Escola Superior de Tecnologia e Gestão Instituto Politécnico da Guarda

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2 Escola Superior de Tecnologia e Gestão Instituto Politécnico da Guarda R E L A T Ó R I O D E E S T Á G I O SANDRA MANUELA DA ROCHA DIAS LICENCIATURA EM ENGENHARIA CIVIL JULHO/2012

3 O futuro pertence àqueles que acreditam na beleza de seus sonhos (Elleanor Roosevelt) Sandra Dias i

4 Dedicatória Ser feliz é reconhecer que a vida vale a pena viver, apesar de todos os desafios, sacrificios e obstáculos. É com enorme felicidade que dedico todo este trabalho aos meus pais e avós com grande carinho, pois fizeram muito esforço para que pudesse realizar este sonho, nunca deixando de acreditar que seria capaz. Sandra Dias ii

5 Agradecimentos A jornada pareceu árdua e difícil O desânimo tentou apossar-se por vezes Mas felizmente, tive ao meu lado pessoas como vocês. Como não podia deixar de ser em primeiro lugar quero agradecer aos meus pais pelo apoio em todo o percurso da minha vida, obrigado pelo silêncio quando eu reclamava, obrigada pelas palavras quando me calava, obrigada por caminharem sempre ao meu lado e por acreditarem sempre que eu era capaz É com enorme carinho que agradeço aos meus avós, que tiveram sempre um gesto de carinho, uma palavra de conforto e um minuto de atenção em todos os momentos em especial nos mais difíceis Aos meus amigos quero dizer que, com um sorriso tornaram as dificuldades sempre menores, com o carinho tornaram a vida mais leve Obrigada por colocarem um sorriso no meu rosto em qualquer desânimo vocês são especiais para mim! À Eng.ª Ana Bela, que desde o primeiro momento se mostrou disponível, quero agradecer o apoio, ajuda que me prestou e conselhos que me deu em todo este processo. Um especial agradecimento à Eng.ª Helena Simão que ao longo do estágio e também da minha vida académica sempre me acompanhou e ajudou em tudo o que necessitei. Quero também dizer o meu muito obrigado a todos os técnicos que com a sua boa disposição me proporcionaram um bom ambiente e a comodidade para que me sentisse totalmente integrada entre eles. Sem vocês não seria possível chegar até aqui e não seria a pessoa que hoje sou! A todos, obrigada por tudo! Sandra Dias iii

6 Ficha de Identificação Estagiária: Nome: Sandra Manuela da Rocha Dias Número: 6297 Morada: Rua de Vilela nº170 Pinheiro - Penafiel Entre Os Rios Instituição: Nome: Câmara Municipal da Guarda Morada: Praça do Município, Guarda Acompanhantes: Instituto Politécnico da Guarda Nome: Eng.ª Helena Maria Martins Simão Câmara Municipal da Guarda Nome: Eng.ª Ana Bela Marques Ferreira Estágio: Data de Início: Data do Fim: Sandra Dias iv

7 Plano de Estágio Para a realização do estágio e consequente relatório final, numa fase inicial foi efetuada pela estagiária uma análise da legislação referente a Concursos Públicos (Decreto Lei nº18/2008 de 29 de Janeiro (CCP)), assim como, consulta de vários projetos de obras públicas elaborados pela Divisão de Projetos da Câmara Municipal. A esta fase inicial seguiu-se a colaboração na elaboração do projeto (remodelação/construção) da estrada (ligação Sr.ª dos Remédios / Barracão) que será o principal tema do presente relatório. Sandra Dias v

8 Índice Introdução... 1 Capítulo Apresentação da Empresa Organograma da Empresa Organograma do Departamento de Planeamento Urbanismo e Obras... 5 Capítulo Objetivo / Ordem de Trabalhos Legislação (Código dos Contratos Públicos) Metodologia Utilizada Capítulo Vias de Comunicação Estudo da Via de Comunicação e Sua Importância Influências Sociais, Políticas, Económicas e Ecológicas: Projeto de Vias de Comunicação: Etapas de um Projeto de vias de comunicação: Traçado em Planta Definição geométrica do desenvolvimento da via de comunicação: Diretriz Rasante Sandra Dias vi

9 Perfil longitudinal Perfis Transversais Perfil tipo Pavimentos Rodoviários Constituição de um Pavimento Rodoviário Reabilitação de Pavimentos Flexíveis Capítulo Traçado Memória Descritiva e Justificativa Elementos de Base Utilizados na Elaboração do Projeto Normas da Junta Autónoma de Estradas JAE (Anexo I) Levantamento Topográfico elaborado pelos Serviços de Topografia da Câmara Municipal da Guarda (Anexo II) Cartas à Escala: Cartografia e Topografia Elaboração do Projeto (Traçado) Levantamento Topográfico Traçado em Planta Perfil longitudinal (Rasante) Perfis Transversais Troço de Estrada em Estudo Perfis Transversais Sandra Dias vii

10 Cálculos das Cotas dos Perfis Transversais Conclusão Bibliografia Sandra Dias viii

11 Índice de Figuras Figura 1 Edifício da Câmara Municipal da Guarda... 3 Figura 2 - Escavação de um Terreno Figura 3 Carregamento de Materiais Figura 4 Transporte de Terras Figura 5 Espalhamento do Solo Figura 6 - Drenagem Superficial Figura 7 - Drenagem Profunda Figura 8- Ponte Figura 9- Viaduto Figura 10 - Definição Geométrica em Planta e Perfil Longitudinal Figura 11- Definição Geométrica em Planta Figura 12 Sobrelevação Figura 13- Sobrelargura Figura 14 Representação da Rasante Figura15 Distância de Paragem Figura 16 - Perfil Longitudinal Figura 17 - planificação do eixo da estrada Figura 18 Movimentação Longitudinal de Terras Figura 19 Movimentação Transversal de Terras Sandra Dias ix

12 Figura 20 -Estrutura de um Pavimento Flexível Figura 21 Via de Comunicação a Remodelar Sandra Dias x

13 Índice de Quadros Quadro I Velocidade Base / Tipo de Estrada (Anexo I) Quadro II -Velocidade Base / Extensão (Anexo I) Quadro III Mapa de Volumes Calculados Manualmente Quadro IV Mapa de Volumes do CartoMAP Sandra Dias xi

