ENGENHARIA DE ESTRADAS DE BAIXO VOLUME DE TRÁFEGO

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1 ENGENHARIA DE ESTRADAS DE BAIXO VOLUME DE TRÁFEGO Manual de Campo para as Melhores Práticas de Gestão em Estradas de Baixo Volume de Tráfego Gordon Keller & James Sherar

2 ENGENHARIA DE ESTRADAS AS DE BAIX AIXO VOL OLUME Manual de Campo para as Melhores Práticas de Gestão por Gordon Keller, PE Engenheiro Geotécnico Serviço Florestal, USDA Floresta Nacional Plumas, Califórnia e James Sherar, PE Engenheiro Florestal Serviço Florestal, USDA Florestas Nacionais da Carolina do Norte Produzida para a Agência de Desenvolvimento Internacional dos EUA (USAID) Em Cooperação com Programas Internacionais do Serviço Florestal, USDA e o Instituto Politécnico e Universidade Estadual da Virgínia Edição Revisada, Junho 2010 MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: i

3 photo here A informação contida neste documento foi desenvolvida como um manual para os construtores e administradores de estradas, bem como para os especialistas em recursos da maioria das regiões geográficas, para ajudar a construir melhores estradas com uma melhor relação custo/benefício, considerando o mínimo impacto ambiental adverso e protegendo a qualidade da água. O Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA, na sigla em inglês) ou a Agência para o Desenvolvimento Internacional dos Estados Unidos (USAID, na sigla em inglês) não assume responsabilidade alguma pela interpretação ou pelo uso desta informação. O uso do nome de firmas, comércios ou corporações é para informação e para a conveniência do leitor. Tal uso não constitui uma avaliação oficial, conclusão, recomendação, aprovação ou validação de nenhum produto ou serviço, excluindo outros que poderiam ser adequados. O Departamento de Agricultura dos Estados Unidos e a Agência para o Desenvolvimento Internacional dos Estados Unidos (USDA) proíbem a discriminação em todos os seus programas e atividades, com base na raça, cor, nacionalidade, sexo, religião, idade, deficiência, ideologia política, orientação sexual, estado civil ou situação familiar (Nem todas as bases de proibição se aplicam a todos os programas). Aquelas pessoas com deficiência que necessitem meios alternativos para obter informação sobre os programas (tais como, sistema Braille, letra de tamanho grande, fita de áudio, etc.) devem se comunicar com o Centro TARGET da USDA no número (202) (voz e dispositivos de telecomunicação para surdos [TDD]). Para apresentar uma denúncia por discriminação, escreva para a USDA, Diretor, Office of Civil Rights, Room 326-W, Whitten Building 1400 Independence Avenue, S.W., Washington, D.C ou ligue para (202) (voz e TDD). A USDA é um fornecedor e empregador com igualdade de oportunidades. MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: ii

4 ENGENHARIA DE ESTRADAS DE BAIXO VOLUME Manual de Campo das Melhores Práticas de Gestão PRÓLOGO OInstituto de Administração da Conservação (CMI, na sigla em inglês) do Colégio de Recursos Naturais da Virginia Tech está dedicado a ajudar a aplicar princípios científicos sólidos na administração dos recursos naturais renováveis no mundo. O acesso é uma consideração importante em muitos cenários não somente para facilitar a utilização de recursos naturais, como também permite às pessoas chegarem aos mercados para vender seus produtos e obter serviços de saúde. No entanto, é de vital importância que as estradas construídas proporcionem acesso adequado sem deixar de aplicar as práticas apropriadas de proteção ambiental sempre que possível. As estradas construídas inadequadamente podem causar um impacto negativo em tudo, nas populações de plantas terrestres, nos esforços de conservação do solo, na qualidade da água e até mesmo nas populações de organismos aquáticos nas águas receptoras. Este manual foi publicado originalmente em Espanhol como "Prácticas Mejoradas de Caminos Forestales" pela Agência para o Desenvolvimento Internacional dos Estados Unidos (USAID) para ser usado em toda a América Latina, e comprovou ser valioso para ajudar a proteger os recursos florestais. Ficou claro que o conselho prático contido neste manual podia ser valioso para administradores de recursos no mundo todo. Por tanto, para alcançar um público mais amplo, e inspirados na obra original em espanhol, o CMI e o Serviço Florestal dos Estados Unidos (USDA) colaboraram para produzir esta versão atualizada em português. Esperamos que o material apresentado aqui seja de utilidade para você. Este projeto surgiu da nossa colaboração com Gerald Bauer, do Serviço Florestal dos Estados Unidos, em programas de treinamento sobre recursos naturais na América Latina. O senhor Bauer contribuiu com o manual original e descobriu uma grande demanda da publicação. Esta colaboração exemplifica o nosso envolvimento com a USAID e o Serviço Florestal em muitos projetos com recursos naturais. Animamos você a entrar em contato com a USFS ou com o CMI se pudermos ajudá-lo nos seus esforços de conservação. Finalmente, agradecemos o destacado esforço de Julie McClafferty do CMI, que foi um elemento de grande importância na elaboração deste manual para publicação. B. R. Murphy, PhD, Diretor, CMI A.L. Hammett, PhD., Assessor da Faculdade, CMI e Coordenador de Programas Internacionais, Colégio de Recursos Naturais Gordon Keller, PE, Engenheiro Geotécnico, USFS James Sherar, PE, Engenheiro Florestal, USFS MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: iii

