UNIVERSIDADE DO PLANALTO CATARINENSE NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL WAGNER MANFROI

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1 UNIVERSIDADE DO PLANALTO CATARINENSE NÚCLEO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL WAGNER MANFROI ESTÁGIO SUPERVISIONADO RELATÓRIO DE ESTÁGIO PREFEITURA DO MUNICIPIO DE LAGES SECRETARIA MUNICIPAL DE INFRAESTRUTURA LAGES (SC) ANO 2014

2 WAGNER MANFROI ESTÁGIO SUPERVISIONADO RELATÓRIO DE ESTÁGIO PREFEITURA DO MUNICÍPIO DE LAGES SECRETARIA MUNICIPAL DE INFRAESTRUTURA Relatório apresentado à coordenação do curso de Engenharia Civil da Universidade do Planalto Catarinense UNIPLAC - como requisito necessário para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil Orientação: Marcos Sebastião Ataide. LAGES (SC) ANO 2014

3 TERMO DE APROVAÇÃO WAGNER MANFROI ESTÁGIO SUPERVISIONADO RELATÓRIO DE ESTÁGIO PREFEITURA DO MUNICIPIO DE LAGES SECRETARIA MUNICIPAL DE INFRAESTRUTURA Relatório apresentado como requisito indispensável para a aprovação do Estágio Supervisionado, de acordo com o Regulamento de Estágio Supervisionado do Curso de Engenharia Civil. Conceito: Data: / / Orientador: Marcos Sebastião Ataide Data: / / Supervisor de estágio: Carlos Eduardo de Liz Data: / / Coordenador: Alexandre Tripoli Venção ii

4 IDENTIFICAÇÃO Nome da Organização: Prefeitura Municipal de Lages Orgão: Secretaria Municipal de Infraestrutura Endereço: Av. Presidente Vargas, 958 Bairro São Cristóvão Lages(SC) CNPJ: / Ramo de atividade: Estradas Professor Orientador: Marcos Sebastião Ataide Orientador Técnico: Dieferson Branger Período de Realização: 02/04/2014 a 11/06/2014 Duração: 30 dias Carga Horária: 180 h iii

5 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS DNIT - Departamento Nacional de Infraestrutura de transportes iv

6 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Preparação do terreno com o auxílio da escavadeira Figura 2 - Corte do solo com o auxílio de escavadeira Figura 3 - Caminhão descarregando no bota-fora Figura 4 - Corte no empréstimo com auxílio da escavadeira Figura 5 - Caminhos de serviço Figura 6 - Local de aterro Figura 7 - Motoniveladora Figura 8 - Trator de esteira Figura 9 - Compactação com o Rolo pé de carneiro Figura 10 - Índice de suporte Califórnia Figura 11 - Speedy (Umidímetro)... 34

7 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Limites das frações de solo pelo tamanho dos grãos... 22

8 SUMÁRIO APRESENTAÇÃO... 9 Estrutura do Trabalho... 9 Definição dos principais temas DEFINIÇÃO DA OPORTUNIDADE Apresentação da Secretaria Municipal de Infraestrutura Apresentação da empresa contratada para a execução da obra Apresentação da empresa responsável pelo projeto Apresentação do local de realização do estágio Situação Problemática e Perspectivas do Estágio Supervisionado Objetivos Objetivo geral Objetivos específicos Justificativa PESQUISA BIBLIOGRÁFICA Terraplanagem Manual Terraplanagem Mecanizada Origem, formação e classificação dos solos Compactação dos solos Empolamento Exploração do subsolo Identificação dos solos por meio de ensaios METODOLOGIA Caracterização da pesquisa ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DAS ATIVIDADES Serviços Preliminares e a Preparação do terreno Corte Bota-fora Empréstimos Caminhos de serviço Aterros Nivelamento Compactação Ensaios... 33

9 5 RESULTADOS E CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 36

10 APRESENTAÇÃO Para atender ao que determina a Lei 6.494/77 (regulamentada pelo Decreto n /82), o Regimento Geral da UNIPLAC, a Resolução 030 de 1999 da UNIPLAC e a disciplina de Estágio Supervisionado que é parte do processo de formação acadêmica do curso de Engenharia Civil. Conforme projeto pedagógico do curso apresenta-se através deste relatório o trabalho de estágio realizado na Prefeitura Municipal de Lages, Secretaria Municipal de Infraestrutura de Lages. De forma a desenvolver o conhecimento e as habilidades na área de estradas as principais atividades que foram realizadas durante o período de estágio entre 02/04/2014 a 11/06/2014 foram: análise de projetos de terraplanagem, acompanhamento de cortes e aterros para futura instalação do pavimento asfáltico e análise do projeto geométrico da Avenida Ponte Grande. Estrutura do Trabalho Este trabalho está estruturado em 5 capítulos com uma apresentação inicial e definição dos principais temas. No capítulo 1 é feita a definição da oportunidade, apresentando a organização, discutindo-se a situação problemática, perspectivas do estágio supervisionado, o funcionamento e estrutura da empresa, os objetivos geral e específico e a justificativa. O Capítulo 2 apresenta a revisão bibliográfica sobre os itens que compõe a terraplenagem. No Capítulo 3 apresenta-se a metodologia de pesquisa utilizada para o desenvolvimento do trabalho, o tema de atuação da pesquisa e as ações prioritárias para estruturar o estudo. O Capítulo 4 apresenta a análise e desenvolvimento das atividades através da descrição, explicação e frequência. O Capítulo 5 apresenta os resultados e as conclusões do trabalho.

