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Aula 10

Obras Rodoviárias p/ Polícia Federal (Perito-Engenharia Civil) Com videoaulas - Pós-Edital Marcus Campiteli, Time Campiteli

Aula 10: Drenagem ............................................................................................................ 3 1 Estudos Hidrológicos .................................................................................................... 3 1.1 Tempo de Recorrência .............................................................................................................. 4 1.2 Tempo de Concentração........................................................................................................... 6 1.3 Precipitação de projeto ............................................................................................................ 7 1.4 Determinação das descargas das bacias ................................................................................. 8 1.4.1 Método Racional ................................................................................................................... 8 1.4.2 Método Racional Corrigido ................................................................................................... 9 1.4.3 Método do Hidrograma Unitário Triangular (HUT) ............................................................ 10

2 Dispositivos de Drenagem .......................................................................................... 11 2.1 Drenagem de Transposição de Talvegues .............................................................................. 11 2.1.1 Bueiros ................................................................................................................................. 11 2.1.1.1 Classificação dos Bueiros.................................................................................................. 14 2.1.1.2 Projeto e Dimensionamento ............................................................................................. 17 2.2 Drenagem Superficial ............................................................................................................. 21 2.2.1 Valeta de Proteção de Corte ............................................................................................... 23 2.2.2 Valeta de Proteção de Aterro .............................................................................................. 25 2.2.3 Sarjetas de Corte ................................................................................................................. 26 2.2.4 Sarjetas de Aterro ................................................................................................................ 29 2.2.5 Valeta do Canteiro Central .................................................................................................. 31 2.2.6 D

.................................................................................................................. 32

2.2.7 S

...................................................................................................................... 33

2.2.8 Caixas Coletoras .................................................................................................................. 33 2.2.9 Bueiros de Greide ................................................................................................................ 35 2.2.10 Bacias de amortecimento .................................................................................................. 36 2.2.11 Corta-rios ........................................................................................................................... 37 2.3 Drenagem Profunda ............................................................................................................... 38 2.3.1 Drenos Profundos ................................................................................................................ 39 2.3.2 Drenos em Espinhas de Peixe .............................................................................................. 44 2.3.3 Colchão Drenante ................................................................................................................ 45 2.3.4 Drenos Sub-horizontais ....................................................................................................... 45 2.3.5 Valetões Laterais ................................................................................................................. 46

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2.3.6 Drenos Verticais................................................................................................................... 46 2.4 Drenagem do Pavimento ........................................................................................................ 48

3 Execução de Serviços de Drenagem ............................................................................ 49 4 Questões Comentadas ............................................................................................... 54 5 Lista de Questões Apresentadas Nesta Aula ............................................................... 72 6 - Gabarito...................................................................................................................... 78 7 Referências Bibliográficas .......................................................................................... 78

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AULA 10: DRENAGEM Olá pessoal, Esta é a nossa aula de Drenagem, com a parte teórica escrita de autoria do Prof. Fábio Amorim. Abraços!

1 ESTUDOS HIDROLÓGICOS Para a elaboração de um projeto de drenagem rodoviária, é de suma importância a realização dos estudos hidrológicos da região onde a rodovia será implantada. Os estudos hidrológicos têm por objetivo: coletar os dados hidrológicos e definir as vazões das bacias de contribuição1 para os diversos dispositivos de drenagem da rodovia.

Bacia de contribuição

Com os estudos hidrológicos, busca-se obter as precipitações mais severas ocorridas ao longo dos anos, e a intensidade das chuvas mais críticas, as quais serão submetidas os dispositivos de drenagem da rodovia. A partir dessas informações torna-se possível calcular a vazão a ser recebida por cada dispositivo de drenagem a ser implantado na rodovia. Iremos ver adiante os principais conceitos e variáveis a respeito desses estudos hidrológicos.

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Área geográfica coletora de água de chuva que, escoando pela superfície do solo, atinge uma saída onde toda a vazão efluente é descarregada.

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1.1 TEMPO DE RECORRÊNCIA Tempo de recorrência, ou período de recorrência, ou tempo de retorno, é o espaço de tempo, em anos, onde provavelmente ocorrerá uma precipitação de grande magnitude, pelo menos uma vez. O tempo de recorrência de uma obra está relacionado a sua importância. Ou seja, quanto mais importante a obra, maior deverá ser a segurança dessa obra contra chuvas de elevada magnitude, e, assim, maior deve ser o seu tempo de recorrência. Sendo assim, com o tempo de recorrência maior, o risco de falhas no sistema de drenagem para essas obras mais importantes tende a ser menor. Em outras palavras, podemos dizer que o tempo de recorrência "T" está relacionado ao grau de proteção a ser conferido à obra, quanto a precipitações de elevada magnitude que ocorrem a cada T à Além disso, vale destacar que, dentro de uma mesma obra, os tempos de recorrência serão diferentes a depender do dispositivo de drenagem projetado. Por exemplo, um bueiro de rodovia com capacidade de vazão insuficiente pode causar a erosão dos taludes junto à boca de jusante, ruptura do aterro por transbordamento das águas, ou inundação de áreas a montante.

Danos causados pelo rompimento de um bueiro

No caso de canal ou galeria de drenagem urbana, estes danos serão maiores, pois causam a interrupção do trânsito, mesmo temporariamente, e danos em imóveis residenciais ou nas mercadorias dos estabelecimentos comerciais.

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Enchentes em canais urbanos

No caso da insuficiência de vazão em seções de pontes, visto que abrangem cursos à à à vazão, em geral os danos são muito significativos podendo ocorrer a destruição da estrutura ou a ruptura dos aterros contíguos, proporcionando uma interrupção do tráfego, muito mais séria, exigindo obras de recomposição mais vultuosas e demoradas. Sendo assim, a escolha dos tempos de recorrência será determinada por meio de análises técnicoeconômicas, e deverá abranger: ✓ ✓ ✓ ✓

Tipo, importância e segurança da obra; Classe da rodovia; Estimativa de custos de restauração na hipótese de destruição; Estimativa de outros prejuízos resultantes de ocorrência de descargas maiores que as de projeto; ✓ Comparativo de custo entre a obra para diferentes tempos de recorrência; ✓ Risco para as vidas humanas em face de acidentes provocados pela destruição da obra. Ressalta-se, por fim, que o tempo de recorrência de projeto deve ser analisado em cada caso particular. Em linhas gerais são adotados pelo DNIT os seguintes valores usuais: Espécie Período de recorrência (anos) Drenagem superficial 5 a 10 Drenagem subsuperficial 10 15 (como canal) Bueiros Tubulares 25 (como orifício) 25 (como canal) Bueiro Celular 50 (como orifício) Pontilhão 50 Ponte 100

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1.2 TEMPO DE CONCENTRAÇÃO O tempo de concentração de uma bacia hidrográfica é definido pelo tempo de percurso em que o deflúvio leva para atingir o curso principal, desde os pontos mais longínquos até a obra de arte (bueiro, pontilhão, ponte, etc.), ou seja, é o tempo necessário para que toda a bacia contribua na vazão do dispositivo em estudo.

Tempo de Concentração

Para chuvas com duração inferior ao tempo de concentração, somente os deflúvios de parte da bacia hidrográfica se somam para formar a enchente, enquanto que, para chuvas de duração maior que o tempo de concentração, os deflúvios de todas as partes da bacia estão contribuindo para a enchente, embora com o pico de cheia já atenuado, haja vista que as intensidades de chuvas decrescerem com a sua duração. Assim, as chuvas com durações próximas ao tempo de concentração da bacia fornecem maiores vazões para um determinado tempo de recorrência. Por isso, o tempo de concentração será o tempo considerado como de duração das chuvas mais críticas da rodovia. A determinação numérica do tempo de concentração depende primordialmente do comprimento do curso d'água principal e de sua declividade, embora alguns autores também expressem o tempo de concentração em função da área da bacia hidrográfica. Normalmente considera-se que, nas pequenas bacias hidrográficas, com áreas menores que 1 km², o deflúvio da chuva escoa em grande parte do percurso superficialmente. Sendo assim, a velocidade de escoamento é fortemente influenciada pela rugosidade do terreno, por sua cobertura vegetal e pelos detritos sobre o solo.

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Nas bacias maiores, com áreas superiores a 8 km², o deflúvio superficial escoa na maior parte do tempo através de canais ous cursos d'água. Desse modo, a permeabilidade e a cobertura vegetal têm efeito cada vez menos pronunciado sobre o tempo de concentração. O cálculo do tempo de concentração de uma bacia é bastante complexo, devido aos inúmeros condicionantes envolvidos, existindo, pois, uma grande variedade de expressões de cálculo. Existem numerosas fórmulas empíricas para calcular o tempo de concentração em função do comprimento (L) do curso principal, do desnível total (H) até as cabeceiras, e eventualmente da área (A), ou de outros parâmetros escolhidos. Como exemplo, uma das fórmulas utilizadas para o cálculo do tempo de concentração é dada por:

Onde: ✓ Tc = tempo de concentração em minutos; ✓ L = comprimento do talvegue em km; ✓ H = desnível total. Apesar da existência de várias fórmulas, como diretrizes gerais para o valor do tempo de concentração temos que: a) No estudo de enchentes para projetos de pontes e bueiros, como se trata de bacias de maior porte, é exigida a definição do tempo de concentração por procedimentos mais cuidadosos; b) Para as obras drenagem superficial, utiliza-se o tempo de concentração igual a 5 minutos.

1.3 PRECIPITAÇÃO DE PROJETO Para a determinação das chuvas críticas de projeto, havendo dados pluviográficos na proximidade do local da obra, convém efetuar a análise estatística das precipitações intensas de duração de 5 minutos, 15 minutos, 1 hora, 2 horas, 4 horas, 6 horas, 12 horas, 24 horas e 48 horas. Quando não há dados pluviométricos nas proximidades do local da obra, deve-se recorrer a dados à à à à à à C àI à àB à àE àO àP , que desenvolveu equações de chuva para diversos postos pluviométricos no Brasil. Por essa bibliografia, deve-se considerar o posto pluviométrico mais próximo e com características meteorológicas mais semelhantes às da área em estudo.

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1.4 DETERMINAÇÃO DAS DESCARGAS DAS BACIAS A partir da avaliação da precipitação de chuvas na região da obra, por meio dos estudos hidrológicos, busca-se saber qual a vazão de cada bacia de contribuição, possibilitando, assim o dimensionamento dos dispositivos de drenagem. No cálculo das vazões das bacias de contribuição, são recomendadas pelo DNIT as seguintes metodologias: ✓ Bacias com áreas até 4km²: Método Racional; ✓ Bacias com áreas entre 4km² até 10km²: Método Racional Corrigido; ✓ Bacias com áreas superiores a 10km²: Método do Hidrograma Unitário Triangular (HUT) A seguir, vamos conhecer os métodos de cálculo das vazões das bacias de contribuição.