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6 RECONHECIMENTOS UM GRANDE NÚMERO DE PESSOAS participou no desenvolvimento do Manual de Estradas de Baixo Volume de Mínimo Impacto e o subsequente Engenharia de Estradas de Baixo Volume - Manual de Campo das Melhores Práticas de Gestão. Estas pessoas tiveram a visão e o compromisso para preservar e melhorar a qualidade do nosso ambiente, sem deixar de reconhecer a necessidade das boas estradas. Ainda mais, eles conhecem o planejamento, o desenho, a manutenção e a gestão integral necessários para ter boas estradas. Os fundos para este projeto foram fornecidos principalmente pela Agência para o Desenvolvimento Internacional dos EUA (USAID), o Global Bureau e a Equipe de Ciências Florestais, com contribuições da USDA, do Escritório de Programas Internacionais do Serviço Florestal da Região do Sudoeste Pacífico e da Floresta Nacional Plumas. A versão original em espanhol deste documento foi produzida com a ajuda de Ramón Álvarez, Roberto Medina e Atilio Ortiz da USAID de Honduras. Os autores agradecem especialmente o apoio de Jerry Bauer, Alex Moad e Michelle Zweede do escritório de Programas Internacionais do Serviço Florestal dos EUA; de Jim Padgett e Nelson Hernandez do Escritório em Washington do USFS; de Scott Lampman, Paul DesRosiers e Mike Benge da Agência para o Desenvolvimento Internacional dos EU, e o firme apoio dos nossos colegas da Floresta Nacional Plumas. Os desenhos apresentados neste documento são provenientes de variadas de fontes, como se indica em cada caso, e a maioria foram redesenhados ou adaptados com o talento artístico de Jim Balkovek, ilustrador e Paul Karr um Engenheiro aposentado do Serviço Florestal. O escaneamento, rotulação e manipulação por computador das figuras deste manual de campo foram completados com a habilidade e paciência de Lori Reynolds da Reynolds Graphics em Quincy, na Califórnia. A tradução de segmentos deste Manual de Campo e do Manual de Estradas de Baixo Volume de Mínimo Impacto original foi meticulosamente feita por Alejandra Medina do Instituto de Transporte da Virginia Tech. Um sincero agradecimento para os muitos profissionais e não profissionais que ofereceram seu tempo para revisar e editar o documento, além de fazerem sugestões valiosas sobre a forma e o conteúdo do Manual de Campo. Agradecimentos especiais para Jill Herrick, do Serviço Florestal dos EUA, pelas suas valiosas contribuições e assistência na edição deste manual com a Definição de Termos, Referências e revisão geral do conteúdo; assim como para Michael Furniss, Charlie Carter, Jerry Short, Tim Dembosz e Ozzie Cummins pelas suas inúmeras sugestões e ideias sobre drenagem e outros assuntos. Agradecemos a Richard Wiest, autor de A Landowner's Guide to Building Forest Access Roads, pela sua inspiração e ideias sobre formato e desenho. Outras pessoas que participaram da revisão e da edição foram Leslie Lingley da Leslie Geological Services; Marty Mitchell da Clear Water West; Alfred Logie do escritório de Programas Internacionais da Administração Federal de Autoestradas (FHWA, na sigla em inglês); Mike Benge e Eric Peterson da Agência para o Desenvolvimento Internacional dos Estados Unidos; Dr. John Metcalf da Associação Mundial de Estradas LSU/PIARC; Dr. Francis Greulich, Engenheiro Florestal da Universidade de Washington; Dr. Allen Hathaway, MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: v

7 Engenheiro Geológico da Universidade de Missouri-Rolla; David Orr, PE do Programa Local de Estradas da Universidade Cornell; Prof. Raymond Charles, Universidade de West Indes; Art Klassen, Fundação Tropical Forestry; James Schenck e Wilson Castaneda, Fundação Cooperative Housing- Guatemala; Harold Tarver da Africare; Wes Fisher do Instituto Tellus e Sandra Wilson-Musser, Corky Lazzarino, Armando Garza, Gary Campbell, Ken Heffner, Terry Benoit, Allen King, John Heibel, William Vischer, e Greg Watkins, funcionários do Serviço Florestal dos EUA dedicados à proteção de bacias hidrográficas e à construção de boas estradas. A maioria das fotografias usadas neste manual pertence aos autores, Gordon Keller e James Sherar, ou a Jerry Bauer, co-autor no Manual "Estradas de Baixo Volume de Mínimo Impacto". Outras pertencem a indivíduos como se indica em cada fotografia. A fotografia do muro de arrimo na capa foi proporcionada por Michael Burke. Finalmente, os autores gostariam de agradecer especialmente a Tom Hammett da Virginia Tech pelos seus contatos e a facilidade dada a este projeto e a Julie McClafferty do Instituto de Administração da Conservação e Patty Fuller dos Estúdios Poplar Hill em Blacksburg, na Virgínia, pela magia do design e da publicação deste manual e pelo excelente resultado obtido. Finalmente, mas de maneira alguma menos importante, um grande abraço para nossas esposas, Jeanette e Julie, e as nossas famílias pela sua paciência e apoio durante este projeto! MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: vi