11 As referências bibliográficas são apresentadas no capítulo 6. Definição dos principais temas A seguir apresentam-se os principais termos encontrados durante a realização deste relatório de estágio com suas referências e explicativas. ATERRO: Segmentos de rodovia cuja implantação requer depósito de materiais provenientes de cortes e/ou empréstimos no interior dos limites das seções de projeto ( Off sets ) que definem o corpo estradal, o qual corresponde à faixa terraplanada. (DNIT, 2009) CORTE: Segmentos de rodovia, em que a implantação requer a escavação do terreno natural, ao longo do eixo e no interior dos limites das seções do projeto ( Off sets ) que definem o corpo estradal, o qual corresponde à faixa terraplanada. (DNIT, 2009) EQUIPAMENTOS EM GERAL: Máquinas, veículos, equipamentos outros e todas as unidades móveis utilizadas na execução propriamente dita dos serviços e obras. (DNIT, 2009). SOLOS: Solo é uma deformação natural, de estrutura solta e removível e de espessura variável, resultante da transformação de uma rocha mãe pela influência de diversos processos físicos, físico-químicos e biológicos (SOUZA apud SENÇO, p. 42, 2007). TOPOGRAFIA: A topografia tem por objetivo o estudo dos instrumentos e métodos utilizados para obter a representação gráfica de uma porção do terreno sobre uma superfície plana. (VEIGA, ZANETTI, FAGGION apud DOUBEK, 1989) CAMADAS: Uma seção típica de um pavimento com todas as camadas possíveis consta de uma fundação, o subleito, e de camadas com espessuras e materiais determinados por um dos inúmeros métodos de dimensionamento (SENÇO, 2007, p. 15). SUBLEITO: É o terreno de fundação do pavimento. (SENÇO, 2007, p. 15).

12 1 DEFINIÇÃO DA OPORTUNIDADE A Prefeitura Municipal de Lages através da Secretaria Municipal de Infraestrutura está realizando a obra intitulada Complexo Ponte Grande que faz parte do PAC Programa de Aceleração do Crescimento, implementado pelo governo Federal. Esta obra é composta pela Avenida Ribeirão Ponte Grande, pelo macro e micro drenagem da avenida e pela construção da nova estação de tratamento de efluentes da cidade de Lages. Obra de tal vulto se constitui em excelente oportunidade para realização do estágio. A oportunidade permitiu ao acadêmico contato com esta obra em seus diversos aspectos técnicos, envolvendo fases de administração da obra, logística e operação, que irão propiciar a construção do conhecimento, habilidades e atitudes essenciais ao futuro profissional da área de engenharia. A obra está sendo executada pela empresa Sulcatarinense, vencedora da licitação. A fiscalização e projeto ficou a cargo da empresa Prosul. 1.1 Apresentação da Secretaria Municipal de Infraestrutura É atribuição da Secretaria Municipal de Infraestrutura de Lages desenvolver as atividades relacionadas com o planejamento em conjunto com a Secretaria do Planejamento, a formulação e a normatização de políticas, programas, projetos, ações e execuções de obras para prevenção a resposta a desastres, referentes à: sistemas de mobilidade e vinculação sistêmica com os órgãos Federais e Estaduais nas suas áreas de atuação. 1.2 Apresentação da empresa contratada para a execução da obra A empresa Sulcatarinense, encarregada da execução da obra conta com amplo acervo de produtos e serviços que permite sua participação em qualquer tipo de obra. Desde a

13 construção de prédios à construção de rodovias e ferrovias. Atuando no mercado há mais de 30 anos, a empresa é detentora da maior pedreira do estado de Santa Catarina, com aproximadamente 200 hectares de extensão territorial. Sendo assim, considerada uma das maiores empresas do Sul do País. A Sulcatarinense começou suas atividades em 1982 na área industrial de Biguaçu (SC), tendo como foco inicial obras de pavimentação e a comercialização de pedra britada. A partir 1994, quando já havia acervo técnico para realização de obras maiores, sua produtividade aumentou consideravelmente, passando a atuar intensamente em diversas áreas da construção civil. 1.3 Apresentação da empresa responsável pelo projeto A Prosul projetos, supervisão e planejamento LTDA. É uma empresa especializada na prestação de serviços de engenharia consultiva, há duas décadas no mercado contempla larga experiência em obras de infraestrutura de grande porte em todas as áreas deste ramo. Possui sede no estado de Santa Catarina e tripla certificação ISO 9001:2008, ISO 14001:2004, OHSAS 18001: Apresentação do local de realização do estágio O estágio ocorreu mais precisamente na construção da Avenida do Ribeirão Ponte Grande. A extensão total da obra será de 6.384,58 metros. O traçado projetado tem início na proximidade do cruzamento da Rua 31 de março com a Rua Portugal, entre os bairros São Sebastião e Dom Daniel. O final ocorre no KM ,58, no cruzamento com a Av. Cel. Antônio Ribeiro dos Santos. 1.5 Situação Problemática e Perspectivas do Estágio Supervisionado O estágio ocorreu na obra física da Avenida Ribeirão Ponte Grande. As principais atividades desenvolvidas no estágio foram: a análise de projetos, acompanhamento de cortes e aterros para futura instalação do pavimento asfáltico e análise do projeto geométrico da Avenida Ponte Grande. No desenvolvimento das atividades surgiram algumas dúvidas e