14 Anexos Anexo I JAE Normas da Junta Autónoma de Estradas; Anexo II Esboço coreográfico; Anexo III Fotos do Troço de Estrada Existente; Anexo IV Perfil Tipo; Anexo V Traçado em Planta CartoMAP; AnexoVI Perfil Longitudinal CartoMAP; Anexo VII Perfis Transversais CartoMAP; Anexo VIII Calculos dos Movimentos de Terra CartoMAP; Anexo IX - Perfis Transversais Calculados Manualmente; Sandra Dias xii

15 Glossário de Siglas B Bissectriz CCP Código dos Contratos Públicos D% Diferença da Inclinação de Entrada com a de Saída DD Distância de visibilidade de decisão DP Distância de visibilidade de Paragem DU Distância de Ultrapassagem Dv Desenvolvimento da Curva IC S Itinerários Complementares IP S Itinerários Principias JAE Junta Autonoma de Estradas MDT Modelo Digital do Terreno OET Ordem de Engenheiros Técnicos PK Distância desde a Origem (kilometragem) SE Sobreelevação SL Sobrelargura VC Velocidade da Curva T Tangente Zv Cota no Centro da Curva Sandra Dias xiii

16 Palavras chave : Estrada Projeto Rodovia Traçado Via Sandra Dias xiv

17 Introdução O presente relatório pretende descrever o trabalho realizado durante o estágio, o qual surge no final do curso de Engenharia Civil, e que se destina a facultar o acesso a membro efetivo da Ordem dos Engenheiros Técnicos (OET). O estágio é um complemento da formação académica, permitindo o contacto e a inserção no mercado de trabalho relativamente às inúmeras vertentes da Engenharia Civil. Deste modo, o presente relatório encontra-se dividido por 4 capítulos. No primeiro capítulo será efetuada uma apresentação da empresa onde decorreu o estágio bem como a organização da mesma. No segundo capítulo procedemos a uma pequena análise que foi efetuada pela estagiária relativamente à legislação aplicável (CCP). No terceiro capítulo são abordadas as várias etapas e procedimentos que englobam um projeto de uma via de comunicação desde que pensado até à sua realização e execução. Tratando-se de um relatório de estágio, entendeu-se adequado, efetuar uma breve referência aos elementos geométricos para o desenvolvimento do traçado de uma via de comunicação bem como uma pequena abordagem a pavimentos flexíveis e sua remodelação. O quarto e último capítulo será referente a todo o processo desenvolvido em estágio, referente à colaboração da estagiária no projeto de remodelação da via de comunicação que vai do bairro da Sr.ª dos Remédios ao Barracão. Com esta abordagem, pretende-se exemplificar todo o trabalho desenvolvido no decorrer do estágio, em cumprimento do plano inicialmente estabelecido. Sandra Dias 1

18 Capítulo 1 Sandra Dias 2

19 1.1-Apresentação da Empresa O estágio decorreu na Câmara Municipal da Guarda, com início no dia 14 de Novembro de 2011, terminando a 14 de Maio de 2012 (duração de 6 meses). Descrição da Instituição: A Câmara Municipal da Guarda, tem como preocupação satisfazer as necessidades da população residente no concelho, proporcionar um crescimento contínuo no campo urbanístico e em todo o seu conjunto. Figura 1 Edifício da Câmara Municipal da Guarda Estrutura Geral: Para prossecução dos seus objetivos, a Instituição dispõe dos seguintes serviços: Gabinete de apoio pessoal à presidência e vereadores; Gabinete de sanidade e higiene veterinária; Serviço municipal de proteção civil; Gabinete de apoio às freguesias; Sandra Dias 3

20 Equipas de projeto; Equipas multidisciplinares; Departamento de administração geral; Departamento de planeamento urbanismo e obras; Departamento de manutenção e otimização de equipamentos; Departamento de desenvolvimento social económico cultural e humano; Na página seguinte apresenta-se o organograma da Instituição (Câmara Municipal da Guarda). 1.2-Organograma da Empresa Sandra Dias 4

21 1.2.1-Organograma do Departamento de Planeamento Urbanismo e Obras O estágio integrou-se no Departamento de planeamento urbanismo e obras, composto pelos seguintes setores, divisões e serviços: As competências do Departamento de Planeamento, Urbanismo e Obras, onde se centrou o estágio são as seguintes: Promover o correto desenvolvimento das ações relacionadas com o ordenamento do território, planeamento e gestão urbanística; Conceber e desenvolver obras municipais, respondendo com eficácia e eficiência às solicitações dos municipes; Desenvolver ações relacionadas com o ordenamento, planeamento e a gestão urbanística do território municipal; Sandra Dias 5

22 Desenvolver as ações necessárias à promoção, e execução, fiscalização, acompanhamento e receção, das obras públicas de iniciativa municipal, ou cofinanciadas pelo municipio, no cumprimento dos procedimentos previstos no código da contratação pública; Realizar as vistorias necessárias para efeitos de receção, provisória ou definitiva, das obras de urbanização, no âmbito do previsto no regime jurídico da urbanização e da edificação e propor a nomeação dos membros da respetiva comissão; Encetar as ações conducentes ao desenvolvimento das infraestruturas de âmbito municipal. Os elementos com quem a estagiária contactou durante o período de estágio no Departamento de Obras Municipais, foram os seguintes: Ana Bela Ferreira (Eng.ª Civil) Sérgio Paredes (Topógrafo) Cristóvão Pereira (Desenhador) Sandra Dias 6

23 Capítulo 2 Sandra Dias 7

24 2.1-Objetivo / Ordem de Trabalhos Com a realização deste relatório pretende-se descrever, de forma clara, objetiva e organizada, as atividades mais proeminentes que a estagiária desenvolveu na Instituição. Inicialmente começou por um conhecimento geral do CCP (Código dos Contratos Públicos) Decreto-Lei nº18/2008 de 29 de Janeiro. Seguidamente, procedeu-se à elaboração do projeto de remodelação/construção da uma via de comunicação que vai do bairro Sr.ª dos Remédios até ao Barracão, sendo este o principal tema abordado neste relatório. 2.2-Legislação (Código dos Contratos Públicos) O Código dos Contratos Públicos é um diploma que regula duas grandes matérias: a formação e a execução de contratos públicos. Por um lado, diz como é que os contratos públicos podem ser celebrados, estabelecendo as regras dos procedimentos que dão origem a um contrato público, por outro lado, disciplina, umas vezes de forma imperativa, outras vezes de forma supletiva, aspetos muito importantes da execução do contrato, nomeadamente as obrigações e os poderes das partes, o incumprimento, a modificação do contrato, etc. A fase da formação do contrato decorre desde que é tomada a decisão de contratar até ao momento em que o contrato é celebrado. A esta matéria é tradição chamar-se em Portugal a contratação pública. Sandra Dias 8