8 PREFÁCIO OS AUTORES AGRADECEM a oportunidade de desenvolver este manual para a Agência de Desenvolvimento Internacional dos Estados Unidos (USAID) com a cooperação do Escritório de Programas Internacionais do Serviço Florestal, USDA, e o Departamento de Programas Internacionais do Instituto Politécnico e Universidade Estadual da Virgínia. O desenvolvimento original deste Manual de Campo das Melhores Práticas de Gestão (BMP, na sigla em inglês) em Estradas foi patrocinado pela USAID/Honduras, como o apoio do seu Programa de Desenvolvimento de Ciências Florestais (FDP, na sigla em inglês) e sua Escola Nacional de Ciências Florestais (ESNACIFOR, na sigla em espanhol). Desde então já foi revisado e aumentado para ser consistente e complementar o manual de treinamento titulado Estradas de Baixo Volume de Mínimo Impacto para obras de estradas em regiões em desenvolvimento. Esta edição de Engenharia de Estradas de Baixo Volume, Manual de Campo das Melhores Práticas de Gestão tem a intenção de proporcionar um panorama dos principais aspectos de planejamento, localização, desenho, construção e manutenção das estradas que podem provocar impactos ambientais adversos, além de enumerar as principais maneiras para prevenir esses impactos. As Melhores Práticas de Gestão são técnicas gerais ou práticas de desenho que, quando aplicadas e adaptadas para se ajustarem às condições específicas do local, poderão prevenir ou reduzir a poluição e manter a qualidade da água. As Melhores Práticas de Gestão para estradas foram desenvolvidas por muitas agências porque as estradas, com frequência, causam um impacto ambiental importante na qualidade da água e a maioria destes impactos pode ser evitada com boas práticas de engenharia e de gestão. As estradas que não são bem planejadas ou localizadas, que não são bem desenhadas ou construídas, que não recebem boa manutenção ou não são feitas com materiais duráveis normalmente causam efeitos negativos na qualidade da água e do ambiente. Este Manual apresenta muitas dessas práticas desejáveis. Felizmente, a maioria das Melhores Práticas de Gestão são também sólidas práticas de engenharia e tem uma boa relação custo/benefício ao prevenir falhas e reduzir as necessidades de manutenção e os custos de reparação. Também leve em conta que o "melhor" é relativo, e por isso, as práticas apropriadas dependem até certo ponto da localização ou do país, do nível de necessidade de melhoras, e das leis e regulamentações locais. As melhores práticas também continuam evoluindo com o tempo. Este manual tenta abordar os temas fundamentais das estradas da maneira mais simplificada possível. Os temas complexos deverão ser abordados por engenheiros e especialistas com experiência. São incluídos os SIM (PRÁTICAS RECOMENDADAS) e os NÃO (PRÁTICAS QUE DEVEM SER EVITADAS) nas atividades de estradas rurais, além de algumas informações relevantes de desenho básico. Essas práticas fundamentais podem ser aplicadas em estradas no mundo todo e para uma ampla gama de usos e padrões de estradas. Geralmente as práticas recomendadas podem MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: vii

9 ser adaptadas para se ajustarem às condições locais e materiais disponíveis. Informação adicional sobre COMO fazer o trabalho pode ser encontrada em outras referências selecionadas, como o Manual de Estradas de Baixo Volume de Mínimo Impacto. A maioria das práticas pode ser aplicada em uma ampla gama de padrões de estradas, desde estradas com superfície nativa de uma pista até estradas pavimentadas de duas pistas. As práticas gerais desejáveis incluem o bom planejamento e localização da estrada, realizar a análise ambiental, reconhecer a necessidade de drenagem eficiente da superfície e garantir estruturas de cruzamento de drenagem do tamanho adequado, utilizando taludes de corte e aterro, utilizando medidas de controle da erosão, desenvolvendo bons bancos de materiais e recuperando os locais depois de completar o trabalho. Certas práticas de desenho, como a utilização de declives ondulados, estradas com talude externo ou passagens d'água a vau, têm uma ótima relação custo/benefício e são muito simples, mas geralmente são aplicadas em estradas rurais de baixa velocidade por motivos de segurança, assuntos de alinhamento vertical ou atrasos inaceitáveis no tráfego. Outros temas, como a utilização de pontes de vigas de madeira, são muito desejáveis para cruzamentos de riachos em regiões em desenvolvimento para evitar dirigir na água, mas seu uso atualmente é desencorajado por algumas agências, como o Serviço Florestal dos Estados Unidos, devido a sua curta vida útil e seu desempenho potencialmente imprevisível. Portanto, a informação aqui apresentada deverá ser considerada nos termos das condições locais, materiais disponíveis, padrões de estradas, prioridades de projetos ou recursos, sendo depois aplicada de uma maneira prática e segura. As regras, políticas de organizações, regulamentações ou leis locais podem entrar em conflito com algumas destas informações ou podem incluir informação mais específica do que a incluída aqui. Portanto, o bom senso deverá ser utilizado na aplicação da informação apresentada neste manual, e as regulamentações e leis locais deverão ser seguidas ou modificadas conforme o necessário. Você poderá reproduzir ou copiar qualquer segmento deste Manual. No entanto, por favor, reconheça este Manual como fonte da informação. É Permitida a Reprodução Deste Manual de Campo Termo de Responsabilidade Este Manual de Campo não constitui um padrão, especificação ou regulamentação de, ou em vinculação com algum grupo profissional, organização ou entidade política. Tem a intenção de ser somente um manual para a boa engenharia de estradas e gestão ambiental sólida em países em desenvolvimento, com base no juízo profissional e na experiência dos autores. MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: viii