1.4.1 MÉTODO RACIONAL O método para o cálculo de vazão mais difundido é o Método Racional, que calcula a descarga máxima de uma enchente de projeto por uma expressão muito simples, relacionando o valor desta descarga com a área da bacia de contribuição, a intensidade da chuva, e o coeficiente de deflúvio. Como visto anteriormente, essa metodologia é indicada pelo DNIT para bacias de contribuição com área inferior a 4 km². No estabelecimento do valor da descarga pelo Método Racional, admite-se que a precipitação sobre a área é constante e uniformemente distribuída sobre a superfície da bacia. Para considerar que todos os pontos da bacia contribuem na formação do deflúvio é estabelecido que a duração de chuva deve ser igual ou maior que o seu tempo de concentração e, como a intensidade da chuva decresce com o aumento da duração, a descarga máxima resulta de uma precipitação (chuva) com duração igual ao tempo de concentração da bacia. Nesse caso, a descarga máxima (Q) é dada pelo produto da área da bacia (A), pela intensidade da precipitação (i), com duração igual ao tempo de concentração (Tc), multiplicado pelo coeficiente de deflúvio (C). Tem- se, dessa forma:

sendo: ✓ ✓ ✓ ✓

Q = descarga máxima, em m³/s; C = coeficiente de deflúvio; i = intensidade da chuva definida, em mm/h; e A = área da bacia hidrográfica, em km².

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Por sua vez, a intensidade pluviométrica i, em mm/h, é dada por:

çã

çã

O método racional tem sido usado de preferência para bacias de pequena área, mas nada indica que não seja aplicável a bacias maiores, como usualmente é usado em projetos rodoviários em outros países. Vale destacar, porém, que o método racional define apenas a descarga máxima da bacia. A maior dificuldade na aplicação do método racional reside na criteriosa escolha do coeficiente de deflúvio C, que é um coeficiente adimensional de escoamento superficial (run-off), classificado em função do tipo da cobertura vegetal, da declividade média da bacia, etc. No cálculo desse coeficiente, é conveniente obter uma média ponderada dos coeficientes das diferentes superfícies que compõem a bacia. A tabela a seguir ilustra esses coeficientes:

1.4.2 MÉTODO RACIONAL CORRIGIDO Vimos que o método racional tem como premissa que a chuva dentro da bacia de contribuição será uniforme. Entretanto, para bacias de contribuição maiores, é natural imaginarmos que dificilmente essa uniformidade poderá ocorrer. Assim, para corrigir os efeitos da distribuição das chuvas nas bacias de contribuição, consideradas uniformes no Método Racional, são introduzidos coeficientes redutores das chuvas designados à Coeficientes ou Fatores de Distribuição . O mais comum destes fatores, normalmente utilizado em projetos rodoviários é dado por:

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Onde: A = área da bacia, em km². Desse modo, no método racional corrigido, a fórmula aplicada para o cálculo das vazões é:

1.4.3 MÉTODO DO HIDROGRAMA UNITÁRIO TRIANGULAR (HUT) Para as bacias de maiores dimensões, o DNIT recomenda a utilização do método do HUT para o cálculo das vazões da bacia. O Hidrograma Unitário é o hidrograma resultante de um escoamento superficial de volume unitário. O volume unitário é decorrente da chuva unitária, que corresponde à altura pluviométrica e duração unitária. Por esse método, estima-se que a vazão em determinada descarga possua a forma triangular ao longo do tempo. A altura desse triângulo (Q p) é representada pela vazão de pico, que ocorre num tempo estimado igual a: (60% do tempo de concentração) + (metade do tempo de duração da chuva). A figura abaixo ilustra um hidrograma unitário triangular.

Para o cálculo da vazão do efluente, a vazão Q é calculada por: çã Obras Rodoviárias PF/2018

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2 DISPOSITIVOS DE DRENAGEM 2.1 DRENAGEM DE TRANSPOSIÇÃO DE TALVEGUES Em sua função primordial, a drenagem de uma rodovia deve eliminar a água que, sob qualquer forma, atinge o corpo estradal, captando-a e conduzindo-a para locais em que menos afete a segurança e durabilidade da via. No caso da transposição de talvegues, essas águas originam-se de uma bacia e que, por imperativos hidrológicos e do modelado do terreno, têm que ser atravessadas sem comprometer a estrutura da estrada. Esse objetivo é alcançado com a introdução de uma ou mais linhas de bueiros sob os aterros ou construção de pontilhões ou pontes, propiciando a transposição dos cursos d'água, que são obstáculos a serem vencidos pela rodovia.

Esquema de drenagem de transposição de talvegues

2.1.1 BUEIROS Os bueiros são obras destinadas a permitir a passagem livre das águas que atravessam o leito da estrada. Compõem-se duas partes principais: bocas e corpo. Corpo é a parte situada sob os cortes e aterros. É construído sobre uma base, geralmente de concreto, comumente chamada de berço. O objetivo do berço é garantir estabilidade e alinhamento ao corpo.

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Corpo de Bueiro

As bocas constituem os dispositivos de admissão e lançamento, a montante2 e a jusante3, e são compostas de soleira, muro de testa e alas.

Boca de bueiro

2 3

Montante é o lado de onde se origina a corrente de água. (ANTES) Jusante é o lado para onde se dirige a corrente de água. (DEPOIS)

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No caso de o nível da entrada d'água na boca de montante estar situado abaixo da superfície do terreno natural, a referida boca deverá ser substituída por uma caixa coletora.

Caixa coletora esquema de funcionamento

Caixa coletora de bueiro executada

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Os bueiros quando instalados com a finalidade de transpor talvegues são também chamados de bueiros de grota.

2.1.1.1 CLASSIFICAÇÃO DOS BUEIROS Os bueiros normalmente são classificados como obras de arte correntes, segundo a definição do DNIT: Obra de arte corrente obra de arte de pequeno porte, tal como bueiro, pontilhão e muro, que normalmente se repete ao longo da estrada, obedecendo geralmente a projeto padronizado. Os bueiros destinados à transposição dos talvegues podem ser classificados em quatro classes, a saber: ✓ ✓ ✓ ✓

Quanto à forma da seção; Quanto ao número de linhas; Quanto aos materiais com os quais são construídos; Quanto à esconsidade.

QUANTO À FORMA DA SEÇÃO São tubulares, quando a seção transversal for circular; celulares, quando a seção for retangular ou quadrada; e especiais (elipses ou ovoides), quando tiver seções diferentes das citadas anteriormente, como é o caso dos arcos, por exemplo.

Bueiro Tubular sendo implantado na rodovia

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Bueiro Celular implantado na rodovia

Os bueiros tubulares padronizados nas obras do DNIT possuem diâmetros de 80cm, 100cm, 120cm e 150cm. Já os celulares possuem seção quadrada e dimensões padronizadas de 1,5m, 2,0m, 2,5m, e 3,0m. Para os bueiros metálicos corrugados, existe uma gama maior de formas e dimensões, entre elas: a circular, a lenticular, a elíptica e os arcos semicirculares ou com raios variáveis (ovoides).

QUANTO AO NÚMERO DE LINHAS Quanto ao número de linhas, os bueiros são simples, quando só houver uma linha de tubos, ou células; duplos e triplos, quando houver duas ou três linhas de tubos, ou células. Não são recomendáveis números maiores de linhas quando provocar alagamento em uma faixa muito ampla anterior ao bueiro.

Bueiros tubulares simples, duplos e triplos

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QUANTO AOS MATERIAIS COM OS QUAIS SÃO CONSTRUÍDOS Os materiais normalmente usados para a construção do corpo dos bueiros no DNIT são: concreto armado (tubulares e celulares) e chapa metálica corrugada (tubulares).

Instalação de Bueiros Metálicos

Um aspecto interessante sobre os bueiros metálicos é a possibilidade de serem instalados na rodovia sem a necessidade de escavação de toda a seção do talude de aterro da rodovia. Assim, os bueiros metálicos são essenciais quando há a necessidade da transposição de talvegues sem a possibilidade de interrupção do tráfego existente, o que ocorre nas obras de duplicação de rodovias ou em trechos urbanos. Nas bocas, alas e caixas coletoras usa-se alvenaria de pedra argamassada, com recobrimento de argamassa de cimento e areia, ou blocos de concreto de cimento, alou então, concreto pré-moldado ou concreto armado.

QUANTO À ESCONSIDADE Quanto à esconsidade os bueiros podem ser:

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Normais - quando o eixo do bueiro coincidir com a normal ao eixo da rodovia; Esconsos - quando o eixo longitudinal do bueiro fizer um ângulo diferente de zero com a normal ao eixo da rodovia. Nomenclatura Adotada pelo DNIT Pessoal, o DNIT adota diversas siglas para identificar os principais tipos de bueiros. Nessas siglas são levados em consideração: o número de linhas, a forma da seção, e o material com o qual é constituído, nessa ordem. Vamos a alguns exemplos? BSTC = Bueiro Simples Tubular de Concreto BDTC = Bueiro Duplo Tubular de Concreto BTTC = Bueiro Triplo Tubular de Concreto BSCC = Bueiro Simples Celular de Concreto BDCC = Bueiro Duplo Celular de Concreto BTCC = Bueiro Triplo Celular de Concreto BSTM = Bueiro Simples Tubular Metálico

2.1.1.2 PROJETO E DIMENSIONAMENTO Levantamento topográfico em planta O projeto terá que ser precedido de um levantamento topográfico adequado, com curvas de nível, de metro em metro, para permitir o detalhamento do comprimento e inclinação do bueiro. Deve ser levado em conta que, normalmente, a declividade de seu corpo deve variar entre 0,4 e 5%. Quando essa declividade for elevada, o bueiro deve ser projetado com degraus e deverá dispor do berço com dentes para fixação ao terreno. Quando a velocidade do escoamento na boca de jusante for superior à recomendada para a natureza do terreno natural existente a jusante, devem ser previstas bacias de amortecimento.