25 Uma obra pública é qualquer obra de construção, reconstrução, ampliação, alteração, reparação, conservação, limpeza, restauro, adaptação, beneficiação e demolição de bens imóveis, destinada a preencher, por si mesma, uma função económica ou técnica, executada por conta de um dono de obra pública. Uma obra pode ser realizada de forma direta, quando a obra é feita pelo próprio órgão ou entidade da Administração e pelos seus próprios meios, ou de forma indireta, quando a obra é contratada com terceiros por meio de licitação. O Decreto-Lei nº18/2008 de 29 Janeiro (CCP), foi elaborado com o objectivo de conhecer as normas de como uma Proposta é apresentada, ou seja, que documentos têm de ser apresentados, as regras do concurso público e por prévia qualificação, fiscalização, as obrigações do empreiteiro e do dono da obra, entre outros. Com o Decreto-lei nº18/2008 de 29 de Janeiro (CCP) a apresentação de propostas passaram a ser efetuadas através de plataformas eletrónicas de contratação pública. Deste modo, para que as empresas possam apresentar a sua proposta devem estar inscritas na devida plataforma, sendo de referir que cada entidade adjudicante trabalha com plataformas diferentes. No caso da Câmara Municipal da Guarda a plataforma eletrónica é a vortalgov. Concurso público é um processo seletivo que permite o acesso a emprego ou cargo público de modo amplo e democrático. É um procedimento impessoal onde é assegurada igualdade de oportunidades a todos interessados em concorrer para exercer as atribuições oferecidas pelo Estado, a quem incumbirá identificar e seleccionar os mais adequados mediante critérios objetivos. Sandra Dias 9

26 Concurso Público (art.º130º) Quando é efetuado um concurso público este é publicado em Diário da República através de um anúncio conforme o modelo aprovado pela portaria dos ministros responsáveis pela edição do Diário da República e pelas áreas das finanças e obras públicas. As empresas interessadas e que, reúnam as devidas condições para a realização da obra a concurso, devidamente registadas na plataforma eletrónica da entidade adjudicante que promove o concurso, pode então ter acesso a toda a informação relativa ao procedimento e concorrer. Documentos da Proposta (art.º 57º) Os documentos a serem apresentados na proposta são, documentos que contenham atributos da proposta, documentos exigidos pelo programa do procedimento que contenham os termos ou condições, documentos que contenham os esclarecimentos justificativos, apresentação de um preço anormalmente baixo e declaração do concorrente de aceitação do conteúdo do caderno de encargos. No caso de contrato de empreitada ou de concessão de obras públicas, a proposta deve ainda ser constituída por, lista de preços unitários de todas as espécies de trabalho previstas, plano de trabalhos, quando o caderno de encargos seja integrado por um projecto de execução e, quando este tiver sido submetido a concorrência pelo caderno de encargos. Prazo Mínimo de Apresentação de Propostas (art.º135º) Existe um prazo mínimo para a apresentação das propostas que depende do tipo de concurso público; Sandra Dias 10

27 Quando o anúncio não é publicado no jornal oficial da união europeia, não pode ser fixado um prazo para a apresentação das propostas inferior a 9 dias; Quando se trata de um contrato de empreitada de obras públicas, o prazo são 20 dias a contar da data de envio para a publicação do anúncio no Diário da República. Adjudicação é o acto pelo qual o orgão competente para a decisão de contratar aceita a única proposta apresentada ou escolhe uma de entre as propostas apresentada. Análise de Propostas e Adjudicação (art.º 70º) De acordo com o critério definido para adjudicação das propostas, que pode ser a Proposta economicamente mais vantajosa ou a do mais baixo preço, faz-se a respetiva análise de propostas. Trabalhos a Mais (art.º 370º) Quanto aos trabalhos a mais, estes só podem ser ordenados aquando, o contrato tenha sido celebrado na sequência de concurso limitado por prévia qualificação,e se o preço atribuído aos trabalhos a mais, somado ao preço de anteriores trabalhos a mais e deduzido do preço de quaisquer trabalhos a menos, não ultrapassar 5% do preço contratual. O somatório do preço atribuído aos trabalhos a mais, com o preço de anteriores trabalhos a mais e de anteriores trabalhos de suprimento de erros e omissões, não pode exceder 50% do preço contratual. Sandra Dias 11

28 Objetivo da Medição (Art.º387º) As medições de todos os trabalhos executados cabem ao dono da obra, incluindo os trabalhos não previstos no projeto ou não devidamente ordenados. Ajuste Direto (Art.º112º) Para além de contratos através de concursos públicos, existe o ajuste direto, que é o procedimento em que a entidade adjudicante convida diretamente uma ou várias entidades à sua escolha a apresentar a proposta, podendo com elas negociar aspetos da execução do contrato a celebrar. Escolha do Procedimento de Formação de Contratos de Empreitada de Obras Públicas (Art.º19º) No caso de contratos de empreitada de obras públicas: a) A escolha do ajuste direto só permite a celebração de contratos de valor inferior a ou, caso a entidade adjudicante seja o Banco de Portugal ou uma das referidas no n.º 2 do artigo 2.º, de valor inferior a ; b) A escolha do concurso público ou do concurso limitado por prévia qualificação permite a celebração de contratos de qualquer valor, exceto quando os respetivos anúncios não sejam publicados no Jornal Oficial da União Europeia, caso em que só permite a celebração de contratos de valor inferior ao referido na alínea c) do artigo 7.º da Diretiva n.º 2004/18/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho, de 31 de Março. No caso especifico da (remodelação/construção) da via de comunicação a que se refere o presente relatório, o procedimento será um concurso público. Sandra Dias 12