10 ENGENHARIA DE ESTRADAS DE BAIXO VOLUME Manual de Campo das Melhores Práticas de Gestão ÍNDICE Prólogo Agradecimentos Prefácio Definição de Termos iii v vii xi Capítulo 1 Introdução 1 Capítulo 2 Análise Ambiental 5 Capítulo 3 Aspectos do Planejamento e Aplicações Especiais 11 Principais Aspectos Relacionados com as Estradas Redução da Vulnerabilidade em caso de Desastres Naturais Administração de Zonas de Proteção de Água (ZPA) Exploração Florestal Capítulo 4 Engenharia de Estradas de Baixo Volume 21 Planejamento de Estradas Localização de Estradas Levantamento Topográfico, Desenho e Construção de Estradas Custo das Estradas Manutenção de Estradas Fechamento de Estradas Capítulo 5 Hidrologia para o Desenho de Drenagem Transversal 37 Capítulo 6 Ferramentas para o Desenho Hidráulico e de Estradas 43 Capítulo 7 Drenagem para Estradas de Baixo Volume 53 Controle da Drenagem Superficial das Estradas Controle de Bocas e Saídas de Drenagens Transversais e Valetas Cruzamento de Canais Naturais Cruzamento de Zonas Úmidas e de Planícies; Uso de Subdrenagem MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: ix

11 Capítulo 8 Uso, Instalação e Dimensionamento de Bueiros 75 Capítulo 9 Passagens d'água a Vau 91 Capítulo 10 Pontes 97 Capítulo 11 Estabilização de Taludes e Estabilidade de Cortes e Aterros 103 Capítulo 12 Materiais para Estradas e Bancos de Materiais 115 Capítulo 13 Controle da Erosão 129 Capítulo 14 Estabilização de Quebradas 141 Referências Selecionadas 147 MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: x

12 I. COMPONENTES DA ESTRADA Definição de Termos Dividido por temas: Seção I Componentes da Estrada ix Seção II Seção Estrutural e de Materiais da Estrada xii Seção III Drenagem Superficial xiii Seção IV Bueiros e Drenagem Transversal xv Seção V Passagens d'água a Vau xvii Seção VI Controle da Erosão xviii Seção VII Termos Vários xx Figura (I.1) Termos usados para definir estradas de baixo volume Definição de Termos Estrada em corte Talude de corte Talude de aterro (Terrapleno) Acostamento Bueiro (Pista de Rolamento) Camada Superficial Base do pavimento Subgreide MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: xi

13 Figura (I.2) Termos usados para definir estradas de baixo volume (seção transversal) Faixa de domínio Limite de propriedade Limite de clareira Talude de corte Terreno natural Limite de clareira Plataforma da estrada (Limite de construção) Acostamento Largura de terraplenagem Acostamento Berma Camada superficial Base do pavimento Talude de aterro (Terrapleno) Limite de clareira Limite de propriedade Valeta Subgreide Pista de rolamento Pé do talude Acostamento (Shoulder) - Faixa pavimentada ou não ao longo da beira da pista de rolagem da estrada. Um acostamento interior fica do lado do talude de corte. Um acostamento exterior fica do lado do talude de aterro. Aterro armado (Reinforced Fill) - Aterro no qual foi colocado reforço de tensão através de contato por fricção com o solo circundante, com a finalidade de aumentar a estabilidade e a capacidade de carga. Os aterros reforçados estão formados por material de terra ou pedra colocado em camadas com elementos de reforço para formar taludes, muros, terraplenos, represas e outros tipos de estruturas. Os elementos de reforço vão desde simples vegetação até produtos especializados tais como fitas de aço, malhas de aço, geomalhas de polímeros e geotêxteis. Aterro lateral (Side-Cast Fill) - Material escavado posto sobre um talude preparado ou natural ao lado da escavação para construir a largura de terraplenagem. O material geralmente não é compactado. Berma (Berm) - Canteiro de pedra, solo ou asfalto geralmente ao longo da margem exterior do acostamento da estrada, usado para controlar a água superficial. Canaliza o escorrimento superficial para pontos específicos onde a água pode ser escoada da superfície de rolagem sem produzir erosão. Camada de pavimento (Base Course) - Veja a Seção II abaixo. Contraforte (Buttress) - Estrutura desenhada para resistir forças laterais. Geralmente é construída à base de enrocamento de proteção, gabiões ou solo drenado para dar suporte ao pé de um talude em zonas instáveis. Corte e aterro (Cut-and-fill) - Método para construir estradas no qual as estradas são construídas fazendo um corte na ladeira e estendendo os materiais escavados em pontos adjacentes baixos e como material compactado para aterro lateral ao longo da rota. Em um "corte e aterro equilibrado" todo o material do "corte" é utilizado para construir o "aterro". Em um desenho equilibrado de corte e aterro não há material desperdiçado em excesso e nem há necessidade de acarretar material de aterro adicional. Por tanto, o custo é minimizado. Corte em bancada e transporte final (Full Bench Cut and End Haul) - Método de construção de estradas onde a estrada é construída recortando todo o talude e acarretando todo o material restante (transporte final) até uma área de depósito fora do local. Declividade [Grade (Gradient)] - A inclinação da estrada no seu alinhamento. Esta declividade é expressa em MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: xii