Fundações Os bueiros podem ser, sob o ponto de vista construtivo, obras de arte correntes ou apresentarem características que as coloquem entre as obras de arte especiais, face ao seu tamanho e/ou condições adversas dos terrenos de fundação. Estão neste caso, muitas vezes, as obras celulares, os pontilhões e as galerias. Os bueiros circulares de concreto podem, quanto às fundações, ter soluções mais simples, com assentamento direto no terreno natural ou em valas de altura média do seu diâmetro. Entretanto é muito mais seguro a adoção de uma base de concreto magro (berço), para melhor adaptação ao terreno natural e distribuição dos esforços no solo. Obras Rodoviárias PF/2018

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Para os bueiros metálicos, independente da forma ou tamanho, as fundações serão simples, necessitando, quase sempre, apenas de uma regularização do terreno de assentamento. Em função da altura dos aterros podem, porém, exigir cuidados especiais no que se refere à fundação, adotando-se inclusive o estaqueamento.

Seção transversal O cálculo da seção transversal ou seção de vazão do bueiro vai depender de dois elementos básicos: da vazão da bacia a ser drenada e da declividade adotada para o bueiro.

Dimensionamento Hidráulico Em termos hidráulicos os bueiros podem ser dimensionados como canais, orifícios ou vertedouros. A atuação como canal ocorre quando as extremidades a jusante e a montante do bueiro não se encontram submersas. A atuação como orifício ocorre quando a vazão afluente supera a capacidade do bueiro, ocorrendo à à à à à à

A atuação como vertedouro

à

à à

à

à à

à à

à

à

à

A escolha do regime a adotar depende da possibilidade da obra poder ou não trabalhar com carga à à à à à à à à à à à à danos aos aterros e pavimentos e inundação a montante do bueiro. Não sendo possível esse alagamento a montante (orifício), o bueiro deve trabalhar livre como canal. Por outro lado, caso a elevação do nível d'água a montante não traga nenhum risco ao corpo estradal, ou a terceiros, o bueiro pode ser dimensionado como orifício, respeitando-se, evidentemente, a cota do nível d'água máximo a montante. No caso de bueiros trabalhando como canais, o dimensionamento será feito baseado em duas hipóteses: a) Considerando o funcionamento do bueiro no regime supercrítico, limitando-se sua capacidade admissível à vazão correspondente ao regime crítico; b) Considerando o funcionamento do bueiro no regime subcrítico.

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Vamos explicar o que significam esses regimes: A energia da água durante seu fluxo é representada por duas variáveis. Uma é a altura (h), ou profundidade de escoamento. A outra parcela da energia está atrelada à velocidade (V) do fluxo. Assim, a energia é dada por:

Onde g é a aceleração da gravidade. Para uma mesma vazão, podemos ter energias diferentes de fluxo, o que se faz com a variação da inclinação e da à à à à à à à àE à à à à à à à inclinação temos o aumento da velocidade de escoamento e a diminuição de (h); e com a diminuição da inclinação temos a diminuição da velocidade e o aumento de (h). Ao se traçar um gráfico (vide a seguir) considerando a energia do fluxo em função da profundidade f (h) do escoamento, verifica-se que, para alturas elevadas, a energia é alta, e diminui à medida que se reduz (h), passando por um mínimo, e aumentando posteriormente com a diminuição de (h), haja vista o acréscimo significativo de (V).

O fluxo crítico é aquele em que a energia é mínima, e o ponto do gráfico onde isso ocorre é chamado de crítico. O fluxo supercrítico, ou rápido, é aquele em que a altura de escoamento é menor que a altura crítica, a velocidade e a inclinação de escoamento são maiores que as críticas.

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Já o fluxo subcrítico, ou lento, é aquele em que a altura de escoamento é maior que a altura crítica, a velocidade e a inclinação de escoamento são menores que as críticas.

Dimensionamento no regime supercrítico Nesse caso, a energia crítica é igualada ao diâmetro do bueiro tubular, ou então igualada à altura do bueiro, no caso dos bueiros celulares. Assim, para bueiro tubular:

â 3

E, para bueiros celulares:

Desenvolvendo matematicamente essas expressões, chega-se à vazão crítica, velocidade crítica e inclinação crítica para os bueiros tubulares.

Para os bueiros celulares, têm-se as seguintes expressões, onde B é a largura e H é a altura do bueiro:

No dimensionamento pelo regime supercrítico, a vazão crítica deverá ser igualada à vazão obtida por meio dos estudos hidrológicos, com vistas a obter as dimensões adequadas dos bueiros. Além disso, no regime supercrítico, a inclinação do bueiro deverá ser maior que Ic e a velocidade de escoamento deverá ser maior que Vc, porém, limitada a 4,5 m/s.

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Dimensionamento no regime subcrítico Se a declividade da obra é maior ou igual à declividade crítica, o dimensionamento se fará de acordo com as expressões das grandezas críticas. Porém, se a declividade da obra for menor que a crítica, as expressões para o dimensionamento são diferenciadas. Nesse caso, a partir das grandezas conhecidas: vazão (Q), declividade (I), e coeficiente de rugosidade (n) do material do bueiro, utilizam-se a equação de Manning e a equação da continuidade para a obtenção das dimensões adequadas para o bueiro. (Equação da continuidade) (Fórmula de Manning) Onde ✓ ✓ ✓ ✓

d

R = raio hidráulico = (área molhada / perímetro molhado) A = área molhada = área do canal ocupada pela água; Perímetro molhado = perímetro da seção em que a água entra em contato com o conduto; I = gradiente hidráulico, considerado igual à inclinação do canal quando o fluxo é uniforme.

2.2 DRENAGEM SUPERFICIAL A drenagem superficial de uma rodovia tem como objetivo interceptar e captar, conduzindo ao deságue seguro, as águas provenientes de suas áreas adjacentes e aquelas que se precipitam sobre o corpo estradal, resguardando sua segurança e estabilidade. Para um sistema de drenagem superficial eficiente, utiliza-se uma série de dispositivos com objetivos específicos, a saber: ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

Valetas de proteção de corte; Valetas de proteção de aterro; Sarjetas de corte; Sarjetas de aterro; Sarjeta de canteiro central; Descidas d'água; Saídas d'água; Caixas coletoras; Bueiros de greide; Dissipadores de energia; Escalonamento de taludes; Corta-rios.

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2 Principais dispositivos de drenagem superficial

Localização dos dispositivos de drenagem

Vamos conhecer os principais dispositivos!

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2.2.1 VALETA DE PROTEÇÃO DE CORTE As valetas de proteção de cortes têm como objetivo interceptar as águas que escorrem pelo terreno natural a montante, impedindo-as de atingir o talude de corte. As valetas de proteção serão construídas em todos os trechos em corte onde o escoamento superficial proveniente dos terrenos adjacentes possa atingir o talude, comprometendo a estabilidade do corpo estradal. Deverão ser localizadas proximamente paralelas às cristas dos cortes, a uma distância entre 2,0 a 3,0 metros. O material resultante da escavação deve ser colocado entre a valeta e a crista do corte e compactado manualmente, conforme mostrado na figura a seguir.

d

Valeta de proteção de corte

Quanto à forma, as valetas de proteção de cortes podem ser trapezoidais, retangulares ou triangulares. ✓ As seções trapezoidais são mais recomendáveis por apresentarem maior eficiência hidráulica. ✓ As seções triangulares são pouco recomendadas para grandes vazões. ✓ As seções retangulares são recomendadas para cortes em rocha, haja vista a facilidade de execução nesses casos. Os revestimentos da valeta de corte deverão ser escolhidos de acordo com a velocidade do escoamento e com a natureza do material do solo. Em princípio, convém sempre revestir as valetas, sendo isso obrigatório quando elas forem abertas em terreno permeável, para evitar que a infiltração provoque instabilidade no talude do corte. Atenção especial deve ser dada ao revestimento da valeta triangular, pois, pela própria forma da seção, há uma tendência mais acentuada à erosão e infiltração. Os tipos de revestimentos mais recomendados são: ✓ Concreto (espessura de 8 cm);

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Valeta de proteção de corte com revestimento de concreto

✓ Alvenaria de tijolo ou pedra; ✓ Pedra arrumada; ✓ Vegetação.

Dimensionamento Hidráulico Para proceder ao dimensionamento hidráulico das valetas, há necessidade de estimar a descarga de contribuição, utilizando-se o método racional, onde a área de drenagem é limitada pela própria valeta e pela linha do divisor de águas da vertente a montante. Em resumo, o dimensionamento segue a seguinte metodologia: 1. Fixa-se o tipo de seção a ser adotada (trapezoidal, triangular ou quadrada), e a declividade da valeta (I). 2. Fixa-se a velocidade máxima admissível (v), tendo em vista o tipo de revestimento escolhido e, consequentemente o valor do coeficiente de rugosidade (n). 3. Através de tentativas, dão-se valores para a altura (h), recalculando-se os respectivos elementos hidráulicos da seção, tais como: perímetro molhado, raio hidráulico e área molhada, e aplicando a fórmula de Manning e a equação de continuidade, determina-se a velocidade e a descarga admissível da valeta: (Equação da continuidade) (Fórmula de Manning) 4. A comparação entre a descarga afluente (segundo os estudos hidráulicos) e a vazão admissível orientará a necessidade ou não do aumento da altura h; 5. A comparação entre a velocidade de escoamento e a velocidade admissível orientará a necessidade ou não de alterar o revestimento previsto; 6. Calcula-se a altura crítica da valeta; 7. A altura do fluxo na valeta, na situação de projeto, dentro de uma faixa de 10% da altura crítica deve ser evitada.

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8. Determina-se o bordo livre da valeta, que é a distância vertical do topo da valeta à superfície da água na condição do projeto, verificando a inocorrência de bordos livres inferiores às admissíveis.

2.2.2 VALETA DE PROTEÇÃO DE ATERRO As valetas de proteção de aterros têm como objetivo interceptar as águas que escoam pelo terreno a montante, impedindo-as de atingir o pé do talude de aterro. Além disso, têm a finalidade de receber as águas das sarjetas e valetas de corte, conduzindo-as com segurança ao dispositivo de transposição de talvegues. As valetas de proteção de aterro deverão estar localizadas, aproximadamente paralelas ao pé do talude de aterro a uma distância entre 2,0 e 3,0 metros. O material resultante da escavação deve ser colocado entre a valeta e o pé do talude de aterro, e compactado manualmente com o objetivo de suavizar a interseção das superfícies do talude e do terreno natural. As seções adotadas podem ser trapezoidais ou retangulares, conforme as figuras apresentadas a seguir:

Valeta de proteção de aterro trapezoidal

Valeta de proteção de aterro retangular

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O revestimento da valeta de proteção de aterro deverá ser escolhido de acordo com a velocidade do escoamento, natureza do solo e fatores de ordem econômica e estética. Os tipos de revestimento mais recomendados são: concreto, alvenaria de tijolo ou pedra, pedra arrumada, e vegetação.