14 dificuldades que logo foram sanadas através do apoio dos mestres de obra, engenheiros e colegas de trabalho na área de atuação ou da área que surgiu a dúvida. A orientação para o desenvolvimento das atividades no estágio ocorreu através de reuniões e conversas formais e informais e feedbacks por parte do supervisor técnico quanto ao desenvolvimento e desempenho das atividades. A aplicação da teoria recebida em sala de aula no desenvolvimento do estágio aconteceu através da utilização de planejamento, estratégia, conhecimento da construção civil, análise de projetos, cálculos e análises aprendidas através das matérias específicas da faculdade e leituras extraclasses. Na análise problemática encontram-se as seguintes situações: não cumprimento das normas regulamentadas no desenvolvimento do projeto e execução da obra, não cumprimento da compactação e/ou vibração necessária do aterro; regularização do aterro com camadas muito espessas e/ou uso de equipamentos que não tem a capacidade de transmissão de energia ao solo especificada em projeto e, falta de controle dos ensaios de terraplenagem. Os propósitos conquistados em relação à realização do estágio supervisionado agregaram em crescimento profissional, conhecimento geral na área de estradas, desafios em diferentes atividades na área da Engenharia Civil, especialização em terraplenagem e execução de estradas; metas/entregas/projetos desafiadores e tangíveis, aprendizado em gestão, liderança e oportunidade futura de emprego na empresa. Das atribuições do estágio em relação à formação profissional pode-se destacar o conhecimento geral da construção civil, conhecimento do negócio/área/execução/gestão, aprendizado contínuo em terraplanagem e execução de estradas. O aprendizado tem possibilidade de ser amplo dentro do mercado de trabalho com o acompanhamento do coordenador da área. Desenvolvimento de pensamento estratégico, lógico, planejamento em longo prazo, visão sistêmica, aprendizado na atuação em trabalhos individuais e em equipe, exemplos de lideranças que realmente fazem a diferença, etc. Conhecimentos específicos na utilização de equipamentos em geral, movimentação de solos e seus respectivos ensaios, pavimentação de estradas, etc. 1.6 Objetivos Objetivo geral Desenvolver o conhecimento e habilidades em terraplanagem visando à implementação dos conceitos da Engenharia Civil.

15 1.6.2 Objetivos específicos Descrever a organização e a estrutura das empresas; Revisar conceitos teóricos sobre a teoria da mecânica dos solos; Realizar o acompanhamento diário a campo de como é executado os cortes e aterros na obra da Avenida Ribeirão Ponte Grande, e; Descrever as etapas de terraplanagem in loco e conforme referencial bibliográfico; 1.7 Justificativa Para garantir o bom andamento do estágio supervisionado e cumprir o objetivo geral através do desenvolvimento do conhecimento e das habilidades do estagiário na execução de terraplenagem, visou-se a implementação dos conceitos da Engenharia de Geotecnia. Identificou-se a oportunidade de atuação na área de execução de estradas na obra física do complexo Ponte Grande. Para tal desenvolvimento identificou-se as atividades principais a serem desenvolvidas no período do estágio supervisionado, as quais se apresentarão no tópico a seguir. As principais atividades estão correlacionadas à análise de projetos de terraplanagem, acompanhamento de execução de cortes e aterros para futura instalação do pavimento asfáltico, análise do projeto geométrico da Avenida Ponte Grande, acompanhamento da execução dos pavimentos asfálticos e suas respectivas bases e sub-bases. O tema foi escolhido devido à necessidade do aprofundamento no aprendizado na área da mecânica dos solos, área que é extremamente importante na profissão como engenheiro civil. A Terraplanagem é essencial em qualquer tipo de obra e, caso não seja executada de maneira correta poderão ocorrer futuras patologias no local da execução, como por exemplo, os recalques.

16 2 PESQUISA BIBLIOGRÁFICA Com a finalidade de proporcionar o embasamento teórico necessário para a construção dos objetivos propostos foi realizada pesquisa bibliográfica que permitiu a apropriação de conceitos pertinentes ao tema, das metodologias existentes bem como de todo o estado da arte que permeia estes ramos da engenharia civil. 2.1 Terraplanagem Manual Antes da invenção das máquinas e mesmo depois, as movimentações dos solos de uma obra em sua maioria eram efetivadas através de ferramentas tradicionais, como por exemplo, pá, picareta e carroças com tração animal para o transporte. Mesmo com um rendimento pequeno de volume de terra, era um trabalho eficiente nos tempos passados. 2.2 Terraplanagem Mecanizada Com o surgimento de equipamentos mecanizados, a terraplanagem e outras atividades similares ganharam maior produtividade nas obras. Apesar de apresentarem um elevado custo de aquisição, tornam-se competitivos pela sua alta produtividade. A movimentação de solos pode acontecer através de diversos equipamentos, dentre os quais, podemos citar como exemplo o uso de motoniveladora, escavadeira hidráulica, retroescavadeira, trator de esteira, rolo pé de carneiro, entre outros, que serão descritos a seguir. O caminhão basculante possui pistões de comando hidráulico e a descarga é feita na traseira do caminhão. Para descarregar o material, a comporta traseira é aberta e o material cai por gravidade. Existem dois tipos de caminhões basculantes: caminhões toco com