29 2.3-Metodologia Utilizada Ao longo do estágio, houve diversos meios que ajudaram e complementaram, de alguma forma, todo o trabalho desenvolvido, de onde se destacam os seguintes: CartoMAP - programa que faz o traçado, calcula os volumes (escavação, aterro), perfis (longitudinal/transversais); AutoCAD - programa que permite ao desenhador após a transferência dos desenhos e dados do CartoMAP, efetuar as legendas e imprimir as devidas plantas; MICROSFT WORD - Utilizado na elaboração de peças escritas, tais como memórias descritivas e justificativas; MICROSFT EXEL - Utilizado apenas para mostrar o mapa de volumes (escavação/aterro), calculada no CartoMAP; Sandra Dias 13

30 Capítulo 3 Sandra Dias 14

31 3.1- Vias de Comunicação Entende-se por Via de Comunicação toda a estrutura, natural ou artificial, que serve de suporte a um sistema de transportes. Entre as vias de comunicação naturais temos: os mares, os rios e lagos navegáveis, a própria atmosfera terrestre servindo de base à comunicação aérea tão vulgar nos nossos tempos. As vias de comunicação artificiais são: as estradas, os caminhos-de-ferro, os canais e os aeroportos como complemento da navegação aérea Estudo da Via de Comunicação e Sua Importância Influências Sociais, Políticas, Económicas e Ecológicas: Inicialmente, antes de entrarmos diretamente no estudo de uma via de comunicação (estrada) devemos ter em conta a sua influência econômica, política, social e ecológica sobre a região a ser por ela atravessada. Economicamente abrem-se novos horizontes para o desenvolvimento, pela circulação rápida, possibilitando a exploração de regiões até então abandonadas. A ligação de polos potencialmente ricos através de estradas permite a consolidação da economia regional. Social e politicamente, podemos dizer que a abertura de novas estradas possibilita o alargamento das fronteiras internas formando novos aglomerados humanos que, futuramente, transformar-se-ão em cidades que constituirão as células do desenvolvimento nacional. Ambientalmente, a construção de uma estrada, bem como de outro tipo de construções, deve ser muito bem analisado, tentando sempre que possível minimizar os impactes ambientais associados. Sandra Dias 15

32 Um projeto de uma via de comunicação passa por várias fases desde que é pensado até à sua execução, como veremos no próximo ponto Projeto de Vias de Comunicação: O projeto de uma obra de engenharia em particular, de uma estrada, deve ser o mais completo (abrangente) possível, de fácil entendimento, exequível para as condições exigidas, com identificação e solução dos prováveis problemas, respeitando tanto quanto possível as normas estabelecidas pela JAE (AnexoI), deve conter todos os elementos quantitativos, qualitativos e técnicos detalhados para a sua melhor aplicação. O projeto de uma via de comunicação pode ter subdivisões inter-relacionadas conforme as suas necessidades próprias, mas de uma maneira geral, os projetos de engenharia são informalmente padronizados, compreendendo as etapas que a seguir se descrevem Etapas de um Projeto de vias de comunicação: Estudos do Tráfego; Estudos de Viabilidade Técnico-Económica; Estudos Hidrológicos; Estudos Topográficos; Estudos Geológicos e Geotécnicos; Sandra Dias 16

33 Projeto Geométrico (Traçado); Terraplenagens; Pavimentação; Drenagem; Sinalização e Segurança; Obras de Arte Especiais; Obras Complementares; Expropriações; Instalação para Operação da Rodovia; Orçamento dos Projetos; Documentos de Licitação; Estudo do Impacte Ambiental; Equipamentos Complementares; Execução; Sandra Dias 17

34 Estudos do Tráfego Trata da recolha de dados do tráfego, do seu estudo e análise do atual e futuro, com vistas a propiciar meios necessários para avaliar a suficiência do sistema de transporte existente, auxiliar na definição do traçado e padrão da rodovia, definir as classes das suas características técnicas, determinar as caraterísticas operacionais da rodovia. Estudos de Viabilidade Técnico-Económica - Têm como objetivo dar subsídios para seleção das alternativas de traçados mais convenientes, determinar as caraterísticas técnicas mais adequadas em função dos estudos de tráfego e definir a viabilidade económica do projeto. É desenvolvido ainda na fase inicial (preliminar) dos serviços, ou seja, de reconhecimento da área a ser projetada. Estudos Hidrológicos - Consistem na coleta de dados, processamento e análise relativa a todos os aspetos hidrológicos nas diversas fases do projeto. Estudos Topográficos Consistem no levantamento topográfico convencional ou por processo aerofotogamétrico, com precisão e tolerância de acordo com a fase do projeto que se desenvolve. Estudos Geológicos e Geotécnicos Têm por objetivo o melhor conhecimento da constituição do terreno através de sondagens e recolha de materiais no campo e consequentes ensaios destes materiais para a definição das suas caraterísticas e aplicabilidade. Sandra Dias 18

35 Projeto Geométrico (Traçado) - Tem por objetivo o completo estudo e consequente definição geométrica de uma rodovia, de caraterísticas técnicas tais como raios, curvaturas, rampas, plataforma, etc., e com precisão tal que permita a sua conformação espacial, a sua quantificação, o correspondente orçamento e de modo a possibilitar a sua execução através de um adequado planeamento. Terraplenagens - É a técnica de engenharia de escavação e movimentação de solos e rochas. O termo técnico mais usualmente adotado para terraplenagem em rocha é desmonte de rocha. O serviço de terraplenagem compreende quatro etapasque se esquematizamatravés das imagens que se apresentam nas figuras (2 a 5). Figura 2 - Escavação de um Terreno Figura 3 Carregamento de Materiais Sandra Dias 19

36 Figura 4 Transporte de Terras Figura 5 Espalhamento do Solo Pavimentação - A pavimentação visa estabelecer a conceção do projeto do pavimento, a selecção das ocorrências de materiais a serem indicados, dimensionamento e definição de troços homogéneos. Drenagem - A drenagem visa estabelecer a conceção das estruturas que constituirão o projeto de drenagem superficial e profunda estabelecendo os seus dimensionamentos e apresentando quadros identificativos do tipo de obra, localização e demais informações. Sandra Dias 20

37 Exemplos de drenagem superficial e profunda: Figura 6 - Drenagem Superficial Figura 7 - Drenagem Profunda Sinalização e Segurança - É composto pelo projeto de sinalização horizontal e vertical das vias, interseções e acessos, também pela sinalização por sinais luminosos em vias urbanas, onde são especificados os tipos dos dispositivos de sinalização, localização de aplicação e quantidades correspondentes. Obras de Arte Especiais - Consiste na conceção, no cálculo estrutural e elaboração das plantas de execução de pontes e viadutos. Sandra Dias 21