Dimensionamento Hidráulico O dimensionamento hidráulico das valetas de proteção de aterro faz-se de forma idêntica ao das valetas de proteção de corte, ou seja, por meio da fórmula de Manning, equação da continuidade e método racional. Cuidado especial deve ser tomado na fixação da área de contribuição quando a valeta tiver como objetivo, além da proteção do talude de aterro, a captação das águas provenientes das sarjetas e valetas de proteção de corte.

2.2.3 SARJETAS DE CORTE A sarjeta de corte tem como objetivo captar as águas que se precipitam sobre a plataforma e taludes de corte e conduzi-las, longitudinalmente à rodovia, até o ponto de transição entre o corte e o aterro, de forma a permitir a saída lateral para o terreno natural ou para a valeta de aterro, ou então, até a caixa coletora de um bueiro de greide. As sarjetas devem localizar-se em todos os cortes, sendo construídas à margem dos acostamentos, conforme a imagem abaixo.

Execução da sarjeta triangular de corte em revestimento de concreto

As sarjetas de corte podem ser triangulares, trapezoidais ou retangulares, a depender da capacidade de vazão necessária.

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A sarjeta triangular é um tipo bem aceito, pois, além de apresentar uma razoável capacidade de vazão, conta a seu favor com o importante fato da redução dos riscos de acidentes. De acordo com a figura a seguir, a sarjeta triangular deve ter do lado do acostamento a declividade de 25%, ou 1:4, e do lado do talude, a inclinação do próprio talude.

Os valores extremos da distância da borda do acostamento ao fundo da sarjeta (L1), situam-se entre os valores de 1,0 a 2,0 metros, de acordo com a seção de vazão necessária. Quando para o valor máximo de L1 = 2,00m a seção da vazão ainda for insuficiente, deverá então ser adotada seção tipo trapezoidal ou retangular, com dimensões convenientes para atender à descarga de projeto. Para as sarjetas trapezoidais, conforme mostra a figura a seguir, a sarjeta é dotada de uma barreira tipo meio-fio, com a finalidade de proteger os veículos desgovernados que tendam a cair na sarjeta.

Sarjeta trapezoidal com meio-fio

O meio fio barreira deverá ter aberturas calculadas, em espaçamento conveniente de modo a permitir a entrada d'água proveniente da pista.

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De acordo com a figura a seguir, pode-se também projetar a sarjeta capeada descontinuamente, de modo a permitir a entrada d'água pela cobertura existente entre duas placas consecutivas. As placas têm a finalidade também de evitar que a sarjeta seja obstruída pela entrada de materiais carreados pelas águas.

Sarjeta trapezoidal com capa

Quando a seção trapezoidal não atender à vazão para a descarga de projeto, ou em caso de cortes em rocha pela facilidade de execução, pode-se optar pela sarjeta retangular. Usa-se nesse caso, também, o meio fio de proteção. Uma vantagem das sarjetas retangulares é poder variar sua profundidade ao longo do percurso, proporcionando uma declividade mais acentuada que o greide da rodovia, aumentando assim sua capacidade hidráulica. Quanto ao revestimento das sarjetas de corte, ele é função da velocidade de erosão. Deve-se levar em conta neste caso o aspecto técnico-econômico, isto é, as consequências da erosão e do custo do revestimento. Os principais tipos de revestimentos são: ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

concreto; alvenaria de tijolo; alvenaria de pedra argamassada; pedra arrumada revestida; pedra arrumada; revestimento vegetal.

O revestimento vegetal, apesar do excelente desempenho como função estética, tem o inconveniente do alto custo de conservação. Sarjetas de corte sem revestimento devem ser evitadas.

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Dimensionamento Hidráulico O dimensionamento hidráulico da sarjeta de corte consiste na determinação de uma seção transversal com capacidade hidráulica suficiente para atender à descarga de projeto. Pela comparação entre a descarga afluente e a capacidade de vazão da sarjeta determina-se o seu comprimento crítico, isto é, a distância máxima da sarjeta para que não haja transbordamento, Os elementos básicos para o dimensionamento da sarjeta de corte são: ✓ as características geométricas da rodovia; ✓ a área de precipitação: equivale a projeção horizontal da área do talude de corte e de parte da plataforma da rodovia (devido ao abaulamento) ✓ o coeficiente médio de escoamento superficial, levando-se em conta a diversidade do revestimento que compõe a bacia de captação, (faixas de rolamento e talude de corte); e ✓ os elementos hidrológicos para o cálculo da descarga de projeto. Para o cálculo da descarga de projeto, calcula-se a contribuição por metro linear da rodovia pela aplicação do método racional, de vez que as áreas de contribuição, sendo pequenas, estão dentro do limite de aplicabilidade desse método. Havendo escalonamento de taludes (banquetas), a largura máxima a ser considerada no cálculo da vazão é referente à projeção horizontal do primeiro escalonamento, já que os demais terão as águas conduzidas por meio de dispositivos próprios para fora do corte. Excetuam-se os casos em que se torna necessária a construção de descidas com deságue diretamente na sarjeta de corte. A capacidade hidráulica máxima da sarjeta é obtida pela associação das equações de Manning e da continuidade.

2.2.4 SARJETAS DE ATERRO A sarjeta de aterro tem como objetivo captar as águas precipitadas sobre a plataforma, de modo a impedir que provoquem erosões na borda do acostamento e/ou no talude do aterro, conduzindoas ao local de deságue seguro. A indicação da sarjeta de aterro deve fundamentar-se nas seguintes situações: ✓ trechos onde a velocidade das águas provenientes da pista provoque erosão na borda da plataforma; ✓ trechos onde, em conjunto com a terraplenagem, for mais econômica a utilização da sarjeta, aumentando com isso a altura necessária para o primeiro escalonamento de aterro; ✓ interseções, para coletar e conduzir as águas provenientes dos ramos, ilhas, etc. A sarjeta de aterro posiciona-se na faixa da plataforma contígua ao acostamento. A seção transversal pode ser triangular, trapezoidal, retangular, etc., de acordo com a natureza e a categoria da rodovia.

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Sendo a sarjeta de aterro um dispositivo que pode comprometer a segurança do tráfego, cuidados especiais devem ser tomados quanto ao posicionamento e à seção transversal a ser utilizada, de modo a garantir a segurança dos veículos em circulação. Um tipo de sarjeta de aterro muito usado atualmente nas rodovias federais, estaduais, interseções e trechos urbanos é o meio-fio-sarjeta conjugados.

Meio-fio e sarjeta conjugados

Em situações eventuais, no caso de ser possível considerar um alagamento temporário do acostamento, o tipo meio-fio simples também poderá ser usado.

Meio-fio simples e acostamento

Quanto ao revestimento, não há recomendações rígidas no tocante ao material a ser empregado na construção da sarjeta de aterro. Deve-se, todavia levar em conta a velocidade limite de erosão do material empregado, a classe da rodovia e os condicionantes econômicos. Assim, os materiais utilizados são os próprios revestimentos do acostamento da rodovia.

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As sarjetas em solo são indicadas apenas para rodovias secundárias, de pequena importância econômica, ou durante período curto de utilização, podendo também ser construídas para funcionamento temporário durante o tempo de execução da rodovia.

2.2.5 VALETA DO CANTEIRO CENTRAL Quando uma rodovia for projetada em pista dupla, isto é, onde as pistas são separadas por um canteiro central côncavo, torna-se necessário drená-lo superficialmente através de um dispositivo chamado de valeta do canteiro central. Esta valeta tem como objetivo captar as águas provenientes das pistas e do próprio canteiro central e conduzi-las longitudinalmente até serem captadas por caixas coletoras de bueiros de greide.

Rodovia dupla com canteiro central

As seções transversais das valetas do canteiro central são em geral de forma triangular cujas faces têm as declividades coincidentes com os taludes do canteiro. Podem ser usadas seções de forma circular, tipo meia cana, e formas trapezoidal ou retangular, quando ocorrer a insuficiência hidráulica das seções de forma triangular ou meia cana. Quanto ao revestimento da valeta do canteiro central, deve-se levar em conta a velocidade limite de erosão do material empregado. O revestimento vegetal, apesar do excelente desempenho como função estética, tem o inconveniente do alto custo de conservação. Valetas do canteiro central sem revestimento devem ser evitadas, a não ser em casos de canteiros muito largos e planos.

Dimensionamento Hidráulico O dimensionamento hidráulico da valeta do canteiro central segue a mesma metodologia da sarjeta de corte, baseada na fórmula de Manning associada à equação de continuidade.

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2.2.6 DESCIDAS D ÁGUA áà à à à à à drenagem, pelos taludes de corte e aterro.

à

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D

Tratando-se de cortes, as descidas d'água têm como objetivo principal conduzir as águas das valetas quando atingem seu comprimento crítico, ou de pequenos talvegues, desaguando numa caixa coletora ou na sarjeta de corte. No aterro, as descidas d'água conduzem as águas provenientes das sarjetas de aterro quando é atingido seu comprimento crítico, e, nos pontos baixos, através das saídas d'água, desaguando no terreno natural. As descidas d'água também atendem, no caso de cortes e aterros, às valetas de banquetas quando é atingido seu comprimento crítico e em pontos baixos. Não raramente, devido à necessidade de saída de bueiros elevados desaguando no talude do aterro, as descidas d'água são necessárias visando conduzir o fluxo pelo talude até o terreno natural. áà à à -se sobre os taludes dos cortes e aterros seguindo as suas declividades e também na interseção do talude de aterro com o terreno natural nos pontos de passagem de corte-aterro. As descidas d'água podem ser do tipo rápido ou em degraus. A escolha entre um e outro tipo será função da velocidade limite do escoamento para que não provoque erosão, das características geotécnicas dos taludes, do terreno natural, da necessidade da quebra de energia do fluxo d'água e dos dispositivos de amortecimento na saída. A análise técnica e econômica desse conjunto de fatores levará o projetista à escolha de uma descida do tipo rápido ou em degraus. A descida d'água, por se localizar em um ponto bastante vulnerável na rodovia, principalmente nos aterros, requer que cuidados especiais sejam tomados para se evitar desníveis causados por

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caminhos preferenciais durante as chuvas intensas e consequentes erosões que podem levar ao colapso toda a estrutura. Assim, deve ser previsto o confinamento da descida no talude de aterro, devidamente nivelada e protegida com o revestimento indicado para os taludes. As descidas d'água podem ter a seção de vazão das seguintes formas: retangular, em calha tipo rápido ou em degraus; semicircular ou meia cana, de concreto ou metálica ; em tubos de concreto ou metálicos. Quanto à execução, as descidas retangulares podem ser executadas no local com formas de madeira, em calha ou degraus.