17 capacidade de 4 m³ e caminhões trucados que possuem a capacidade mínima de 8 m³. A motoniveladora, ou patrola, como é conhecida, é utilizada para nivelamentos, acabamentos de cortes e aterros, para escavar e deslocar lateralmente grandes quantidades de materiais e para manutenção de pista. A escavadeira hidráulica permite um giro de 360 em torno do seu eixo, são montadas sobre esteiras e trabalham estacionadas. São muito utilizadas para diversos tipos de escavações devido a sua facilidade de controle e seu tipo de lança. A Retroescavadeira hidráulica é a combinação de basicamente três elementos: de um trator, uma escavadeira e uma carregadeira. Em comparação com a escavadeira, a retroescavadeira possui um alcance mais limitado e é mais utilizada em escavações abaixo do seu nível e para transporte de materiais pequenos. A maioria das retroescavadeiras possui uma pá carregadora que permite o deslocamento e carregamento de materiais. O trator de esteira é utilizado para escavações superficiais, destocamento, descolamento e transporte de materiais, podendo atuar em terrenos de baixa capacidade de suporte e com grande declividade. Para a compactação e vibração dos solos é utilizado o rolo pé de carneiro. A face das patas do pé de carneiro possui normalmente 20 cm de comprimento que penetram a camada solta superior e compactam a camada inferior. Quando o pé sai do solo, ele joga o material para cima, o que ajuda a arejar e a secar argilas e siltes. Após soltar o material, o rolo compacta a camada anterior. Dependendo da natureza do terreno empregam-se rolos lisos (tipo tandem ou o de três rodas), rolos pé de carneiro ou rolos pneumáticos. Os primeiros, em geral, para arenosos e os segundos para solos argilosos, sendo que os últimos são adaptáveis a quase todos os tipos de terreno. Os rolos pé de carneiro são arrastados por meio de tratores; a pressão sobre cada protuberância fixa ao tambor varia com o peso do rolo, estando geralmente compreendida entre 10 e 40 Kg/cm² (Caputo, 1988, p. 177). 2.3 Origem, formação e classificação dos solos. Para efeitos de Engenharia, Terzaghi e Peck (1962) consideram solo o agregado natural de grãos minerais que podem ser separados por meios suaves, tais como a agitação em água de acordo com (Filho, 2008). Segundo Caputo (1988) através da desintegração mecânica ou decomposição química, os solos são materiais resultantes do intemperismo ou meteorização das rochas. Através da oxidação, hidratação, carbonatação e efeitos químicos da

18 vegetação gerando a decomposição química que modifica a química e a mineralização das rochas de origem e, o principal agente neste processo é a água. Na desintegração mecânica formam-se os pedregulhos, areia e até mesmo os siltes e somente em casos especiais, as argilas. Essa desintegração poderá ocorrer através de agentes como a temperatura, vegetação, água e o vento. De acordo com Pinto (2006) o solo depende da composição química da rocha que lhe deu origem. Para a formação de um solo são levados em conta diversos fatores como o clima, presença de fauna e flora, variações de temperatura, tipo de rocha e interferências químicas. A formação do solo leva milhões de anos. Esse fenômeno ocorre através de um corpo duro, compacto como a rocha. Através do processo de intemperismo a rocha começa a se desgastar, liberando os minerais que a constitui e junto com a água, a matéria orgânica que se deposita no solo devido a animais e vegetais mortos, formam-se os solos ou os horizontes do solo. À medida que o solo vai envelhecendo a rocha vai ficando cada vez mais longe da superfície porque ela vai sendo atacada de cima para baixo. O solo é constituído de partículas de diversos tamanhos: areia, silte, argila, resíduos orgânicos e húmus. Os solos podem ser classificados em dois grandes grupos: solos residuais e solos transportados. Solo residual é o conjunto de materiais resultantes da intemperização da rocha e que se comporta como solo. A distinção desse material em relação à rocha não é bem definida e é difícil, na prática, de ser estabelecida (Filho, 2008). Segundo Pinto (2006) os solos residuais são aqueles de decomposição das rochas que se encontram no próprio local em que se formaram e apresentam-se em horizontes com grau de intemperização decrescente. Segundo Pinto (2006, p. 73), Solos residuais de basalto são predominantemente argilosos, os de gnaisse são siltosos e os de granito apresentam teores aproximadamente iguais de areia média, silte e argila, etc. Os solos residuais podem ser classificados em quatro tipos de horizontes: Horizonte I ou solo residual maduro: Constituído de argila ou areia porosa. Esse tipo de horizonte perdeu toda a estrutura original da rocha-mão e tornouse relativamente homogêneo. Horizonte II: Constituído de argila parda, vermelha ou amarela, é um solo residual endurecido ou saprolito, que mantém a estrutura original da rochamãe. Horizonte III ou rocha alterada: Constituído de areia argilosa com pedregulho e blocos de pedra, mantendo a estrutura original da rocha. A alteração do