38 Exemplos de obras de arte especiais: Figura 8- Ponte Figura 9- Viaduto Obras Complementares - É desenvolvido em função dos demais projetos, complementando-os conforme análise de necessidades de implantação de dispositivos de funcionalidades e de segurança do complexo da obra de engenharia, com definições, desenhos e localizações detalhadas dos dispositivos projetados; também envolve os projetos especiais de paisagismo e locais de lazer nas áreas adjacentes à via em estudo. Expropriações - Trata-se de, após os levantamentos topográficos da área envolvida, analisar a necessidade de expropriação, bem como a determinação de custos de cada unidade. Sandra Dias 22

39 Instalação para Operação da Rodovia - É constituído por uma memória descritiva justificativa, projetos e desenhos específicos e notas de serviços dos dispositivos por exemplo (postos de abastecimento, áreas de estacionamento, paragens de autocarros ). Orçamento dos Projetos - Consiste na pesquisa de mercado de salários, materiais, equipamentos, etc. Para o cálculo dos custos unitários dos serviços custos, para que se possa efetuar o orçamento total da obra. Documentos de Licitação - Visam identificar e especificar as condições que guiarão a licitação dos serviços de execução da obra. Estudo do Impacte Ambiental - Destina-se à análise do impacto ambiental que essa obra pode causar, no meio ambiente, medidas de prevenção recuperação e melhorias. Equipamentos Complementares - Todos os equipamentos necessários para a execução de todos os trabalhos, na construção de uma rodovia. Execução - Execução da obra. Sandra Dias 23

40 3.4.- Traçado em Planta O traçado em planta deve assegurar a circulação com segurança à velocidade base definida previamente. A velocidade base corresponde à velocidade máxima que deverá ser assegurada ao longo de todo o traçado, ou seja, é a velocidade que deverá ser garantida nos pontos onde é economicamente difícil melhorar as características geométricas (raios de curvatura, p. e.). A velocidade base é aquela que permite definir as caraterísticas geométricas dos pontos particulares do traçado, tal como referido, aquela em que as condições do terreno não permitem economicamente adotar caraterísticas geométricas superiores. Para uma nova estrada, a sua atribuição depende da topografia do terreno, dos volumes de tráfego esperados, do investimento desejado e da função da nova via. A velocidade base é função do tipo de estrada como se pode ver no quadro que se segue. Quadro I Velocidade Base / Tipo de Estrada (Anexo I) Velocidade Base (km/h) Tipo de Estrada IP'S X (a) X (b) X X (c) IC'S X (b) X X X (c) Outras Estradas X X X (a) Só em auto estradas; (b) Só em estradas com faixas de rodagem unidirecionais; (c) No caso de estradas com faixas de rodagem unidirecionais deverá ser devidamente justificado o recurso a esta velocidade. Sandra Dias 24

41 A velocidade base permite determinar: Raio mínimo em Planta; Inclinação máxima em Perfil Longitudinal; O Perfil Transversal tipo dos IP s, IC s. Nas outras estradas, a velocidade base será utilizada para a determinação de todas as características geométricas do traçado (Anexo I). Entre as principais condicionantes do traçado contam-se, a velocidade base, que por sua vez condiciona as características geotécnicas, a topografia, o meio ambiente e os custos, como referido anteriormente; a topografia condiciona decisivamente a velocidade. Todos estes fatores devem ser considerados em conjunto de modo a obter-se um traçado que seja seguro, cómodo, económico e se integre no terreno em que se localiza. O traçado em planta deve garantir, pelo menos, a distância de visibilidade de paragem correspondente à velocidade do tráfego. Na escolha do traçado em planta assume particular importância a sua adaptação ao terreno, a qual condiciona os custos de construção, conservação e operação. Em terreno plano, deve evitar-se que o traçado ocasione monotonia aos condutores. Neste caso deve também merecer cuidados especiais a drenagem superficial. No caso de terreno difícil ou muito difícil, deve localizar-se o traçado em zonas estáveis e de modo a atravessar, em condições favoráveis, as linhas de água. Nestes casos não é normalmente o traçado mais curto, entre pontos obrigatórios, que é o melhor. Em zonas onde se preveja a possibilidade de formação de gelo deve localizar-se o traçado, sempre que possível, em encostas expostas ao sol. Sandra Dias 25

42 A definição do traçado em planta refere-se sempre a uma diretriz que consiste no lugar geométrico da projeção sobre o plano horizontal, dos pontos que, em cada secção transversal, coincidem com o seu eixo, o qual, salvo justificação em contrário, deve ser: O centro da faixa de rodagem nas estradas com duas vias; O centro separador, se este for de largura constante, nas estradas com dupla faixa de rodagem. Quando o centro separador não tiver largura constante, considera-se dois eixos que correspondem ao limite esquerdo da faixa de rodagem. Os elementos geométricos do traçado em planta são: alinhamentos retos, curvas circulares e curvas de transição. Estas são algumas das regras (impostas pelas Normas da JAE), a que o taçado em planta deve obedecer, normas estas que se encontram no Anexo I Definição geométrica do desenvolvimento da via de comunicação: Pode definir-se a geometria do traçado como sendo a parte do estudo do traçado para um projeto de vias de comunicação, que se debruça sobre as particularidades dos elementos geométricos constituintes do traçado, visando fornecer dados para a escolha desse traçado, procurando assegurar uma determinada velocidade base com comodidade e segurança para os utentes e economia para o dono de obra. Uma estrada fica completamente definida se forem conhecidos elementos, tais como, a diretriz, a rasante e os perfis transversais. Sandra Dias 26

43 Figura 10 - Definição Geométrica em Planta e Perfil Longitudinal Diretriz A diretriz é o elemento geométrico utilizado para definir o traçado em planta, e pode definir-se como a projeção do eixo da estrada num plano horizontal de referência, (figura 10). Elementos geométricos da diretriz: Alinhamentos retos; Alinhamentos curvos (curvas de transição e/ou curvas circulares); Os alinhamentos retos e curvos determinam o traçado em planta, de onde resulta a qualidade e segurança do traçado. Sandra Dias 27