2.2.7 SAÍDAS D ÁGUA As saídas d'água, nos meios rodoviários também denominados de entradas d'água, são dispositivos destinados a conduzir as águas coletadas pelas sarjetas de aterro lançando-as nas descidas d'água. São, portanto, dispositivos de transição entre as sarjetas de aterro e as descidas d'água.

S

2.2.8 CAIXAS COLETORAS As caixas coletoras têm como objetivos principais: ✓ Coletar as águas provenientes das sarjetas e que se destinam aos bueiros de greide; ✓ Coletar as águas provenientes de áreas situadas a montante de bueiros de transposição de talvegues, permitindo sua construção abaixo do terreno natural (vimos anteriormente);

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✓ Coletar as águas provenientes das descidas d'água de cortes, conduzindo-as ao dispositivo de deságue seguro; ✓ Permitir a inspeção dos condutos que por elas passam, com o objetivo de verificação de sua funcionalidade e eficiência; ✓ Possibilitar mudanças de dimensão de bueiros, de sua declividade e direção, ou ainda quando a um mesmo local concorre mais de um bueiro. As caixas coletoras, quanto à sua função, podem ser: caixas coletoras, caixas de inspeção ou caixas de passagem e, quanto ao fechamento, podem ser com tampa ou abertas. As caixas coletoras localizam-se: ✓ Nas extremidades dos comprimentos críticos das sarjetas de corte, conduzindo as águas para o bueiro de greide ou coletor longitudinal, que as levará para o deságue apropriado. ✓ Nos pontos de passagem de cortes para aterros, coletando as águas das sarjetas de modo a conduzi-las para o bueiro, nos casos em que as águas ao atingir o terreno natural possam provocar erosões; ✓ Nas extremidades das descidas d'água de corte, quando se torna necessária a condução das águas desses dispositivos para fora do corte sem a utilização das sarjetas (foto abaixo);

✓ No terreno natural, junto ao pé do aterro, quando se deseja construir um bueiro de transposição de talvegues abaixo da cota do terreno, sendo, portanto, inaplicável a boca convencional; ✓ Nos canteiros centrais das rodovias com pista dupla (foto abaixo);

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✓ Em qualquer lugar onde se torne necessário captar as águas superficiais, transferindo-as para bueiros. As caixas de passagem localizam-se: ✓ Onde houver necessidade de mudanças de dimensão, declividade, direção ou cotas de instalação de um bueiro; ✓ Nos lugares para os quais concorra mais de um bueiro. As caixas de inspeção localizam-se: ✓ Nos locais destinados a vistoriar os condutos construídos tendo em vista verificar sua eficiência hidráulica e seu estado de conservação. ✓ Nos trechos com drenos profundos com o objetivo de vistoriar seu funcionamento. As caixas com tampa, em forma de grelha, são indicadas quando tem a finalidade coletora, sendo localizadas em pontos que possam afetar a segurança do tráfego ou se destinem a coletar águas contendo sólidos em volume apreciável e que possam obstruir os bueiros ou coletores. As caixas com tampa removível são indicadas quando têm a finalidade de inspeção e de passagem. As caixas abertas são indicadas quando têm finalidade coletora e localizam-se em pontos que não comprometam a segurança do tráfego.

2.2.9 BUEIROS DE GREIDE Os bueiros de greide são dispositivos destinados a conduzir para locais de deságue seguro as águas captadas pelas caixas coletoras. Localizam-se nos seguintes pontos: ✓ Nas extremidades dos comprimentos críticos das sarjetas de corte em seção mista ou quando, em seção de corte for possível o lançamento da água coletada através de janela de corte. Nas seções em corte, quando não for possível o aumento da capacidade da sarjeta ou a utilização de abertura de janela no corte a jusante, projeta-se um bueiro de greide longitudinalmente à pista até o ponto de passagem de corte-aterro. ✓ Nos pés das descidas d'água dos cortes, recebendo as águas das valetas de proteção de corte e/ou valetas de banquetas, captadas através de caixas coletoras. Obras Rodoviárias PF/2018

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✓ Nos pontos de passagem de corte-aterro, evitando-se que as águas provenientes das sarjetas de corte deságuem no terreno natural com possibilidade de erodi-lo. ✓ Nas rodovias de pista dupla, conduzindo ao deságue as águas coletadas dos dispositivos de drenagem do canteiro central. Os bueiros de greide podem ser implantados transversal ou longitudinalmente ao eixo da rodovia. Os elementos constituintes de um bueiro de greide são: caixas coletoras, corpo e boca.

Bueiro de greide, com uma caixa coletora a montante, outra no canteiro central. As caixas coletoras poderão ser construídas de um lado da pista, dos dois lados da pista e ainda no canteiro central. As caixas coletoras que atendem aos bueiros de greide, por estarem posicionadas próximo às pistas, são geralmente dotadas de tampa em forma de grelha. O corpo do bueiro de greide é constituído em geral de tubos de concreto armado ou metálicos, obedecendo às mesmas considerações formuladas para os bueiros de transposição de talvegues. A boca será construída à jusante, ao nível do terreno ou no talude de aterro, sendo neste caso necessário construir uma descida d'água geralmente dotada de bacia de amortecimento.

2.2.10 BACIAS DE AMORTECIMENTO As bacias de amortecimento, ou dissipadores localizados, são obras de drenagem destinadas, mediante a dissipação de energia, a diminuir a velocidade da água quando esta passa de um dispositivo de drenagem superficial qualquer para o terreno natural, de modo a evitar o fenômeno da erosão.

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Bacia de amortecimento

As bacias de amortecimento serão instaladas de um modo geral nos seguintes locais: ✓ no pé das descidas d água nos aterros; ✓ na boca de jusante dos bueiros (vide imagem a seguir); ✓ na saída das sarjetas de corte, nos pontos de passagem de corte-aterro.

Dissipador de energia localizado a jusante do bueiro

2.2.11 CORTA-RIOS Os corta-rios são canais de desvio abertos com a finalidade de: ✓ Evitar que um curso d'água existente interfira com a diretriz da rodovia, obrigando a construção de sucessivas obras de transposição de talvegues.

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✓ Afastar as águas que ao serpentear em torno da diretriz da estrada, coloquem em risco a estabilidade dos aterros. ✓ Melhorar a diretriz da rodovia.

Esquema de funcionamento do corta-rio

2.3 DRENAGEM PROFUNDA A drenagem profunda tem por objetivo captar e conduzir as águas subterrâneas existentes no subsolo da rodovia. As águas subterrâneas são aquelas que se encontram no subsolo e podem existir sob a forma de lençol freático, piping ou acumuladas em fendas de rochas. O lençol freático é constituído por uma camada porosa, na qual a água se escoa, camada porosa esta que assenta sobre um leito impermeável.

Lençol freático

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O piping é um fluxo canalizado de solo transportado pela água que filtra através dele. Nas estruturas rochosas fendilhadas, a água pode escoar-se e acumular-se nas fendas, constituindo-se na principal causa da ocorrência de fontes, no subleito das estradas. No preparo do subleito de uma estrada, corta-se uma camada na qual percola um lençol freático. Não é adequado executar o pavimento sem que se execute uma camada drenante ou se instalem drenos subterrâneos longitudinais, ou outros elementos capazes de interceptar e remover o fluxo de água do subsolo. Os principais elementos que possuem a função de drenar essas águas do subsolo são: ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

Drenos profundos; Drenos espinha de peixe (sub-superficiais); Colchão drenante; Drenos sub-horizontais; Valetões laterais.

2.3.1 DRENOS PROFUNDOS Os drenos profundos têm por objetivo principal interceptar o fluxo da água subterrânea através do rebaixamento do lençol freático, impedindo-o de atingir o subleito. Os drenos profundos são instalados, preferencialmente, em profundidades da ordem de 1,50 a 2,00m, tendo por finalidade captar e aliviar o lençol freático e, consequentemente, proteger o corpo estradal.

Devem ser instalados nos trechos em corte, nos terrenos planos que apresentem lençol freático próximo do subleito, bem como nas áreas eventualmente saturadas próximas ao pé dos taludes.

Materiais Os materiais empregados nos drenos profundos diferenciam-se de acordo com as suas funções, a saber: ✓ Materiais filtrantes: areia, agregados britados, geotêxtil, etc. ✓ Materiais drenantes: britas, cascalho grosso lavado, etc. ✓ Materiais condutores: tubos de concreto (porosos ou perfurados), cerâmicos (perfurados), de fibrocimento, de materiais plásticos (corrugados, flexíveis perfurados, ranhurados) e metálicos. Obras Rodoviárias PF/2018

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Há casos em que não são colocados tubos no interior dos drenos. Nestes casos eles são chamados à à .

Localização Os drenos profundos devem ser instalados nos locais onde haja necessidade de interceptar e rebaixar o lençol freático, geralmente nas proximidades dos acostamentos.

Drenos profundos interceptam o fluxo de água subterrâneo

Nos trechos em corte, recomenda-se que sejam instalados, no mínimo, a 1,50m do pé dos taludes, para evitar futuros problemas de instabilidade. Podem, também, ser instalados sob os aterros, quando ocorrer a possibilidade de aparecimento de água livre, bem como quando forem encontradas camadas permeáveis sobrepostas a outras impermeáveis, mesmo sem a presença de água na ocasião da pesquisa do lençol freático.

Elementos de Projeto Os drenos profundos são constituídos por vala, materiais drenante e filtrante, podendo apresentar tubos-dreno, juntas, caixas de inspeção e estruturas de deságue. No caso de drenos com tubos podem ser utilizados envoltórios drenantes ou filtrantes constituídos de materiais naturais ou sintéticos. ▪ Composição dos drenos Com os elementos apresentados, o dreno pode, em resumo, apresentar as seguintes configurações:

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(1) Tubo condutor envolto por material filtrante (areia). (2) Tubo condutor envolto por material drenante (brita) e material filtrante (manta geotêxtil). (3) Sem tubo condutor, com material drenante (brita) e material filtrante (manta geotêxtil). ▪ Valas As valas, abertas manual ou mecanicamente, devem ter no fundo a largura mínima de 50cm e na superfície, a largura do fundo mais 10cm.

Abertura de valas para drenagem profunda

Sua altura vai depender da profundidade do lençol freático podendo chegar a 1,50m, ou no máximo 2,00m. ▪ Material de enchimento O material de enchimento da vala pode ser filtrante ou drenante. A função do material filtrante é a de permitir o escoamento da água sem carrear finos e consequentemente evitar a colmatação do dreno. Poderão ser utilizados materiais naturais com granulometria apropriada (areias) ou geotêxteis. A função do material drenante é a de captar e ao mesmo tempo conduzir as águas a serem drenadas, devendo apresentar uma granulometria adequada à vazão escoada. ▪ Tubos Devem ser constituídos por tubos de concreto, de cerâmica, de plástico rígido ou flexível corrugado, e metálicos.