14 percentagem - a relação entre a mudança na elevação e distância percorrida. Por exemplo, uma inclinação de +4% indica um ganho de 4 unidades de medida em elevação a cada 100 unidades de medida percorridas. Estrada de baixo volume de tráfego (Low-Volume Road) - Um tipo de sistema de transporte que é geralmente construído para administrar ou explorar recursos de zonas rurais ou não desenvolvidas. Esses sistemas únicos no seu gênero foram desenhados para suportar volumes baixos de tráfego com cargas por eixo potencialmente extremas. São geralmente definidas abaixo de 400 VMDAT (Volume Médio Diário Anual de Tráfego). Estrada em corte (Through Cut) - Estrada cortada através de uma ladeira ou, mais frequentemente, através de uma crista, onde existem taludes de corte nos dois lados da estrada. Estrada sobre aterro (Through Fill) - Diferente de uma estrada em corte, uma estrada de aterro é um segmento de estrada formado por material de aterro, com taludes de corte nos dois lados da estrada. Faixa de domínio (Right-of-Way) - Faixa de terreno sobre a qual são construídas obras como estradas, ferrovias ou linhas de transmissão de energia elétrica. Legalmente constitui uma cessão que outorga direito de passagem sobre o terreno de outros. Largura de terraplenagem (Roadbed) - Largura da estrada utilizada pelos veículos, incluindo os acostamentos, medido na parte superior do subgreide. Linha central (Road Center Line) - Linha imaginária que corre longitudinalmente ao longo do centro da estrada. Obra de contenção ou de arrimo (Retaining Structure) - Estrutura desenhada para resistir delocamentos laterais de solo, água, ou outro tipo de material. É geralmente utilizada para dar suporte à estrada ou para ganhar largura da estrada em terrenos escarpados. Frequentemente são construídas utilizando gabiões, concreto reforçado, estruturas de madeira ou terra mecanicamente estabilizada. Pistas de rolamento [Traveled Way (Carriageway)] - A parte da estrada construída para a circulação de veículos em movimento, incluídas as pistas de tráfego e os desvios - sem incluir os acostamentos. Plataforma da estrada (Limites de construção ou largura de formação) [Roadway (Construction Limits or Formation Width)] - Largura horizontal total do terreno afetado pela construção da estrada, desde a parte superior do talude de corte até o pé do aterro ou da zona nivelada. Relação de talude (Slope Ratio) - Uma forma de expressar os taludes construídos como uma relação entre a distância horizontal e a elevação vertical, como 3:1 (3m horizontais por cada metro vertical de elevação ou depressão). Seção transversal (Cross-Section) - Desenho onde é mostrada uma seção da estrada cortada na largura da mesma (veja a Figura i.2 anterior). Também pode ser usado em um cana, em um talude ou em uma ladeira. Subgreide (Subgrade) - Veja a Seção II abaixo. Superfície de rolagem (Rodagem) [Surface Course (Surfacing)] - Veja a Seção II abaixo. Talude de aterro (Talude do terrapleno) [Fill Slope (Embankment Slope)] - Talude inclinado que abrange desde a margem exterior do acostamento da estrada até o pé (base) do aterro. Essa é a superfície que se formada onde o material é depositado para a construção da estrada. Talude de corte [Cut Slope (Back Slope or Cut Bank)] - A face artificial ou talude cortado no solo ou rocha ao longo da beira interna da estrada. Terrapleno (Aterro) [Embankment (Fill)] - Material escavado colocado sobre a superfície de um terreno preparada para construir o subgreide da estrada e o molde da largura de terraplenagem. Terreno natural (Nível do terreno natural) [Natural Ground (Original Ground Level)] - A superfície do terreno natural que existia antes da alteração e/ou da construção da estrada. Transporte final (End Haul) - A remoção e transportação do material escavado fora do local da obra para um depósito estável (em vez de colocar o material do aterro perto da área de escavação). MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: xiii