44 Têm como vantagens garantir à via uma maior visibilidade da estrada e em maior extensão, em geral maior segurança na condução e maiores oportunidades de ultrapassagem, mas em contrapartida adaptam-se mal à topografia (podem existir maiores movimentos de terras), tornam a condução monótona, aumentam a duração de encandeamento, dificultam a avaliação da velocidade e distância. Em termos normativos os alinhamentos retos extensos não devem ter inclinações longitudinais constantes. A fim de se reduzir o risco de encadeamento noturno e a monotonia da condução, a extensão máxima de um alinhamento reto (em m) com inclinação longitudinal constante, deve ser 20 VB, sendo VB a velocidade base, em (km/h). Os alinhamentos retos devem ainda proporcionar possibilidade de ultrapassagem pelo que nas estradas de faixa única, com dois sentidos, a extensão mínima aconselhada (em m) é de 6 VB (VB, em km/h) (Quadro II). Extensão (m) Quadro II -Velocidade Base / Extensão (Anexo I) Velocidade Base (km/h) Mínima (6VB) * Máxima (20VB) ** *Nota: não aplicável a estradas com faixas de rodagem bidirecionais **Nota: aplicável em trainéis com inclinação constante Sempre que possível, devem evitar-se orientações dos alinhamentos retos coincidentes com a direção nascente-poente, a fim de se reduzir o risco de encandeamento provocado pelo sol, especialmente no caso de alinhamentos extensos. Sandra Dias 28

45 As curvas de transição (figura 11), são geralmente introduzidas entre os alinhamentos retos e circulares, facilitando assim a conservação do veículo dentro da via de tráfego, aumentam a comodidade óptica para o condutor, permitem o disfarce gradual e criterioso da sobeelevação (SE), (figura 12), e da sobrelargura (SL), (figura 13), entre o alinhamento reto e a curva circular. Existindo vários tipos de curvas de transição, a mais usada em vias de comunicação denomina-se por clotoíde. As curvas de transição têm as seguintes funções (Anexo I): a) Assegurar a variação uniforme de aceleração centrifuga entre os alinhamentos retos e as curvas circulares, a qual por razões de segurança e comodidade não deve exceder 0,5 m/s 3. b) Permitir efetuar convenientemente a introdução e supressão da sobrelevação e da sobrelargura. c) Melhorar a comodidade ótica do traçado, pelo que o ângulo de deflexão deve ser no mínimo de 3,15 graus (3,5 grados). d) No caso de curvas de transição de pequena extensão o seu comprimento deve ser tal que sejam percorridas à velocidade base, em pelo menos 2s. e) Entre as possíveis curvas de transição devem ser adotadas as clotóides, devido, nomeadamente, a questões de comodidade e segurança, já que um veiculo circulando ao longo deste tipo de curva de transição, desde o alinhamento reto ate á curva circular a velocidade constante, está sujeito a variação uniforme da aceleração centrifuga. Sandra Dias 29

46 Sandra Dias 30

47 A definição de curvas circulares (figura 11), baseia-se na imposição das caraterísticas mínimas que permitam garantir que a circulação se faça em condições de segurança. Sem deixar de ter em consideração os condicionamentos ditados pela topografia, o raio das curvas circulares deve ser o maior possível, o que facilita a visibilidade e a perceção do traçado pelos utentes. No entanto, o valor dos raios deve ter também em atenção a necessidade do traçado se harmonizar com a paisagem, sem descurar a coordenação do traçado em planta com o traçado em perfil longitudinal. De acordo com a revisão às Normas da JAE efetuada pela empresa ENGIVIA com o apoio do LNEC, (ENGIVIA,2010), para simplificar, a estimativa da velocidade não impedida em curva (VC 85 ) em estradas com faixas de rodagem única, com dois sentidos, utilizam-se as seguintes situações padrão: a) Estradas com faixa de rodagem com largura não inferior a 7,75 m, bermas pavimentadas com 2,5 m de largura ou mais, correspondendo habitualmente a traçados de IP ou de IC (dotados de acessos condicionados); VC85 = ,6 RC b) Estradas de faixa de rodagem com largura não inferior a 7,5 m (berma de qualquer tipo); VC85 = ,65 RC c) Estradas de faixa de rodagem com largura entre 6 e 7,5 m e bermas pavimentadas; VC = ,6 RC Sandra Dias 31

48 d) Estradas de faixa de rodagem com largura entre 6 e 7,5 m e bermas não pavimentadas; VC85 = ,65 RC e) Estradas de faixa de rodagem com largura inferior a 6 m (berma de qualquer tipo). 378,65 VC85 = 103 RC Nas estradas com menor largura de faixa consideram-se elementos curvos com comprimento de 45 m; nas restantes adotou-se como típico do comprimento das curvas o valor de 60 m, relativamente a VC 85 adota-se 85 km/h Rasante A rasante (figura 14), é o elemento geométrico utilizado para a definição do traçado em perfil longitudinal, ou seja, é a linha definida pela intersecção do eixo da estrada com a superfície do pavimento e representa-se planificada (não projetada) num plano vertical. Para relacionar a estrada com o terreno, a rasante é sempre associada ao perfil longitudinal do terreno (intersecção do eixo da estrada com a superfície do terreno natural). A rasante deve aproximar-se tanto quanto possível do terreno para tentar reduzir os movimentos de terra (sempre que possível, deve haver equilíbrio de terras). Sandra Dias 32

49 Figura 14 Representação da Rasante De acordo com a revisão às Normas da JAE efetuada pela empresa ENGIVIA com o apoio do LNEC, (ENGIVIA, 2010), a rasante deve garantir a DP ( distância de visibilidade de paragem (figura 15) em todos os pontos e, sempre que possível/desejável, a DU (distância de visibilidade de ultrapassagem); deve ainda respeitar a DD (distância de visibilidade de decisão) sempre que necessário e deve também ser coordenada com a diretriz já definida para que seja possível uma melhoria da segurança e comodidade. A rasante deve evitar a acumulação de água em pontos baixos do perfil, localizados em zona de escavação e evitar em zonas de escavação com NF (nivel freático) alto, ter a inclinação adequada ao escoamento da água superficial. Podem existir outras condicionantes ao traçado do perfil associados a pontos de cota fixa (cotas de soleira, caminhos ) ou a inclinações pré-definidas (cruzamentos, entroncamentos de troços existentes, ). Em suma, em terreno plano, a rasante deve ter as inclinações mínimas (facilitar a drenagem) e estar suficientemente alta para minorar os efeitos do NF (nivel freático) ou de águas superficiais. Em terreno ondulado ou acidentado, deve ajustar-se tanto quanto possível ao terreno, embora garantindo as características mínimas necessárias à segurança (Anexo I). Sandra Dias 33