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Tubo em concreto poroso

Tubo de Polietileno de Alta Densidade

Normalmente, os tubos deverão ser instalados com os furos voltados para baixo, porém, em casos especiais de terrenos altamente porosos ou rochas com fendas amplas, os furos devem ser voltados para cima. A posição dos furos, voltados para cima, exige que se encha a base da vala do dreno com material impermeável até a altura dos furos iniciais e na outra condição deve-se colocar filtro como material de proteção no fundo da vala. No caso de tubos plásticos corrugados flexíveis, por disporem de orifícios em todo o perímetro, não há necessidade de direcionar as aberturas de entrada d'água. Os diâmetros dos tubos comerciais variam de 10 a 15 cm. Na medida da necessidade, poderão ser perfurados, no canteiro de obras, tubos de diâmetros maiores. Os tubos de concreto podem conter furos com diâmetros variando de 6 a 10mm, sendo que nos tubos de materiais plásticos flexíveis corrugados são utilizadas ranhuras de 0,6 a 10mm.

Dimensionamento No dimensionamento dos drenos profundos, há dois modelos a considerar, ou seja: drenos com tubos, rígidos ou flexíveis, e drenos cegos.

a) Drenos com tubos Os drenos são constituídos por uma vala onde são instalados os tubos e o material de enchimento, ou envoltório, podendo ser selados ou não. Quando selados contém uma camada de material impermeável. ▪ Material de enchimento No enchimento da vala é recomendada a utilização de materiais inertes: pedra britada, cascalho ou areia lavada, com granulometria própria e adequada. Para evitar a colmatação e atender as condições de vazão, poderá haver a necessidade de execução de drenos descontínuos. ▪ Materiais (escolha e dimensionamento)

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As granulometrias dos materiais drenantes e filtrantes, e outras considerações, são obtidas pelo processo de Terzaghi, pelas determinações do Bureau of Reclamation e Soil Conservation Service, e no caso de geotêxteis pelo método do Comité Francês de Geotêxteis e Geomembranas. Das recomendações de Terzaghi têm-se as seguintes condições: ✓ ✓ ✓ ✓

Condição de permeabilidade; Condição de não entupimento do material filtrante; Condição de não entupimento do tubo; Condição de uniformidade.

Quando o material filtrante satisfizer todas as exigências anteriormente listas, o dreno por ser do tipo (1):

==f3d2d==

No caso de o material não satisfazer a condição de não entupimento do tubo, utiliza-se uma camada de proteção envoltória ao próprio tubo. Quando houver excepcional quantidade de água no corte, e quando não for satisfeita a exigência de não entupimento do material filtrante, utiliza-se o tipo (2):

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b) Drenos cegos Tem sua utilização nos casos em que o volume d'água a drenar é pequeno e a extensão do dreno é reduzida, face à sua baixa capacidade drenante. O Cálculo da seção de vazão é feito com a fórmula de Darcy Onde: ✓ ✓ ✓ ✓

Q = vazão do dreno, igual à descarga de projeto (m³/dia); K = coeficiente de condutividade hidráulica do material drenante usado (m/dia); A = área da seção transversal do dreno, geralmente de forma retangular (m²); I = gradiente hidráulico do dreno considerado igual à sua declividade (m/m).

2.3.2 DRENOS EM ESPINHAS DE PEIXE São drenos destinados à drenagem de grandes áreas, pavimentadas ou não, normalmente usados em série, em sentido oblíquo em relação ao eixo longitudinal da rodovia ou área a drenar. Geralmente são de pequena profundidade e, por este motivo, sem tubos, embora possam eventualmente ser usados com tubos. ✓ Podem ser exigidos em cortes, quando os drenos longitudinais forem insuficientes para a drenagem da área. ✓ Podem ser projetados em terrenos que receberão aterros e nos quais o lençol freático estiver próximo da superfície. ✓ Podem também ser necessários nos aterros quando o solo natural for impermeável. Conforme as condições existentes podem desaguar livremente ou em drenos longitudinais.

Dreno em espinha de peixe

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2.3.3 COLCHÃO DRENANTE O objetivo das camadas drenantes é drenar as águas, situadas a pequena profundidade do corpo estradal, em que o volume não possa ser drenado pelos drenos "espinha de peixe".

Colchão Drenante

São usadas: ✓ ✓ ✓ ✓

nos cortes em rocha; nos cortes em que o lençol freático estiver próximo do greide da terraplenagem; na base dos aterros onde houver água livre próximo ao terreno natural; nos aterros constituídos sobre terrenos impermeáveis.

A remoção das águas coletadas pelos colchões drenantes deverá ser feita por drenos longitudinais.

2.3.4 DRENOS SUB-HORIZONTAIS Os drenos sub-horizontais são aplicados para a prevenção e correção de escorregamentos nos quais a causa determinante da instabilidade é a elevação do lençol freático ou do nível piezométrico de lençóis confinados. No caso de escorregamentos de grandes proporções, geralmente trata-se da única solução econômica a se recorrer.

Dreno sub-horizontal instalado em talude

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São constituídos por tubos providos de ranhuras ou orifícios na sua parte superior, introduzidos em perfurações executadas na parede do talude, com inclinação próxima à horizontal. Esses tubos drenam a água do lençol ou lençóis, aliviando a pressão nos poros. Considera-se mais importante que o alívio da pressão a mudança da direção do fluxo d'água, orientando-se assim a percolação para uma direção que contribui para o aumento da estabilidade.

2.3.5 VALETÕES LATERAIS Existem casos em que se recomendam a execução de valetões laterais formados a partir do bordo do acostamento. O valetão é posicionado entre, de um lado, o acostamento, e do outro o próprio talude do corte, processo este designado por falso-aterro.

Não obstante a economia obtida no sistema de drenagem, a estrada ficará sem acostamento confiável na época das chuvas, e nos tempos secos terá um acostamento perigoso, face à rampa necessária, a não ser que haja alargamentos substanciais, o que equivale a dizer que os valetões laterais vão funcionar independentemente da plataforma da rodovia. O dispositivo (valetão lateral), por outro lado, em regiões planas, pode exercer sua dupla função sem dificuldade, visto poder trabalhar como sarjeta e dreno profundo, ao mesmo tempo. Recomenda-se o revestimento dos taludes do canal com gramíneas. A profundidade do mesmo será de 1.5 a 2.0 m e os taludes de inclinação 3:2, quando possível.

2.3.6 DRENOS VERTICAIS A eventual necessidade de executar um trecho rodoviário com aterros sobre depósitos de solos moles, tais como: siltes ou argilas orgânicas, argilas sensíveis e turfas pode representar problemas de solução difícil e onerosa e, a fim de reduzir os custos de implantação, deve-se realizar cuidadoso exame do assunto na fase de projeto. Entre a extensa gama de soluções possíveis de utilização, que vão da remoção do solo por escavação ou deslocamento até as técnicas construtivas, ou seja, velocidade de construção controlada, pré-

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adensamento, bermas estabilizadoras, etc., aparecem os drenos verticais de areia, drenos cartão e os drenos fibro-químicos.

Instalação de drenos fibroquímicos

A opção pela solução mais favorável técnica e econômica, deve ser precedida de um amplo estudo de campo e laboratório e de um criterioso estudo comparativo de custos. Sob o ponto de vista técnico-econômico, a garantia da estabilidade dos aterros construídos sobre depósitos de argila mole saturada pode, normalmente, ser alcançada com o uso da velocidade de compressão controlada ou pré-adensamento, usando, algumas vezes, uma sobrecarga que, ao reduzir os recalques pós-construtivos, vai contribuir para o aumento da resistência ao cisalhamento e, assim, atender ao equilíbrio do maciço. Muitas vezes, porém, os depósitos de solos compressíveis são, além de espessos, de baixa condição de permeabilidade, fazendo com que o adensamento se produza de modo muito lento, tornando então recomendável, para a aceleração desse processo de adensamento, o uso de drenos verticais de areia ou drenos fibro-químicos. Os drenos verticais de areia consistem, basicamente, na execução de furos verticais penetrando na camada de solo compressível, nos quais são instalados cilindros com material granular de boa graduação. A compressão decorrente expulsa a água dos vazios do solo o que, aliado ao fato de que normalmente a permeabilidade horizontal é menor que a vertical, faz com que se reduza o tempo de drenagem.

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Dreno vertical de areia

O uso dos drenos de areia, apesar de ser uma solução onerosa, ao ser empregado, deve sempre ser precedido de ampla investigação técnica-econômica, sendo indicada para acelerar o aumento da resistência ao cisalhamento e, assim, contribuir para a estabilização do aterro ou da fundação e para apressar, igualmente, o processo de adensamento, diminuindo, pois, os recalques pós-construção. O processo de adensamento com drenos fibro-químicos tem a mesma sistemática. Deve-se observar que os solos altamente orgânicos (turfosos) não são susceptíveis ao uso dos drenos verticais de areia, conforme amplamente verificado em experiências realizadas. Ocorre, apenas, que, será possível o uso desse dispositivo em solos turfosos quando eles se assentam sobre camadas de argila mole de baixa velocidade de adensamento.

2.4 DRENAGEM DO PAVIMENTO O avanço da técnica da drenagem dos pavimentos tem sido grande nas últimas décadas e os técnicos vêm reconhecendo cada vez mais a sua importância. De um modo geral, essa drenagem se faz necessária, no Brasil, nas regiões onde anualmente se verifica uma altura pluviométrica maior do que 1.500 milímetros e nas estradas com um volume médio diário de 500 veículos comerciais. O objetivo dessa técnica é defender o pavimento das águas que possam danificá-lo. Essas águas, de um modo geral, são de duas procedências: infiltrações diretas das precipitações pluviométricas e provenientes de lençóis d'água subterrâneos. Para o primeiro caso, remédio utilizado é a drenagem do pavimento, para o segundo, a drenagem profunda. Essas águas, que atravessam os revestimentos numa taxa variando de 33 a 50 % nos pavimentos com revestimentos asfálticos e de 50 a 67 % nos pavimentos de concreto cimento, segundo pesquisa realizada, podem causar sérios danos à estrutura do pavimento, inclusive base e sub-base, se não forem adotadas dispositivo especial para drená-las. Essas infiltrações podem ocorrer para a situação de chuvas de duração de 1 (uma) hora e tempo de recorrência de 1 (um) ano, obtendo-se coeficientes de infiltrações inferiores, à medida que se consiga melhorar as condições de vedação da superfície dos pavimentos.