19 horizonte ocorreu em zonas de menor resistência ou ao longo de fraturas. Horizonte IV ou rocha sã: Constituído de alteração de rocha com muitos blocos ou rocha decomposta. Para Pinto (2006, p. 73) Solos transportados são aqueles que foram levados ao seu atual local por algum agente de transporte. As características dos solos são função do agente transportador. Pinto (2006) em seu livro comenta quatro tipos de solos transportados que são formados por diferentes fatores. Podemos citar os solos coluvionares que são formados pela ação da gravidade, os solos aluvionares que são formados pelo carregamento da água. Os solos eólicos que são formados pelo transporte do vento e os solos drifts que são formados pelas geleiras. Todos esses agentes transportam e depositam os solos para o seu atual local. De acordo com Caputo (1988, p. 15) Solos sedimentares (ou alotóctones) São os que sofrem a ação de agentes transportadores podendo ser aluvionares (quando transportados pela água), eólicos (quando pelo vento), coluvionares (pela ação da gravidade) e glaciares (pelas geleiras). Existem também os solos orgânicos e os solos lateríticos. Os solos orgânicos são solos provenientes da decomposição de vegetais e animais mortos. São de identificação fácil que possui cor escura e odor característico. Os solos lateríticos são típicos de locais quentes com chuvas moderadas e intensas. De acordo com Pinto (2006, p. 74) Os solos lateríticos têm sua função argila constituída predominantemente de minerais cauliníticos e apresentam elevada concentração de ferro e alumínio na forma de óxidos e hidróxidos, donde sua peculiar coloração avermelhada. O solo é constituído de três partes: partículas sólidas e os vazios que são a água e o ar. O comportamento do solo é dependente da relação dessas fases. Em princípio, as quantidades de água e ar podem variar. A evaporação pode diminuir a quantidade de água, substituindo-a por ar, e a compressão do solo, no que se refere às partículas que o constituem, permanece o mesmo, mas seu estado se altera. As diversas propriedades do solo dependem do estado em que se encontra. Quando diminui o volume de vazios, por exemplo, a resistência aumenta. (Pinto 2006, p. 36). Segundo Pinto (2006) podemos identificar o estado do solo empregando-se os índices que correlacionam os pesos e os volumes das três fases. Esses índices são os

20 seguintes: umidade, índice de vazios, porosidade, grau de saturação, peso específico dos sólidos, da água, natural, aparente seco, aparente saturado e peso específico submerso. 2.4 Compactação dos solos Entende-se por compactação de um solo a operação de reduzir os vazios desse solo comprimindo-o por meios mecânicos. (Souza apud Senço, 2007). A compactação de solos pode ser feita com processos manuais ou mecanizados, em busca da redução do volume de seus vazios, aumentando sua resistência, tornando-se estável. Segundo Caputo (1988), a compactação visa melhorar as características do solo nos aspectos de permeabilidade, compressibilidade e absorção de água. Qualquer tipo de solo atinge o seu maior peso específico dependente da sua umidade ótima e a energia de compactação. De acordo com Pinto (2006) a compactação é empregada em diversas obras de engenharia, como por exemplo, nos aterros. O tipo de compactação será escolhido de acordo com o tipo de solo, a umidade, a densidade a ser atingida e o processo de compactação a ser utilizado. Com a compactação o aterro se torna mais homogêneo e há um maior contato entre os grãos. Diversas propriedades do solo melhoram com a compactação como a densidade e a redução do índice de vazios. Para determinarmos a umidade ótima e o peso específico máximo de um solo nós podemos utilizar o ensaio padronizado pela ABNT, o ensaio normal de Proctor. Segundo Caputo (1988) o ensaio consiste na ação de 25 golpes em um cilindro com 1000 cm³ através de três camadas sucessivas que compactam a amostra. O soquete de 2,5 Kg cai de uma altura de 30 cm de altura. O ensaio é repetido diversas vezes até se achar a umidade ótima e o peso específico do solo escolhido. No auxílio dessa escolha são utilizados gráficos e feitos cinco pontos para que um deles se encontre na umidade ótima, dois na zona seca e dois na zona úmida. Para se obtiver um controle efetivo da amostra podemos realizar os ensaios de speedy (umidade específica aparente) e o frasco de areia (peso específico aparente). O ensaio Proctor é, hoje, usado apenas para obras de compactação de reaterro de fundação. Segundo Caputo (1988) a compactação pode ser feita através de rolos compressores, pilões e vibradores. Primeiramente o material é espalhado uniformemente em camadas mais ou menos horizontais. Se o material for siltoso podemos utilizar o próprio equipamento pesado de transporte para obter a compactação. A quantidade de água a ser