50 Figura15 Distância de Paragem Elementos geométricos da rasante: Alinhamentos retos traineís (rampas, declives, patamares); Concordâncias verticais; O trainel é um troço longitudinal da estrada em que se mantem constante a inclinação sobre a horizontal, (figura 14). Trainel a subir (rampa, subida ou aclive); Trainel a descer (descida ou declive); Trainel horizontal (patamar); Segundo as normas da JAE, nos trainéis em rampa deve ter-se atenção à redução de velocidade dos veículos pesados em relação à velocidade de circulação (diminuir níveis de serviço e não aumentar os custos de exploração). Em declive, deve considerar-se a necessidade de maiores distâncias de travagem para não reduzir a segurança e para evitar a construção de escapatórias, (Anexo I). Sandra Dias 34

51 As concordâncias verticais podem ser circulares ou parabólicas. Cuvas côncavas; Curvas convexas; As curvas côncava e convexa, são aquelas nas quais qualquer segmento de reta unindo dois dos seus pontos está mais próximo do observador que o troço da curva entre esses pontos, (figura 14). A curvatura é condicionada por razões de visibilidade e comodidade. Em curvas convexas, a curvatura mínima é determinada por razões de visibilidade e limitação da aceleração centrífuga vertical (comodidade). Em curvas côncavas, a curvatura mínima é determinada por razões de visibilidade noturna (iluminação dos faróis) e comodidade. Junto aos vértices, a inclinação longitudinal é pequena pelo que é de evitar a coincidência de zonas de pequena inclinação transversal - curvas em planta de sinal contrário ou osculação de retas com curvas em planta, (Anexo I) Perfil longitudinal Por definição, o traçado em perfil longitudinal (figura 16) é definido pela rasante, a qual representa a intersecção de uma superfície vertical que contém o eixo da estrada com a superfície do terreno. Sandra Dias 35

52 Figura 16 - Perfil Longitudinal Trata-se de uma planificação do eixo da estrada e não de uma projeção (figura 17). Figura 17 - planificação do eixo da estrada Perfis Transversais O Perfil transversal é uma secção feita num ponto qualquer por um plano normal à diretriz. Os perfis transversais, depois de determinadas as suas secções, vão permitir a avaliação dos volumes de terras a movimentar (escavação/aterro), bem como as larguras de terreno necessário à construção da estrada, medidas entre extremos dos taludes. Sandra Dias 36

53 Os taludes de escavação e de aterro (figuras 18 e 19) são as superfícies que concordam o terreno natural com a estrada e podem ser taludes de aterro quando a estrada está mais alta que o terreno natural, ou taludes de escavação (ou trincheiras), quando a estrada está mais baixa que o terreno natural. A inclinação dos taludes deve ser devidamente estudada de forma a assegurar a estabilidade destes. Figura 18 Movimentação Longitudinal de Terras Figura 19 Movimentação Transversal de Terras Sandra Dias 37

54 3.6- Perfil tipo O Perfil tipo em projetos (traçado) de vias de comunicação é definido inicialmente e a sua escolha baseia-se em estudos (socioeconómicos), para que se possa adequar essa via à exigência do local onde será implantada. Normalmente são constituídos por: Faixas de rodagem; Bermas e passeios; Valetas; Faixa de rodagem - É a parte central da secção transversal, destinada ao trânsito automóvel, é geralmente dotada de pavimento resistente indeformável, suficientemente liso para que o trânsito automóvel se faça em boas condições. As estradas correntes são normalmente dotadas de uma faixa de rodagem, e as auto-estradas de duas faixas de rodagem, uma para cada sentido de trânsito. Bermas e passeios A faixa de rodagem é limitada por duas faixas mais estreitas que lhe servem de encontros e que se chamam Bermas (quando ao nível da faixa de rodagem). Valeta Em zonas em que a estrada é construída escavando o terreno natural, aparecem pequenas valas longitudinais, destinadas a recolher as águas pluviais que caem sobre a estrada. São geralmente de forma triangular, para facilitar a recolha das águas, sendo as respetivas inclinações transversais definidas a partir do eixo da faixa de rodagem. Sandra Dias 38

55 3.7 - Pavimentos Rodoviários Constituição de um Pavimento Rodoviário Os pavimentos rodoviários dividem-se em duas classes, os pavimentos rígidos e os pavimentos flexíveis. Em Portugal a rede viária é constituída na sua grande maioria, por pavimentos flexíveis e sendo os orçamentos disponíveis para as novas construções e manutenção destas infraestruturas cada vez mais limitados, torna-se necessário construir com o cuidado de garantir um desempenho adequado durante o ciclo de vida, em termos quer funcionais (segurança e conforto) quer estruturais. A constituição da estrutura de um pavimento flexível baseia-se em duas componentes: camadas estabilizadoras com ligantes (hidrocarbonados) na parte superior e camadas granulares, estabilizadoras mecanicamente, em regra, na parte inferior. A camada superficial deverá ter a capacidade de resistir ao rolamento das cargas, pelo que deve ser constituída por materiais de melhor qualidade; contrariamente às camadas inferiores, que geralmente são constituidas por solos de pouca qualidade. Assim, geralmente, os pavimentos são constituídos por várias camadas (figura 20). Figura 20 -Estrutura de um Pavimento Flexível Sandra Dias 39

56 Camada de desgaste - tem que apresentar boas características superficiais, que permitam aos utilizadores uma condução cómoda, segura e económica, isto é, deve ser uma superfície que possibilite uma boa aderência entre o pavimento e as rodas do veículo, que assegure uma rápida eliminação da água do pavimento em tempo de chuva e que apresente um valor de ruído diminuto. Camada de regularização - Trata-se de uma camada que tem de ser executada de forma a apresentar uma superfície desempenada, para que a camada de desgaste seja posteriormente colocada sem problemas. Em soluções em que a camada de desgaste é constituída por betão betuminoso drenante, a camada de regularização deve ser composta por materiais com características impermeáveis, para evitar infiltrações nas camadas subjacentes. Camada de base Estruturalmente, a camada de base é a mais importante. Desta camada é esperado que suporte as cargas aplicadas de forma que a capacidade de suporte das camadas subjacentes não seja excedida. Trata-se de uma camada composta por materiais granulares tratados (ligantes betuminosos) ou não tratados. É importante que estes sejam de boa qualidade, devido a tratar-se de uma camada com espessuras elevadas. Camada de sub-base - É composta por materiais granulares de granulometria extensa e/ou por solos selecionados. A espessura deste tipo de camada depende sobretudo do tipo de tráfego e da resistência do solo de fundação. A sua correta execução depende de uma boa compactação realizada por partes e com teores de humidade corretos. Sandra Dias 40