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Os dispositivos usados são a base drenante e os drenos rasos longitudinais, não obstante sejam recomendados, no caso de índices pluviométricos inferiores aos citados, os drenos transversais e os drenos laterais de base. Base drenante - é uma camada de material granular, com granulometria apropriada colocada logo abaixo do revestimento, seja ele asfáltico ou de concreto de cimento, com a finalidade de drenar as águas infiltradas para fora da pista de rolamento.

Base Drenante

Base Drenante conectada ao dreno profundo

Drenos rasos longitudinais - são drenos que recebem as águas drenadas pela camada drenante, aliviadas pelos drenos laterais e transversais que recebem as águas por ele transportadas, quando atingida sua capacidade de vazão, conduzindo-as para fora da faixa estradal. Drenos laterais de base - são drenos que tem a função de recolher as águas que se infiltram na camada de base, sendo usualmente utilizados nas situações em que o material da base dos acostamentos apresenta baixa permeabilidade, encaminhando-as para fora da plataforma. Drenos transversais - são os drenos posicionados transversalmente à pista de rolamento em toda a largura da plataforma, sendo, usualmente, indicada sua localização nos pontos baixos das curvas côncavas, ou em outros locais onde se necessitar drenar as bases permeáveis.

3 EXECUÇÃO DE SERVIÇOS DE DRENAGEM Nesta parte da aula, vamos nos ater aos principais aspectos construtivos dos principais elementos de drenagem e obras de arte correntes.

Bueiros Tubulares de Concreto A declividade longitudinal do bueiro deverá ser contínua e somente em condições excepcionais permitir descontinuidades no perfil dos bueiros.

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A escavação das cavas será feita em profundidade que comporte a execução do berço, adequada ao bueiro selecionado, por processo mecânico ou manual. A largura da cava deverá ser superior à do berço em pelo menos 30 cm para cada lado, de modo a garantir a implantação de fôrmas nas dimensões exigidas. Deve ser exigida a compactação do solo que receberá o berço, por compactadores manuais, placa vibratória ou compactador de impacto, para garantir o grau de compactação satisfatório e a uniformidade necessária. Após atingir o grau de compactação adequado, instalam-se fôrmas laterais para o berço de concreto. Quanto à espessura da parte inferior do berço, as normas do DNIT são contraditórias. Apesar de a especificação de serviço (DNIT-023/2006-E“ à à à à à à à à ã à à à à à à à à àDNITà à à à à à à à a figura abaixo.

Somente após a concretagem, acabamento e cura do berço serão feitos a colocação, assentamento e rejuntamento dos tubos, com argamassa cimento-areia, traço 1:4, em massa. (Esse assentamento é realizado tanto na parte interna do tubo quanto na parte externa do mesmo). A complementação do berço compreende o envolvimento do tubo com o mesmo tipo de concreto, obedecendo à geometria prevista no projeto-tipo. Por fim, procede-se o reaterro, com recobrimento mínimo de 1,5 vezes o diâmetro da tubulação, acima da geratriz superior da canalização. Os tubos de concreto são fabricados a partir do tamanho dessa geratriz superior (tipos CA-1, CA2, CA-3, CA-4). A medição do corpo do bueiro tubular de concreto será feita pelo seu comprimento, determinado em metros, acompanhando as declividades executadas, incluindo fornecimento e colocação de materiais, mão de obra e encargos, equipamentos, ferramentas e eventuais necessários à sua execução. Já as bocas dos bueiros serão medidas por unidade, incluindo fornecimento e colocação de materiais, mão de obra e encargos, equipamentos, ferramentas e eventuais necessários à sua execução.

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Drenos Subterrâneos Os drenos subterrâneos devem ser implantados durante o acabamento da terraplanagem, de modo a favorecer as condições construtivas. São executados de montante a jusante. Quando os alinhamentos forem muito longos, com extensões superiores a 80m, tornando extremamente complexa a limpeza dos drenos, mesmo por meio de processos mecânicos, deverá ser executada caixas de passagem para permitir a limpeza dos drenos e facilitar sua manutenção. Somente poderá ser realizado o fechamento das valas após a vistoria dos drenos instalados e a comprovação da sua operacionalidade, devendo ser mantido, durante todo o tempo da construção, o tamponamento dos tubos e a proteção das camadas intermediárias, para impossibilitar o entupimento das canalizações e a colmatação do material permeável. As valas deverão ser escavadas de acordo com a largura, o alinhamento e as cotas indicados no projeto. Os tubos de tipo e dimensões requeridas deverão ser assentados em berços, adequadamente compactados e acabados, de modo a serem preservadas as cotas de projeto perfeitamente estáveis para o carregamento previsto. O material de envolvimento dos drenos deverá ser firmemente adensado, adotando-se compactador vibratório, de modo a garantir a imobilidade dos tubos, as espessuras das camadas e a perfeita graduação granulométrica dos materiais drenante e filtrante. A parte superior da vala deverá então ser preenchida com material argiloso, caso indicado no projeto, cuidando-se quando da utilização de bases granulares para que haja a continuidade de permeabilidade, de modo a favorecer o esgotamento das águas que, por infiltração, possam ficar retidas na camada.

Compactação do material argiloso sobre o dreno longitudinal profundo

Todos os materiais de enchimento deverão ser compactados com equipamentos vibratórios e na umidade adequada para o perfeito adensamento das camadas Nas extremidades de saída das valas deverão ser instalados tubos ou terminais de saída, em conformidade com as indicações do projeto.

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Boca de saída de dreno

Os dispositivos serão medidos pelo seu comprimento, determinado em metros, acompanhando as declividades executadas, incluindo fornecimento e colocação de materiais, mão de obra e encargos, equipamentos, ferramentas e eventuais necessários à sua execução.

Sarjetas e valetas de drenagem ▪ Sarjetas e valetas revestidas de concreto áà à à à à à à à à à à à à atendendo ao disposto no projeto ou em consequência de imposições construtivas.

-moldadas

A execução das sarjetas de corte deverá ser iniciada após a conclusão de todas as operações de pavimentação que envolvam atividades na faixa anexa à plataforma cujos trabalhos de regularização ou acerto possam danificá-las. No caso de banquetas de escalonamentos e valetas de proteção, quando revestidas, as sarjetas serão executadas logo após a conclusão das operações de terraplanagem, precedendo a operação de plantio ou colocação de revestimento dos taludes. Os materiais empregados para camadas preparatórias para o assentamento das sarjetas serão os próprios solos existentes no local, ou mesmo, material excedente da pavimentação, no caso de sarjetas de corte. Em qualquer condição, a superfície de assentamento deverá ser compactada de modo a resultar uma base firme e bem desempenada. Os materiais escavados e não utilizados nas operações de escavação e regularização da superfície de assentamento serão destinados a bota-fora, cuja localização será definida de modo a não prejudicar o escoamento das águas superficiais. Para as valetas, os materiais escavados serão aproveitados na execução de uma banqueta de material energicamente compactado junto ao bordo de jusante da valeta de proteção do corte ou de modo a conformar o terreno do aterro, na região situada entre o bordo de jusante da valeta de à à à à à Para marcação da localização das valetas serão implantados gabaritos constituídos de guias de madeira servindo de referência para concretagem, cuja seção transversal corresponda às dimensões

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e forma de cada dispositivo, e com a evolução geométrica estabelecida no projeto, espaçando-se estes gabaritos em 3,0m, no máximo. A concretagem é realizada em espaços intercalados entre as guias de madeira. O espalhamento e acabamento do concreto serão feitos mediante o emprego de ferramentas manuais. A retirada das guias dos segmentos concretados será feita logo após constatar-se o início do processo de cura do concreto. A cada segmento com extensão máxima de 12,0m será executada uma junta de dilatação, preenchida com argamassa asfáltica. ▪ Sarjetas e valetas com revestimento vegetal A execução de sarjetas e valetas com revestimento vegetal se iniciará com o preparo e a regularização da superfície de assentamento, seguindo-se as mesmas prescrições apresentadas para os dispositivos com revestimento de concreto. Concluída a regularização da superfície de assentamento e verificadas as condições de escoamento será aplicada camada de terra vegetal, previamente selecionada e adubada de modo a facilitar a germinação da grama. As leivas selecionadas serão então colocadas sobre a camada de terra vegetal e compactadas com soquetes de madeira, recomendando-se o emprego de gramíneas de porte baixo, de sistema radicular profundo e abundante, nativas da região e podadas rentes, antes de sua extração. O revestimento vegetal aplicado será periodicamente irrigado, até se constatar a sua efetiva fixação nas superfícies recobertas. Durante o período remanescente da obra, ficará a cargo da executora a recomposição de eventuais falhas em que não tenha sido bem-sucedido o plantio ou em locais onde se tenha constatado a danificação do revestimento vegetal aplicado. As sarjetas e valetas serão medidas pelo seu comprimento, determinado em metros, acompanhando as declividades executadas, incluindo fornecimento e colocação de materiais, mão de obra e encargos, equipamentos, ferramentas e eventuais necessários à execução.

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4 QUESTÕES COMENTADAS 1. (126 - TCU/2005 - Cespe) No dimensionamento de obras de drenagem para pavimentos, a capacidade de vazão, ou descarga, das sarjetas de corte e meio fio de aterro pode ser determinada pela fórmula de Manning. Comentários Primeiramente, cabe uma breve apresentação das sarjetas de corte e meio fio de aterro, assim como das valetas de proteção de corte e de aterro, iniciando pelas definições trazidas pelo Manual de Implantação Básica do DNIT, de 2010: Valeta de proteção dos cortes (3) é a valeta que se constrói entre a crista do corte e o limite da faixa de domínio, para desviar as enxurradas das encostas para fora da estrada. É uma auxiliar da sarjeta e sua construção evita que a sarjeta fique sobrecarregada. Em alguns casos, como nos cortes em rocha nua, é muitas vezes mais econômico construir muretas de proteção para conduzir as águas do que construir valeta. Sarjeta (14) é uma valeta rasa, com seção em V aberto, situada ao pé do corte e destinada a receber as águas pluviais da plataforma e da faixa que vai da valeta de proteção do corte até o pé do mesmo.