21 utilizada na compactação será determinada através de testes em um trecho experimental previamente escolhido. Os pilões são recomendados para quase todos os tipos de solos e os vibradores para solos granulares (arenosos ou pedregulhos). Para Pinto (2006) a compactação no campo pode ser feita da seguinte maneira: a) Escolha da área de empréstimo do aterro levando em consideração as distâncias de transporte e as características geotécnicas do material. Na escolha o engenheiro deve estar atento na comparação da umidade do material com a umidade ótima. b) Transporte e espalhamento do solo. As camadas soltas deverão ser préestabelecidas e devem prever a capacidade máxima de compactação dos equipamentos. A espessura final geralmente é estabelecida em 15 a 20 cm. c) Estabelecer a umidade ótima do material através de irrigação ou aeração. d) Compactação. Após descobrir o solo que está se trabalhando podemos escolher os equipamentos necessários para a compactação. e) Controle de compactação. Os empréstimos podem possuir matérias heterogênios e em resposta disso se coletarmos duas amostras em locais diferentes elas terão desvios de umidade e graus de compactação diferentes. O ensaio de compressão mais utilizado na técnica rodoviária é o ensaio Califórnia. A sequência do ensaio consiste na determinação da umidade ótima, peso específico máximo, das propriedades expansivas do material e por fim a determinação do índice de suporte Califórnia (I.S.C. ou C.B.R.). Segundo o DNIT (2006) o índice de suporte Califórnia permite determinar em função do tráfego a espessura necessária do pavimento flexível. 2.5 Empolamento Empolamento é a mudança de volume que ocorre com o solo quando escavado, compactado e em seu estado natural. O volume varia dependente do tipo de solo que se encontra no local em estudo. Se considerarmos uma determinada massa de solo natural, de volume natural Vn, esta massa de solo apresentará um aumento de volume, ou empolamento, após o

22 solo ser escavado, com um volume solto Vs maior do que Vn. A mesma massa de solo apresentará, após compactada, um volume compactado Vc menor do que Vn. Em média, o volume solto é 25% maior do que o volume no terreno natural, e o volume compactado é 15% menor. A massa específica aparente seca natural (yn) será, portanto, maior que a massa específica aparente solta (ys) e menor do que a massa específica aparente seca compactada (yc). (Castro, sd, p. 5). 2.6 Exploração do subsolo Para Filho (2008), os tipos de sondagens mais utilizados são: sondagens a trado, poços de inspeção, galerias, a percussão, rotativas, sondagens usando a perfuração e a rotopercussão. Segundo Caputo (1988, p. 189) A importância desses estudos é tão grande e tão evidente que alguém já comparou o engenheiro que os omitisse, com um cirurgião que operasse sem um prévio diagnóstico ou com um advogado que defendesse uma causa sem um prévio entendimento com o seu cliente. De acordo com Caputo (1988) a escolha do método e da técnica de exploração do subsolo dependerá do tipo de terreno, das edificações vizinhas (se tiver), da finalizada da obra e dos dados disponíveis de investigações anteriores. Os principais métodos podem ser classificados em dois grupos: com a retirada de amostras e ensaios in loco. 2.7 Identificação dos solos por meio de ensaios A primeira característica que diferencia o solo é a sua granulometria, ou seja, o tamanho das partículas que o compõe. Em um solo podemos encontrar grãos com diferentes tamanhos, eles podem ser ou não perceptíveis a olho. A diversidade de grãos é enorme e não podemos identificar o tamanho das partículas pelo simples manuseio do solo. Nem sempre é fácil identificar as partículas, porque grãos de areia, por exemplo, podem estar envoltos por uma grande quantidade de partículas argilosas, finíssimas, com o mesmo aspecto de uma aglomeração formada exclusivamente por essas partículas argilosas. Quando secas, as duas formações são dificilmente diferenciáveis. Quando úmidas, entretanto, a aglomeração de partículas argilosas se transforma em uma pasta fina, enquanto que a partícula arenosa revestida é facilmente reconhecida pelo tato. Portanto, numa tentativa de identificação tátilvisual dos grãos de um solo, é fundamental que ele se encontre bastante úmido. (Pinto, 2006, p. 21).

23 Segundo Pinto (2006) podemos utilizar os valores adotados pela ABNT Associação Brasileira de Normas técnicas, que especificam as diversas faixas de tamanho de grãos e seus limites conforme os sistemas de classificação: Tabela 1 - Limites das frações de solo pelo tamanho dos grãos Fração Matação Pedra Pedregulho Areia grossa Areia média Areia fina Silte Argila Limites definidos pela ABNT De 25 cm a 1 m De 7,6 cm a 25 cm De 4,8 mm a 7,5 cm De 2 mm a 4,8 mm De 0,42 mm a 2 mm De 0,05 mm a 0,42 mm De 0,005 mm a 0,05 mm Inferior a 0,005 mm Fonte: Pinto, 2006, p. 16. De acordo com Pinto (2006) existem duas fases na análise granulométrica: peneiramento e sedimentação. A porcentagem que passa por cada peneira é representado graficamente em função da abertura da peneira, em escala logarítmica. A menor abertura que geralmente é utilizada é a de 0,075 mm (peneira n 200). Para Caputo (1988, p. 25) A análise granulométrica, ou seja, a determinação das dimensões das partículas do solo e das proporções relativas em que elas se encontram, é representada, graficamente pela curva granulométrica. Podemos definir um solo de acordo com a sua quantidade de frações. Se um solo tem frações maiores de argila, esse solo será argiloso. Segundo Pinto (2006) a segunda característica que diferencia um solo é o índice de consistência (limites de Atterberg). Somente a granulometria do solo não irá diferenciar bem o comportamento do solo sob o ponto de vista da engenharia. O índice de plasticidade do solo é definido como o intervalo entre o limite de liquidez e o limite de plasticidade. Através dos ensaios padronizados pela norma brasileira nós podemos definir os limites do nosso solo, sendo ele quebradiço, plástico ou líquido. Caputo (1988) diz que não basta a granulometria para caracterizar solos que possuam certa porcentagem de fração fina. Os limites baseiam-se na constatação de que um solo argiloso ocorre com aspectos

24 bem distintos conforme o seu teor de umidade. Quando muito úmido, ele se comporta como um líquido; quando perde parte de sua água, fica plástico; e quando mais seco, torna-se quebradiço. (Pinto, 2006, p. 25).