57 Outra função desta camada prende-se com as suas capacidades drenantes, ajudando a proteger as camadas superiores da água capilar funcionando como barreira, ajudando também a drenagem interna do pavimento, quando é concebida para tal. Leito do pavimento - Atualmente esta camada é constituída por materiais granulares não tratados ou tratados com outros solos, com ligantes hidráulicos (cal e/ou cimento). Por vezes, opta-se pela utilização conjunta de geotêxtis, pois estes ajudam a evitar a contaminação de outras camadas pelos finos e têm ainda função drenante. Terreno de fundação - Serve de suporte ao pavimento e são as suas características que condicionam o seu dimensionamento. A fundação dos pavimentos pode ser constituída por quase todo o tipo de solos ou de rocha Reabilitação de Pavimentos Flexíveis A escolha do reforço a adotar no caso de o objetivo ser a reabilitação de um pavimento depende do estado em que a via a reabilitar se encontra, nomeadamente no que se refere ao seu estado estrutural e funcional e depende do nível de qualidade que se pretende atingir. As principais causas de degradação dos pavimentos flexíveis são as deformações permanentes e o aparecimento de fendas. O reforço com malha de aço tem sido utilizado, nomeadamente quando se pretende: Sandra Dias 41

58 O aumento da capacidade de carga; O aumento da resistência a formação de rodeiras; O aumento da resistência ao aparecimento de fendas; O aumento da resistência aos assentamentos laterais; A minimização do risco de aparecimento de fendas no reforço dos pavimentos existentes; O aumento da resistência ao fendilhamento devido ao gelo. Sandra Dias 42

59 Capítulo 4 Sandra Dias 43

60 Neste capítulo, descreve-se o trabalho desenvolvido pela estagiária na colaboração do projeto de remodelação da via de comunicação que liga o bairro da Sr.ª dos Remédios ao Barracão, que se mostra na figura 21. Figura 21 Via de Comunicação a Remodelar 4.1-Traçado Memória Descritiva e Justificativa Refere-se a presente Memória Descritiva e Justificativa ao projeto que tem por objetivo a execução da remodelação de uma via de comunicação, localizada na cidade da Guarda (ligação Sr.ª dos Remédios/Barracão) aproveitando parte do traçado existente, alterando o perfil tipo e criando novos troços, desviando assim a via para outra zona. Sandra Dias 44

61 4.1.2 Elementos de Base Utilizados na Elaboração do Projeto Normas da Junta Autónoma de Estradas JAE (Anexo I) Levantamento Topográfico elaborado pelos Serviços de Topografia da Câmara Municipal da Guarda (Anexo II) Cartas à Escala: 1:1000 ; 1: 200; 1: Cartografia e Topografia Para a elaboração deste projeto contou-se com o levantamento topográfico efetuado pelos Serviços Técnicos de Topografia da Câmara Municipal da Guarda. Todos os cálculos referentes à geometria do traçado da estrada foram efetuados através de um Software específico (CartoMAP), após o levantamento topográfico Elaboração do Projeto (Traçado) Para a elaboração do projeto foram estudadas algumas soluções alternativas tendo sido escolhida a que se mostrou mais adequada e economicamente mais vantajosa para o local. Efetuada a escolha do traçado mais vantajosa, foi definido o perfil tipo a utilizar, perfil este que é composto por duas faixas de rodagem, bermas, passeios e também por valetas como se pode verificar no Anexo IV. Sandra Dias 45

62 O perfil tipo adotado denomina-se por perfil de zona urbana. Seguidamente foi efetuada uma visita ao local para que se fizesse o levantamento topográfico de toda a zona por onde se definiu a passagem do traçado, assim como, a recolha de fotos do pavimento do troço que será reabilitado (Anexo III). Este pequeno troço irá ser escarificado e submetido a um alargamento da via existente devido à alteração do perfil tipo já referido anteriormente, será removido o pavimento existente e reaproveitada apenas a sub-base do terreno; todas as camadas referentes à pavimentação constam do Anexo IV Levantamento Topográfico O levantamento topográfico executado pelos serviços técnicos municipalizados, compreendeu todo o existente no terreno (moradias, terrenos, quintas, limites das propriedades, etc.); parte do existente vai servir como ponto de referência para a implantação da nova via. Estes pontos de referência implicaram limitações no traçado relativo ao troço existente, devido ao limite das propriedades (moradias). Todo o processo que se segue relativo ao tratamento de dados em CartoMAP até estar definido o projeto (planta/perfis), será tratado por um técnico especializado em topografia. Sandra Dias 46

63 4.2.2 Traçado em Planta Após a recolha de dados do terreno, segue-se o tratamento dos mesmos em sistema informatizado com um programa especifico (CartoMAP). Seguidamente, no tratamento de dados, o software efetua o cálculo do MDT (triangulação), cria as curvas de nível correspondentes às cotas do terreno, relativas ao levantamento topográfico. Criado o desenho com as curvas de nível, define-se o eixo da via, ou seja, a diretriz, através da escolha adequada ao local que compatibilize os varios parâmetros pré-definidos. É de salientar que o CartoMAP contém já algumas tabelas e elementos normativos das Normas JAE, bem como vários perfis tipo existentes. Este tipo de dados são inseridos de forma a cumprir todos os requisitos necessários ao traçado pretendido. Os parâmetros da tabela são escolhidos em função da velocidade do perfil tipo e do traçado em si, o que irá adequar a sobreelevação e sobrelargura nas curvas em planta e em perfil Perfil longitudinal (Rasante) Após o leventamento topográfico, traça-se a rasante com as condicionantes inerentes ao projeto, no caso concreto as cotas fixas do inicio e do fim. Foi tido em conta a limitação da inclinação dos traineis e a concordância das respetivas curvas. Fica assim definida a rasante e o traçado em planta (Anexos V e VI). Sandra Dias 47