15 Valeta [Ditch (Side Drain)] - Canal ou vala pouco profunda ao longo da estrada para captar a água da estrada e do terreno adjacente e transportá-la até um ponto adequado para ser escoada. Geralmente fica ao longo da beira interior da estrada. Pode estar localizada ao longo da beira exterior ou ao longo dos dois lados da estrada. Vista aérea [Plain View (Map View)] - Vista do terreno tomada do alto. Um desenho com esta vista é semelhante ao que poderia ver uma ave ao voar por cima da estrada. II. SEÇÃO ESTRUTURAL E DE MATERIAIS DA ESTRADA Figura (II) Seção estrutural da estrada Camada superficial ou pista de rolamento Base do pavimento Sub-base Subgreide Base do pavimento [Base Course (Base)]- Essa é a camada principal de distribuição da carga nas pistas de rolamento. O material da base do pavimento está formado normalmente por pedra triturada, cascalho, solos com cascalho, rocha decomposta, areias e argilas arenosas estabilizadas com cimento, cal ou betume. Camada de rolamento (Superfície de rolamento) [Wearing Course (Wearing Surface)] - A camada superior da superfície da estrada sobre a qual transitam os veículos. Deve ser durável, pode ter uma alta resistência à derrapagem e, geralmente, deve ser resistente à água superficial. As superfícies de rolamento podem ser o solo local, agregado, revestimentos (seal) ou asfalto. Camada superficial (Revestimento superficial) [Surface Course (Surfacing)] - A camada superior da superfície da estrada, chamada também superfície de rolamento. Alguns dos materiais de revestimento usados para melhorar o conforto do motorista, proporcionar suporte estrutural e impermeabilizar a superfície da estrada durante a temporada de chuva, são: pedra, empedrado, agregado triturado e pavimento como tratamento superficial betuminoso e concreto asfáltico. Desagregação/Desmoronamento (Raveling) - Processo no qual o material grosso da superfície da estrada se solta e se separa da largura de terraplenagem devido à falta de ligante ou a uma graduação inadequada do material. O termo também é aplicado a um talude onde a pedra ou o material grosso se desagrega e rola pelo talude de corte ou aterro. Jazida de empréstimo (Banco de empréstimo [Borrow Pit (Borrow Site)] - Área onde são realizadas escavações para produzir materiais para obras, tais como material de aterro para terraplenagem. Geralmente é uma área pequena usada para extrair areia, cascalho, pedra ou solo sem nenhum processamento posterior. Ondulações (Corrugações) [Washboarding (Corrugations)] - Uma série de sulcos e depressões ao longo da estrada provocados nas superfícies de solo e agregado devido à falta de coesão superficial. Isto é geralmente o resultado da perda de finos na superfície da estrada por causa de condições secas ou materiais inadequadamente graduados. Estas condições pioram com as velocidades excessivas dos veículos e com os altos volumes de tráfego. Pedreira (Quarry) - Área de onde são extraídos pedra, enrocamento de proteção, agregados e outros materiais de MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: xiv

16 construção. Frequentemente o material deve ser escavado através de escarificação ou explosivos, e geralmente deve ser processado através de trituração ou peneiração para produzir a graduação especifica para o agregado. Sub-base (Sub-Base) - sta é a camada secundária de distribuição da carga e que está subjacente à camada superficial. Normalmente está formada por um material que tem uma menor resistência e durabilidade do que o material usado na base. Por exemplo, cascalho natural sem processar, cascalho/areia ou uma combinação de cascalho/areia/argila. Subgreide (Subgrade) - A superfície da largura de terraplenagem sobre a qual são construídas as camadas de subbase, base ou camada superficial. No caso de estradas sem base ou sem camada superficial, essa parte da largura de terraplenagem torna-se a superfície final de rolamento. O subgreide geralmente está no nível do material local. III. DRENAGEM SUPERFICIAL Figura (III.1) Drenagem superficial de estradas Valeta exterior Valeta interior Talude de corte Valeta de captação de água na parte superior Estrada Valetas de saída Arbustos para controlar a erosão Drenagem transversal em declive Abaulamento/Coroa (Crown) - Uma superfície arqueada tem a maior elevação na linha central (convexa) e taludes descendentes em ambos os lados. O abaulamento é utilizado para facilitar a drenagem da água em uma superfície de estrada ampla. Barreira para água (Waterbar) - Sistema de drenagem com espaçamentos frequentes, usando montículos de solo sobre a superfície da estrada que interrompem o fluxo da água e o desviam para fora da mesma. É possível permitir que passem sobre eles veículos altos ou, se necessário, usá-los como obstáculo. Declive ondulado superficial [Rolling Dip (Dip, Broad-Based Dip)] - Estrutura de drenagem superficial com um desvio na declividade da estrada, desenhado especificamente para drenar a água desde uma valeta interior ou através da superfície da estrada, enquanto a velocidade de deslocamento dos veículos se reduz (veja a foto inferior da capa deste Manual). Drenagem transversal [Cross-Drain (X-Drain)] - Estruturas instaladas ou construídas, como bueiros e declives ondulados, que escoam a água de um lado da estrada para o lado oposto. Enrocamento (Armor) - Pedras o outro tipo de material colocado nos muros de cabeceira, no solo ou em valetas, para evitar que a água cause erosão, socave ou desagregue o solo. MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: xv