25 3 METODOLOGIA A elaboração do estudo foi feita pelo acadêmico Wagner Manfroi sob orientação do prof. Eng. Marcos Sebastião Ataide, e o estágio foi desenvolvido de forma prática visando à observação e auxílio à construção da Avenida do Ribeirão Ponte Grande pela parceira e vencedora da licitação a construtora Sulcatarinense. O estágio ocorreu através da Prefeitura Municipal de Lages, Secretaria Municipal de Infraestrutura. O estagiário acompanhou in loco as obras de terraplanagem e seus respectivos ensaios em laboratório e desenvolveu através deste relatório um maior aprendizado na área de movimentação de terra e a mecânica dos solos. 3.1 Caracterização da pesquisa A descrição da metodologia que segue é embasada em Roesch (1999). A pesquisa desenvolvida classifica-se quanto aos objetivos como descritiva, pois tem como objetivo a análise, arranjo e interpretação do meio físico e social. Definiu-se como metodologia para este relatório de estágio a Pesquisa-ação, pois permite que o pesquisador esteja perto dos dados, interpretando o meio ao qual está acompanhando. A pesquisa classifica-se como qualitativa fazendo relação da teoria com a prática. O pesquisador se envolve com a situação desenvolvendo níveis de confiança com os demais participantes do estudo. A descrição do relatório está embasada nas rotinas realizadas diariamente durante o estágio, analisando as atividades e comparando o planejamento versus execução.

26 4 ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DAS ATIVIDADES Em reunião com o órgão Secretaria Municipal de Infraestrutura, da Prefeitura Municipal de Lages no estado de Santa Catarina, foram realizados estudos de caso para o início do estágio supervisionado obrigatório a campo, através do acompanhamento da execução de obras de terraplenagem na Avenida do Ribeirão Ponte Grande. O projeto que está sendo executado da Avenida Ribeirão Ponte Grande possui extensão aproximadamente de 6 km, conforme já descrito na definição da oportunidade neste relatório de estágio. O laboratório de solos da construtora encontra-se na Britadeira Gaspar no morro grande, onde são feitos todos os ensaios necessários para a movimentação de terra na obra. 4.1 Serviços Preliminares e a Preparação do terreno Os serviços preliminares ocorrem no estudo do projeto, os engenheiros responsáveis fazem uma visita técnica no local para reconhecer o terreno e tirar as fotos necessárias para o levantamento. Em seguida é chamada a equipe de topografia que faz o levantamento topográfico necessário da avenida e define através do escopo do projeto qual vai ser o volume necessário de solo a ser removido e aterrado no local. Após esses procedimentos é contratada uma empresa especializada em mecânica dos solos ou, se empresa responsável pela obra tiver uma equipe de laboratoristas disponíveis, terá um menor custo nos ensaios realizados. É feita a coleta das amostras em campo e realizado os ensaios no laboratório. Através da análise dos dados os tipos de solo são definidos. É recomendável que sejam feitas as explorações dos subsolos, como por exemplo, a sondagem a percussão. Com a planta topográfica, sondagem do terreno e os ensaios a mão, o responsável pelo projeto poderá definir os locais de empréstimo, corte, aterro e bota-fora. Sempre lembrando que em um levantamento desses devem ser levados em conta os caminhos

27 de serviço e o orçamento da terraplanagem. Os dados foram estudados, levantados e seu orçamento foi aprovado. Qualquer que seja a configuração do terreno, ele necessitará de uma preparação do solo. A preparação do terreno é composta por algumas etapas, às vezes desnecessárias, mas que podemos citar: Desmatamento: retirada da vegetação de grande porte Destocamento das árvores Limpeza da vegetação rasteira Remoção da camada do subleito que não terá resistência necessária ao projeto, ou, até mesmo camadas orgânicas e de húmus. Figura 1 - Preparação do terreno com o auxílio da escavadeira. Fonte: Do autor, Corte Os cortes são realizados em locais que necessitam a troca de solo, na execução de valas e trincheiras, em empréstimos e em locais que se desejam ter uma altimetria menor que o encontrado no local. Em obras de grande vulto a terraplenagem mecanizada é a mais

28 utilizada. Figura 2 - Corte do solo com o auxílio de escavadeira. Fonte: Do autor, Bota-fora O bota-fora é um local de destino materiais que não serão utilizados na obra.

29 Figura 3 - Caminhão descarregando no bota-fora. Fonte: Do autor, Empréstimos Os locais de empréstimo são lugares pré-definidos por ensaios em laboratórios. No empréstimo é realizado o corte do solo de boa categoria, que será transportado para os aterros da obra. Deve-se prever o volume de empolamento no cálculo de volume de empréstimo.

