EUVG PARQ 5 TECNOLOGIAS E MATERIAIS E TÉCNICAS DE CONSTRUÇÃO III

Transcrição

1 EUVG PARQ 5 TECNOLOGIAS E MATERIAIS E TÉCNICAS DE CONSTRUÇÃO III

2 EUVG PARQ 5 TMTC III MODELAÇÃO DO TERRENO E CÁLCULO DO VOLUME DE TERRAS AMRP-AP

3 OBJECTIVOS Conhecer o terreno natural para o poder reproduzir Naturalizar regra geral sem excluir modelações mais afirmativas ou land-art Reconhecer a assinatura de algumas modelações Naturais: colinas, colos, vales, cristas, escarpas, relevo concavo e convexo Artificiais estradas, valas e valetas, passeios, caminhos, encontros com escadas, muros, PH s, pontes, cortes de estrada Condicionantes à modelação Geológicas na escavação rocha dura, freáticos, argilas, areias, Aterro Bancadas calcárias, bolsas de argila, interrupção de escorrências

4 DUAS SITUAÇÕES LIMITE: TERRENOS DEMASIADAMENTE PLANOS Dificuldade geral de drenar funcionamento com pendentes mínimas Qualquer aterro cria uma barreira à drenagem dificuldade de refazer encontros (especialmente na presença de árvores) Necessidade de recurso a bombagens em urbanização.

5 DUAS SITUAÇÕES LIMITE (cont.): TERRENOS DEMASIADAMENTE DECLIVOSOS Dificuldade de criar situações de aplanação Dificuldade em realizar os encontros com o terreno em taludes suaves Necessidade de recurso a muros de contenção Necessidade de controlo da escorrência valas de corte de águas Necessidade de recurso a caixas de queda Necessidade de controlo de pontos baixos para evitar recurso a bombagens

6 COMO MODELAMOS?

7 ESCAVAÇÃO quando se deseja estabelecer a cota de projecto abaixo do terreno natural. ATERRO quando se deseja elevar a cota de projecto acima do terreno natural. COTA VERMELHA é a distância vertical entre o eixo do percurso considerado e o nível do terreno.

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12 CÁLCULO DE VOLUME DE TERRAS Pressupostos Considera-se que as terras obtidas de escavação possuem as propriedades necessárias para serem usadas em aterro Geralmente não de considera: Decapagem Retirar terra vegetal e raízes para regularização do terreno antes da implantação e da movimentação de terras Considera-se: Empolamento Aumento dovolume de terras depois de colocação em aterro e compactadas (Vf > Vi) Compactação Diminuição dovolume de terras depois de colocação em aterro e compactadas (Vf < Vi) estes dois fenómenos são contrários, mas não se compensam necessariamente, dependem muito da natureza dos solos

13 EMPOLAMENTOS Ao escavar um solo vamos obter um volume 10 a 50% superior para efeitos de transporte, ao compactar o mesmo volume vamos obter um volume 1 a 8% superior ao inicial, isto porque, mesmo com uma boa compactação, não se volta a conseguir a mesma densidade do terreno original.

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15 MÉTODOS DE CÁLCULO DE VOLUMES DE TERRA O plano de modelação só está completo quando forem estimados os volumes de terras, quer de aterro, quer de escavação. Um dos grandes objectivos é saber dosear os volumes de escavação e os de aterro, de forma a minimizar a movimentação de terras. Isto depende do objectivo de projecto, das condições do terreno e do tipo de solo. Nas movimentações de terras há, geralmente, um volume de solo perdido por erosão ou por espalhamento, na ordem dos 5-10%. Existem alguns métodos para a sua determinação: Áreas Perfis Quadrícula

16 MÉTODOS DE CÁLCULO DE VOLUMES DE TERRA MÉTODO DAS ÁREAS NO CÁLCULO PELO MÉTODO DAS ÁREAS MEDE-SE A ÁREA QUE COMPREENDIDA ENTRE A CURVA EXISTENTE E A CURVA PROPOSTA E MULTIPLICA-SE PELA EQUIDISTÂNCIA VERTICAL PROCEDE-SE DESTE MODO PARA AS ÁREAS EM ATERRO E EM ESCAVAÇÃO SEPARADAMENTE.

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19 MÉTODOS DE CÁLCULO DE VOLUMES DE TERRA MÉTODO DOS PERFIS O CÁLCULO PELO MÉTODO DOS PERFIS PARTE DO PRINCÍPIO QUE OS VOLUMES PODEM-SE APROXIMAR A MASSAS DE PRISMÓIDES. UM PRISMÓIDE É UM VOLUME DE LADOS PARALELOS OU TOPOS COM VALORES DE ÁREAS DIFERENTES. ASSIM, CALCULA-SE O VOLUME FAZENDO A MÉDIA DAS ÁREAS DAS FACES PARALELAS E MULTIPLICANDO PELA DISTÂNCIA ENTRE ELAS.

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23 MÉTODOS DE CÁLCULO DE VOLUMES DE TERRA MÉTODO DA QUADRÍCULA O cálculo pelo método da quadrícula baseia-se na decomposição de um sólido cujo volume deseja-se calcular em sólidos menores, mais fáceis de calcular o volume. Estes sólidos são normalmente de base quadrada. Para realizar o cálculo do volume faça-se a seguinte consideração: imagine-se um sólido de base quadrada e área igual a Q e arestas verticais com alturas Z1, Z2, Z3 e Z4. O volume deste sólido será dado pelo produto da área da base pela média das alturas das arestas, conforme mostra a equação seguinte

24 MÉTODOS DE CÁLCULO DE VOLUMES DE TERRA MÉTODO DA QUADRÍCULA

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28 MÉTODOS DE CÁLCULO DE VOLUMES DE TERRA MÉTODO DA QUADRÍCULA Na prática o terreno é dividido numa malha regular e cada ponto desta malha tem a sua cota calculada por algum método de nivelamento. Então é definida a cota de escavação, ou seja a cota em que o terreno deverá ficar após a movimentação de terras. A partir destas informações é possível calcular as alturas dos sólidos para o cálculo do volume. Vamos imaginar que queremos calcular o volume de escavação de um terreno hipotético de 10x10m, cujas cotas dos cantos são dadas (figura a).

29 MÉTODOS DE CÁLCULO DE VOLUMES DE TERRA MÉTODO DA QUADRÍCULA Vamos imaginar que queremos calcular o volume de escavação de um terreno hipotético de 10x10m, cujas cotas dos cantos são dadas (figura a). Num primeiro momento queremos calcular o volume de escavação necessário para deixar o terreno plano na cota 85m.

30 No primeiro caso há que calcular o volume de um sólido, conforme mostra a figura b. Para o ponto A o sólido terá uma aresta igual a 2m, resultado da diferença entre a cota do ponto A no terreno (87m) e a cota do plano em que vai ficar o terreno (85m). Para os demais pontos o raciocínio é o mesmo para a determinação das alturas das arestas do sólido. O volume de escavação será de 225m3.

31 V= (10*10).[( )/4] V= 100.2,25 V= 225 m3 O volume de escavação será de 225m3 Para uma malha de pontos podemos calcular o volume de cada célula da malha e depois somar todos os volumes.