17 Enrocamento de proteção (Riprap) - Pedras grandes duráveis e bem graduadas, idealmente com superfícies fraturadas, com o tamanho adequado para resistir a socavação ou o movimento da água e instaladas para evitar a erosão do material do solo nativo. Figura (III.2): Declives ondulados com enrocamento Talude interno ou externo Talude de corte Estrada Declives ondulados Talude de aterro Saída protegida com enrocamento Escombro (Debris) - Material orgânico, pedras e sedimentos (folhas, arbustos, madeira, pedras, etc.) frequentemente misturados, que são considerados indesejáveis (em um canal ou estrutura de drenagem). Estrutura de drenagem (Drainage Structure) - Estrutura instalada para controlar, desviar ou escoar a água fora ou através de uma estrada, incluindo, mais sem estar limitada a: bueiros, pontes, valetas de drenagem, passagens a vau e declives ondulados. Estrutura de retenção (Dique ou controle de socavação) [Check Dam (Scour Check, or Dike)] - Pequena represa construída em uma quebrada ou valeta para diminuir a velocidade do fluxo, minimizar a socavação do canal e para captar sedimentos. Interior/Exterior (Inside/Outside) - Referência a um elemento na parte interna de uma estrada, que é geralmente o lado do talude de corte (talude posterior) / Referência a um elemento na parte externa de uma estrada, que é geralmente o lado do talude de aterro. Subdrenagem (Dreno subterrâneo) [Underdrain (Subsurface Drain)] - Vala soterrada preenchida com agregado grosso, areia grossa ou cascalho, que geralmente é colocada na linha da valeta ao longo da estrada e cuja função é a de drenar a água subterrânea de uma zona úmida e escoá-la para um ponto seguro e estável. As subdrenagens pode usar um tamanho uniforme de pedras, estar cobertas com geotêxtil e ter um tubo perfurado de drenagem no parte inferior da vala. Subdrenagem [French Drain (Underdrain)] - Vala enterrada preenchida com agregado grosso e geralmente colocada na linha da valeta ao longo da estrada, que tem a função de drenar a água subterrânea de uma zona úmida e escoá-la para um ponto seguro e estável. A subdrenagem pode usar pedras de diversos tamanhos, mas não há uma tubulação de drenagem no fundo da vala. Talude externo (Outslope) - O talude transversal externo do subgreide ou da superfície de uma estrada, geralmente medido com uma percentagem. O talude interno é utilizado para facilitar a drenagem da água na superfície da estrada diretamente para fora da beira exterior da mesma. Uma estrada com talude externo tem seu ponto mais alto na parte superior da ladeira ou parte interna da estrada e descende até a beira exterior da estrada e do talude de aterro. MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: xvi

18 Talude Interno (Inslope) - O talude transversal interno do subgreide ou da superfície de uma estrada, geralmente medido com uma percentagem. O talude interno é utilizado para facilitar a drenagem da água na superfície da estrada para uma valeta interior. Uma estrada com talude interno tem seu ponto mais alto na beira exterior da estrada e descende até a valeta ao pé do talude de corte, ao longo da beira interior da estrada. Valeta de pé de corte [Catch Water Ditch (Intercept Drain) - Escavação de fundo plano ou valeta colocada sobre um talude de corte, desenhada para interceptar, captar e drenar escorrimentos superficiais antes de passar sobre o talude de corte, para proteger o talude e a estrada da erosão. Valetas de saída (Desvios, valeta exterior) [Lead-Off Ditches (Turnouts, Outside Ditch, or Mitre Drains)] - Escavações desenhadas para desviar a água fora da valeta e da estrada (em pontos onde isto não ocorra naturalmente) com a finalidade de reduzir o volume e a velocidade da água que escorre pelas valetas ao longo da estrada. IV. BUEIROS E DRENAGEM TRANSVERSAL Figura (IV.1) Componentes de um bueiro Muro de cabeceira com ou sem ala de bueiro Boca Largura de terraplenagem Aterro compactado Talude de aterro Terreno natural Bueiro Longitude total da tubulação Saída Distância entre muros de cabeceira Soleira Figura (IV.2) Drenagem transversal natural com bueiro Estrada Declive ondulado ou drenagem transversal do bueiro Vegetação para controlar a erosão Declive reforçado para transbordamento Bueiro Barreiras para água Canal com enrocamento Curso d água ou canal de drenagem natural MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: xvii

