A projeção do VDMA considerou como ano base 2012 e como ano de abertura ao tráfego O tráfego foi projetado para 20 anos, empregando a taxa média de crescimento anual de 3,0%, ao longo de todo o período, que considera como anos patamares 2019 (5 ano), 2024 (10 ano) e 2034 (20 ano). O fator de distribuição direcional do tráfego adotado foi de 0,5, obtido a partir das pesquisas realizadas, e fator de pista igual a 1 (pista simples). Os valores de N foram calculados considerando-se a determinação do Fator de Carga, tanto pela metodologia da ASSHTO, quanto pela metodologia do USACE. Os valores de para distribuição entre veículos carregados e veículos vazio foram obtidos a partir de pesquisa realizada no mesmo local dos postos de contagem volumétrica, em março de 2012, computando-se 63% de veículos carregados e 37% de veículos vazios. A pesquisa contemplou 1 dia útil, no período de 8 às 17 horas, com os dados tabulados por sentido de tráfego e por hora. Para cada tipo de veículo pesquisado foram registradas as taras, as capacidades e os tipos de cargas transportadas e seus volumes. Uma vez que os volumes transportados não foram obtidos por meio de pesagem, mas sim por consulta às notas fiscais, seguindo-se orientação do DNIT, os valores de pesos por eixos foram obtidos de forma aproximada, conforme orienta o Manual de Estudo de Tráfego do DNIT (pg. 226): De forma aproximada podem ser obtidos como resultado de entrevistas de Origem e Destino, em que são anotados os pesos das cargas transportadas e as taras dos veículos. Pela distribuição dos pesos totais pelos eixos do veículo são obtidas as cargas por eixo.. Para os veículos vazios a distribuição dos pesos por eixo considerou a tara de cada veículo. E, não obstante se tenha pesquisado as taras dos veículos, optou-se por utilizar os valores de tara referenciais por tipo de veículo, minimizando o erro das estimativas. ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

31 Para os veículos carregados a distribuição dos pesos por eixo considerou os limites máximos admitidos na Lei da Balança, cumprindo-se a orientação do DNIT. Nestes caso, considerou-se, inicialmente, a tolerância de 7,5% para o limite de peso por eixo e, posteriormente, esses valores foram ajustados de modo a não ultrapassar o limite máximo de 5% sobre o PBT. Para simplificar os cálculos, forma fixados os valores máximos para os eixos ESRD e ETD, ajustando-se os valores correspondentes aos eixos ESRS e ETT. As tabelas mostrados adiante apresentam as memórias de cálculo do Número N para o trecho em análise. ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR

32 Tabela de Fatores de Veículos - AASHTO Veículos Vazios Configuração Conjunto de Eixos Carga por Eixo (t) Fator de Equivalência ESRS ESRD ETD ETT Total ESRS ESRD ETD ETT Total ESRS ESRD ETD ETT Fvi 2C ,10 3,20 5,30 0,0035 0,0174 0,0209 3C ,10 3,20 5,30 0,0035 0,0016 0,0051 4C ,10 2,10 3,20 7,40 0,0035 0,0035 0,0016 0,0087 2C ,00 4,50 7,50 0,0164 0,0760 0,0924 3C ,10 8,20 11,30 0,0189 0,0803 0,0992 4C ,40 6,70 11,10 0,0857 0,0055 0,0913 2S ,30 4,70 3,40 11,40 0,0247 0,0918 0,0227 0,1392 2S ,40 5,20 5,30 14,90 0,0857 0,1420 0,0132 0,2409 2S ,40 4,80 5,70 14,90 0,0857 0,1005 0,0028 0,1890 3S ,60 3,40 7,20 15,20 0,1039 0,0227 0,0469 0,1734 3S ,60 7,20 5,30 17,10 0,1039 0,0469 0,0132 0,1639 3S ,60 7,20 5,70 17,50 0,1039 0,0469 0,0028 0,1535 3T ,60 7,40 5,30 3,30 20,60 0,1039 0,0525 0,0132 0,0019 0,1714 3T ,60 7,00 4,80 4,30 2,90 23,60 0,1039 0,0417 0,0087 0,0055 0,0011 0,1609 3Q ,40 4,80 3,40 3,40 3,40 5,30 24,70 0,0857 0,1005 0,0227 0,0227 0,0227 0,0132 0,2674 2C ,00 4,50 2,00 2,00 0,00 11,50 0,0164 0,0760 0,0023 0,0023 0,0970 2C ,00 4,50 2,00 3,10 12,60 0,0164 0,0760 0,0023 0,0014 0,0962 3C ,60 2,00 2,00 5,70 12,30 0,0088 0,0023 0,0023 0,0178 0,0312 3C ,60 2,00 5,70 3,10 13,40 0,0088 0,0023 0,0178 0,0014 0,0304 3D ,60 5,70 3,10 3,10 14,50 0,0088 0,0178 0,0014 0,0014 0,0295 Ônibus Caminhões Semi-Reboques Reboques Veículos Carregados (Lei da Balança - tolerância de 7,5% por eixo e 5,0% para PBTC) Configuração Conjunto de Eixos Carga por Eixo (t) Fator de Equivalência ESRS ESRD ETD ETT Total ESRS ESRD ETD ETT Total ESRS ESRD ETD ETT Fvi 2C ,05 10,75 16,80 0,3393 3,2725 3,6118 3C ,97 14,51 20,48 0,3192 0,8526 1,1717 4C ,13 6,13 14,51 26,78 0,3599 0,3599 0,8526 1,5723 2C ,05 10,75 16,80 0,3393 3,2725 3,6118 3C ,88 18,28 24,16 0,2989 2,2182 2,5171 4C ,88 27,20 33,08 0,3000 2,0466 2,3466 2S ,80 10,75 10,75 27,30 0,2827 3,2725 3,2725 6,8278 2S ,62 10,75 18,28 34,65 0,2467 3,2725 2,2182 5,7375 2S ,05 10,75 26,78 43,57 0,3381 3,2725 1,9180 5,5287 3S ,62 10,75 18,28 34,65 0,2467 3,2725 2,2182 5,7375 3S ,44 18,28 18,28 42,00 0,2144 2,2182 2,2182 4,6508 3S ,87 18,28 26,78 50,92 0,2967 2,2182 1,9180 4,4329 3T ,01 18,28 18,28 18,28 59,85 0,1502 2,2182 2,2182 2,2182 6,8048 3T ,58 18,28 18,28 18,28 18,28 77,70 0,1019 2,2182 2,2182 2,2182 2,2182 8,9747 3Q ,87 10,75 10,75 10,75 10,75 18,28 66,15 0,1329 3,2725 3,2725 3,2725 3,2725 2, ,4413 2C ,55 10,75 10,75 10,75 37,80 0,2337 3,2725 3,2725 3, ,0514 2C ,37 10,75 10,75 18,28 45,15 0,2027 3,2725 3,2725 2,2182 8,9660 3C ,37 10,75 10,75 18,28 45,15 0,2027 3,2725 3,2725 2,2182 8,9660 3C ,19 10,75 18,28 18,28 52,50 0,1749 3,2725 2,2182 2,2182 7,8839 3D ,01 18,28 18,28 18,28 59,85 0,1502 2,2182 2,2182 2,2182 6,8048 Ônibus Caminhões Semi-Reboques Reboques ELABORAÇÃO DE PROJETO BÁSICO E ECUTIVO DE ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO DO CONTORNO DE ITAPERUNA NA BR