30 Figura 4 - Corte no empréstimo com auxílio da escavadeira. Fonte: Do autor, Caminhos de serviço Os caminhos de serviços serão definidos no estudo preliminar. O local terá passagem de caminhões, escavadeiras, retroescavadeiras e outros equipamentos em geral. Em caso de obstáculos, estes deverão ser removidos ou em caso de valas, estas deverão ser forradas com materiais adequados que suportem o tráfego dos equipamentos.

31 Figura 5 - Caminhos de serviço. Fonte: Do autor, Aterros Os aterros são utilizados em locais que se deseja aumentar a altimetria do local ou quando há substituição de um solo de pouca resistência por um solo de resistência adequada ao projeto. Também podemos utilizar os aterros no cobrimento das valas e trincheiras abertas. A execução do aterro deverá ser feita em camadas de 20 cm a 25 cm espalhadas no local e o número de passadas dependerão do peso e tipo de equipamento que será utilizado. Sempre observando o volume de empolamento e controlando a umidade do material.

32 Figura 6 - Local de aterro. Fonte: Do autor, Nivelamento O nivelamento auxilia no corte e na homogeneização do terreno. Podemos utilizar diversos equipamentos para o nivelamento, mas normalmente é utilizado a motoniveladora e o trator de esteira.

33 Figura 7 - Motoniveladora. Fonte: Do autor, Figura 8 - Trator de esteira. Fonte: Do autor, Compactação

34 A compactação é uma das etapas mais importantes na obra, e ela irá definir a resistência do solo que suportará os esforços da avenida. Para se obtiver bons resultados na compactação deve-se prestar atenção em algumas especificações importantes como: o maquinário adequado, o teor de umidade ótima e a densidade do material. Esses dois últimos são definidos através do laboratório. Figura 9 - Compactação com o Rolo pé de carneiro. Fonte: Do autor, Ensaios Os ensaios são realizados no estudo do projeto e ao decorrer da obra. O laboratorista realiza os ensaios em cada local de terraplanagem e através destes testes a compactação é realizada conforme a necessidade do terreno. Há casos que os solos não atingem a resistência adequada. Nesse caso o solo é retirado, aterrado e compactado novamente até que se tenha a resistência de projeto. Na obra da Avenida Ribeirão Ponte Grande utilizamos o índice de suporte Califórnia para definir a resistência do solo.

35 Figura 10 - Índice de suporte Califórnia Fonte: Do autor, Para verificar a umidade específica aparente, utilizamos o teste de speedy (Umidímetro), conforme demonstra o aparelho na foto abaixo. Figura 11 - Speedy (Umidímetro) Fonte: Do autor, 2014.

36 5 RESULTADOS E CONCLUSÃO O estágio feito na obra da Avenida Ribeirão Ponte Grande através Prefeitura Municipal de Lages, Secretaria Municipal de Infraestrutura, proporcionou aprofundamento ao acadêmico no assunto abordado durante o período de estágio, o qual se tratava de pesquisar a respeito do método executivo da terraplanagem. Foram pesquisados diversos livros e dissertações sobre o tema de movimentação de terra e a teoria de mecânica dos solos. Como resultado foi feito o relatório de estágio que demonstra na prática como ocorreu e conforme é descrito na bibliografia pesquisada. O estágio despertou a vocação profissional em diferentes áreas do conhecimento dentro da Engenharia Civil. Proporcionou ao acadêmico contato com outras pessoas de diferentes níveis sociais, culturais e hierárquicos. O acadêmico aumentou a sua capacidade sistêmica, de criticidade e de saber ouvir as pessoas que estão envolvidas direta e indiretamente na obra e na universidade.

37 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações, Volume I. 6ª Ed. Rio de Janeiro RJ: LTC, CASTRO, Bruno Almeida Cunha de. Notas de Aula Construção de estradas e vias urbanas. UFMG. DNIT Disponível em: < Acesso em: 03 abril. FILHO, Carlos leite Maciel. Introdução a Geologia de Engenharia. Rio Grande do Sul: Editora UFSM, MILITITSKY, Jarbas, CONSOLI, Nilo Cesar, SCHNAID, Fernando. Patologia das Fundações. São Paulo: Oficina de Textos, PINTO, Carlos de Sousa. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas. 3ª Ed. São Paulo: Oficina de Textos, Prefeitura Municipal de Lages. Disponível em: < Acesso em: 03 abril ROESCH, Sylvia Maria Azevedo. Projetos de estágio e de pesquisa em administração: guia para estágios, trabalhos de conclusão, dissertações e estudos de caso. 2ª Ed. São Paulo: Atlas, SENÇO, Wlastermiler de. Manual de técnicas de pavimentação. 2ª Ed. São Paulo SP: Pini, 2007.

38 SENÇO, Wlastermiler de. Manual de técnicas de pavimentação, Volume II. 1ª Ed. São Paulo SP: Pini, SOUZA, Letícia Goedert. Execução de Terraplanagem. Lages, Relatório de estágio (Graduação em Engenharia Civil) Universidade do Planalto Catatinense. Sulcatarinense. Disponível em: < Acesso em: 03 abril VEIGA, Luis Augusto Koenig, ZANETTI, Maria aparecida Z., FAGGION, Pedro luis. Fundamentos de Topografia. Engenharia cartográfica e de agrimensura Universidade Federal do Paraná, 2012.