19 Ala de bueiro (Wing Walls) - Estruturas de alvenaria ou de concreto construídas ao lado dos muros de cabeceira da boca e da saída dos bueiros, feitas para reter o aterro da estrada e para escoar a água para dentro e fora da estrutura de drenagem enquanto protege a estrada e o aterro da erosão. Área de captação (Catch Basin) - Bacia escavada ou construída na boca do tubo de drenagem transversal do bueiro, que é usada para armazenar a água e escoá-la para o tubo do bueir. Arraste (Piping) - O deslocamento de solo fino por baixo de uma tubulação, terrapleno ou estrutura, provocado por forças de filtragem e pelo movimento da água, que pode fazer com que uma estrutura seja socavada e falhe. Boca (Inlet) - A abertura em uma estrutura de drenagem ou tubulação através da qual a água entra para a estrutura. Bolo radicular (Rootwad) - O montão de raízes de árvore e de terra que é extraído do solo ao desenterrar uma árvore. Borda livre (Freeboard) - A altura adicional de uma estrutura acima do nível de cheia de desenho para evitar transbordamentos. Além disso, a borda livre é a distância vertical entre o nível da água e a parte inferior do tabuleiro, das vigas ou da estrutura de uma ponte. Bueiro (Culvert) - Tubo de drenagem geralmente feito de metal, concreto ou plástico e colocado por baixo da superfície da estrada, para escoar a água desde o interior da estrada até o exterior da mesma, ou por baixo dela. Os bueiros são utilizados para drenar valetas, mananciais e fluxos de água que cruzam a estrada. A base é o piso ou fundo da estrutura no seu ponto de entrada. Caixa de captação (Drop Inlet) - Bacia de alvenaria ou de concreto, ou elevação vertical na boca de um bueiro de metal, geralmente do mesmo diâmetro que o bueiro, e geralmente com aberturas para permitir que a água flua para o esgoto na medida em que o nível da água sobe ao redor da parte exterior. Frequentemente as caixas de captação são usadas em bueiros de escoamento de valetas onde os sedimentos ou escombros poderiam entupir o encanamento. Uma caixa de captação também ajuda a controlar a elevação da valeta. Curso d'água perene (Perennial Stream) - Curso d'água que normalmente tem água corrente o ano todo. Espigões/Guia-corrente [Stream Barb (Jetty) - Geralmente são dentículos de rocha de baixa altura que se projetam nas margens de um riacho estendendo-se até o canal do riacho para desviar a correnteza e afastá-la de uma margem erosiva. Extensão do nível máximo da água [Bank Full Width (Ordinary High Water Width)] - Largura da superfície do canal medida na época de cheia. Este fluxo, em média, tem um intervalo de recorrência de aproximadamente 1,5 anos. A etapa de cheia é o fluxo dominante de formação do canal e é identificada geralmente como o limite superior normal da socavação do canal, abaixo do qual não cresce vegetação perene. Muro de cabeceira (Headwall) - Muro construído com concreto, gabiões, alvenaria ou madeira, ao redor da boca ou saída de um tubo ou estrutura de drenagem, para aumentar a capacidade de fluxo da boca, reduzir o risco de danos por escombros, reter o material de aterro e minimizar a socavação ao redor da estrutura. Nível máximo da água (High Water Mark) - A linha sobre o leito ou beira do rio estabelecida pelo nível máximo da água. Isto é geralmente identificado por evidências físicas como uma impressão natural (berma pequena) sobre a margem, por mudanças nas características do solo, pela destruição da maior parte da vegetação ou pela presença de lixo e escombros. Planície de inundação (Flood Plain) - Zona nivelada ou com leve declividade para qualquer um dos lados do canal ativo (principal) que às vezes fica submersa durante os períodos de cheia ou enchente. Os sedimentos se depositam e se acumulam nessa zona ao longo do canal principal. Proteção de saída (Outlet Protection) - Dispositivos ou materiais, como muros de cabeceira ou enrocamento colocados na saída das tubulações ou estruturas de drenagem para dissipar a energia da água corrente, reduzir sua velocidade de fluxo e prevenir a socavação do canal ou do leito. MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: xviii

20 Saída (Outlet) - A abertura de uma estrutura ou tubulação de drenagem através da qual a água deixa a estrutura. A saída é geralmente mais baixa do que a entrada para fazer com que a água flua através da estrutura. Seção terminal metálica (Metal End Section) - Muro de cabeceira/ala de bueiro artificial, fabricado geralmente com o mesmo tipo de metal que o bueiro, para melhorar a capacidade de fluxo na boca. Sedimentos de fundo (Bedload) - Sedimentos ou outro tipo de materiais que se deslizam, giram ou batem ao longo do leito ou fundo do canal devido ao fluxo da água. Socavação (Scour) - Erosão ou movimento do solo no fundo ou nas margens de um canal, em um curso d'água ou atrás de uma estrutura, causada geralmente por um aumento na velocidade da água ou devido à falta de proteção. Vertedouro (Apron) - Uma extensão da estrutura do muro de cabeceira construída no nível do solo ou do curso d'água e desenhada para proteger o fundo do canal das altas velocidades de fluxo e para escoar a água com segurança fora da estrutura de drenagem. V. PASSAGENS D'ÁGUA A VAU Figura (V.1) Passagem d'água a vau simples Curso d água Valeta Declive Passagem d água a vau úmida Fundo do canal com enrocamento Camada superficial com cascalho ou pedra Declive ondulado ou drenagem transversal de bueiro Descarte madeireiro Figura (V.2) Passagens d'água a vau melhorada Curso d água perene Nível máximo de cheia Passagem d água a vau melhorada Estrada Nível normal da água MPG PARA ESTRADAS DE BAIXO VOLUME: xix

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