Fonte: Manual de Implantação Básica do DNIT 2010

Percebam que a figura acima contém diversos outros números de identificação, cuja definição está descrita no Manual de Implantação Básica do DNIT 2010. Vale a pena ler esta parte desse manual. Além da valeta de proteção do corte e da sarjeta do corte, há também a sarjeta de aterro e a valeta de proteção do aterro, conforme previsto no Manual de Drenagem DE Rodovias do DNIT 2006 (p. 153). De acordo com esse manual, a sarjeta de aterro tem como objetivo captar as águas precipitadas sobre a plataforma, de modo a impedir que provoquem erosões na borda do acostamento e/ou no talude do aterro, conduzindo-as ao local de deságue seguro. A sarjeta de aterro posiciona-se na faixa

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da plataforma contígua ao acostamento. Um tipo de sarjeta de aterro muito usado atualmente nas rodovias federais, estaduais, interseções e trechos urbanos é o meio-fio-sarjeta conjugados. E as valetas de proteção de aterros têm como objetivo interceptar as águas que escoam pelo terreno a montante, impedindo-as de atingir o pé do talude de aterro. Além disso, têm a finalidade de receber as águas das sarjetas e valetas de corte, conduzindo-as com segurança ao dispositivo de transposição de talvegues. Abaixo, há uma figura do Manual de Implantação Básica do DNIT equipamentos de drenagem superficial de um trecho de rodovia:

2010 que apresenta os

Os equipamentos de drenagem mencionados na questão funcionam como canal, ou seja, sob a pressão atmosférica. Nesse caso pode-se aplicar a equação de Manning para o seu dimensionamento. De acordo com o Manual de Drenagem de Rodovias, o cálculo da capacidade de vazão da sarjeta é obtido pela associação das equações de Manning e da continuidade:

Do que resulta:

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V velocidade de escoamento (m/s) R raio hidráulico (m) I declividade da sarjeta (m/m) n coeficiente de rugosidade (adimensional) Q vazão máxima admissível (m3/s) A área molhada da sarjeta (m2) Para se saber a área necessária das valetas e das sarjetas cabe equipamentos terão que escoar. Essa vazão é denominada vazão descarga de projeto, que compreende a água que percorre na equipamentos. A fórmula de cálculo adotada para o cálculo dessa racional:

descobrir a vazão que esses de contribuição ou vazão de área adjacente e cai nesses vazão é denominada fórmula

Tendo Q, aplica-se na fórmula de Manning acima e descobre-se a área necessária do equipamento de drenagem superficial. Gabarito: Correta 2. (102 - TCE-PA/2016 Cespe/Cebraspe) O bueiro esconso é aquele cujo eixo é ortogonal ao eixo da estrada. Comparado ao bueiro normal, ele gera um comprimento menor, quanto à esconsidade. Para esse tipo de bueiro, não é necessário detalhamento construtivo. Comentários Conforme vimos na aula, o bueiro é considerado esconso quando o eixo longitudinal do bueiro fizer um ângulo diferente de zero com a normal ao eixo da rodovia. Gabarito: Errada (MS/2013 Cespe) Durante a execução de obra de via urbana em que foram realizados serviços de terraplenagem, drenagem e pavimentação asfáltica, foram verificadas as seguintes ocorrências:

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(...) foram construídos bueiros tubulares padronizados de oitenta centímetros de diâmetro em toda a extensão da via, dada a necessidade de agilizar obra; (...) Com base nas informações acima, julgue os itens que se seguem. 3. 87 A padronização de bueiros não é uma prática recomendada, dado o diâmetro dos bueiros ser definido conforme os estudos hidrológicos de cada região. Comentários De acordo com o Manual de Drenagem de Rodovias, o dimensionamento hidráulico dos bueiros de greide deve obedecer às seguintes recomendações: A descarga de projeto deverá ser obtida pela soma das descargas das obras de drenagem superficial afluentes às caixas coletoras ou pelo levantamento da bacia de contribuição ao bueiro de greide, aplicando-se o método de cálculo de descarga mais conveniente, fixando-se o tempo de recorrência, função do vulto econômico da obra. O bueiro de greide deve ser, sempre que possível, dimensionado sem carga hidráulica a montante, embora em ocasiões especiais possa ser dimensionado com carga hidráulica a montante, observando-se sempre, com muito rigor, a cota máxima do nível d'água a montante, função da altura da caixa coletora e policiando-se sempre a velocidade do fluxo a jusante. Tendo em vista maior facilidade de limpeza, o diâmetro mínimo a adotar para o bueiro de greide é de 0,80 m. Portanto, o diâmetro padrão adotado de 80 cm é o mínimo aceitável. O diâmetro ideal resulta de dimensionamento baseado na vazão da bacia de contribuição e no tempo de recorrência considerado. Os estudos hidrológicos têm por objetivo avaliar a vazão das bacias de contribuição. Na Fase Preliminar, têm como objetivos coletar dados hidrológicos e definir as bacias de contribuição. Gabarito: Correta 4. (83 - MPOG/2008 - Cespe) Para separar do solo a ser drenado a camada de material constituinte do filtro, pode-se usar manta de geotêxtil impregnada com material betuminoso. Comentários Uma das funções primordiais do geotêxtil é a de filtro, na qual ele permite a passagem da água e retém as partículas finas carreadas. Para que o sistema drenante funcione, o geotêxtil deverá permitir a passagem da água e reter somente os finos carreados para evitar a colmatação do dreno (entupimento).

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Oà à drenante.

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Logo, o uso de material betuminoso impregnado é incompatível com a finalidade desejada. Gabarito: Errada.

5. (88 - MPOG/2008 - Cespe) A água coletada em cada canaleta de drenagem instalada nos degraus dos taludes deve ser conduzida por equipamento adequado de drenagem, de forma que a energia acumulada desde a captação até o desaguamento seja dissipada. Comentários Deve-se reduzir a velocidade de escoamento da água para evitar o efeito de erosão das próprias canaletas assim como do terreno nas saídas de água (velocidade máxima de escoamento para o concreto é de 4,5 m/s). Um importante fator é o correto dimensionamento das seções das canaletas, tanto das suas seções transversais como dos respectivos comprimentos, pelo processo visto na questão anterior, de forma a minimizar as possibilidades de transbordamento e consequente carreamento do material do talude. Segundo o Manual de Pavimentação do DNIT, sempre que o limite de comprimento é atingido, é necessário providenciar saídas de água em descidas d´água, conforme a seguir:

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Fonte: Manual de Drenagem do DNIT

Outro fator é a instalação de canaletas a distâncias verticais limitadas (escalonamento dos taludes) para evitar que a água adquira velocidade acima dos limites de erosão dos materiais que compõem os taludes. Uma medida para evitar esse processo erosivo é proteger a superfície dos taludes com gramíneas para diminuir a velocidade da água dissipação da energia. De acordo com o Manual de Pavimentação do DNIT, as banquetas com sarjetas são necessárias para taludes com mais de 4,5 m. Por exemplo, uma das recomendações do Manual de Drenagem do DNIT é que se deve revestir as valetas, sendo obrigatório quando elas forem abertas em terreno permeável para evitar que a infiltração provoque instabilidade no talude do corte. No final do caminho de drenagem, quando a água é desaguada no terreno, por exemplo, ao final de à à à à à à à à à à à à amortecimento), para diminuir a velocidade da água e evitar a erosão do terreno à jusante. Gabarito: Correta 6. (53 - TSE/2007 - Cespe) Nas obras de drenagem, estão sendo cada vez mais utilizados produtos sintéticos, capazes de proporcionar desempenho mais efetivo que o de materiais naturais. Assinale a opção correta, relacionada à nomenclatura utilizada para esses produtos e sua característica. A) Geocomposto é o produto formado pela tubulação de drenagem composta com produtos sintéticos. Comentários: Segundo a norma DNER-PRO 380/98, o geocomposto trata-se de um produto formado pela associação de geossintéticos com funções diversas. Gabarito: Errada B) Geogrelha é a alternativa em polímero da grelha de cobertura das bocas-de-lobo. Comentários: De acordo com a norma DNER-PRO 380/98, a geogrelha é definida como uma estrutura em forma plana constituída por elementos com função predominante da resistência à tração.

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A geogrelha é utilizada para reforços de aterro, que, segundo a norma DNER-PRO 381/98, atua na redução de deslocamentos laterais, sem nenhuma influência significativa nos recalques. A sua aplicação mais comum é na base de aterros sobre solos moles, conforme esquema a seguir:

Fonte: DNER-PRO 381/98

Gabarito: Errada C) Geotêxtil tecido é o elemento de fechamento de aterro para impedir a entrada da água de chuva. Comentários: Conforme a norma DNER-PRO 380/98, o geotêxtil é um produto têxtil permeável, utilizado predominantemente na engenharia geotécnica, com funções de drenagem, filtração, reforço, separação e proteção. Eles dividem-se em tecido e não-tecido. O primeiro é oriundo do entrelaçamento de fios, filamentos, laminetes (fitas) ou outros componentes, sedundo direções preferenciais denominadas trama e urdume. O segundo é composto por fibras ou filamentos orientados ou distribuídos aleatoriamente, os quais são interligados por processos mecânicos, técnicos e/ou químicos. Gabarito: Errada D) Geomembrana é uma manta impermeável utilizada para impedir fluxo de líquidos. Comentários: De acordo com a norma DNER-PRO 380/98, a geomembrana trata-se de uma manta ou membrana impermeável. Gabarito: Correta Gabarito da Questão: D 7. (95 - PF/2004 - Cespe) A figura abaixo esquematiza um sistema de drenagem de um pavimento rodoviário em que o elemento indicado pela letra A é uma geomembrana que envolve uma camada de brita e serve como elemento de filtro do sistema.

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Comentários A geomembrana não serve como filtro, pois é uma manta ou membrana impermeável. O material indicado para funcionar como filtro é o geotêxtil, conhecido comercialmente como bidim. O processo de funcionamento do filtro é o de permitir a passagem da água e reter os finos carreados pela água, para evitar a colmatação da camada drenante. Gabarito: Errada.

8. (75 Boa Vista/RR 2004 Cespe) Obras de geotecnia empregam sempre geomembranas como elemento permeável nos drenos e fundações. Comentários Conforme vimos na questão anterior, as geomembranas são impermeáveis, aplicando-se em obras de impermeabilização, e não para drenos ou filtros. Gabarito: Errada 9. (84 - CEEE-RS/2004 - Cespe) Quando utilizado em torno de um dreno, o material filtrante tem a função exclusiva de impedir a entrada de solo nos drenos. Comentários Conforme vimos na questão acima, o processo de funcionamento do filtro é o de permitir a passagem da água e reter os finos carreados pela água, para evitar a colmatação da camada drenante. Portanto, impedir a entrada de solo nos drenos não é função exclusiva do material, que deve permitir a entrada de água também. Gabarito: Errada 10. (102 SEPLAG/DETRAN/DF 2009 Cespe)

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Os drenos mais modernos são construídos evitando-se o uso de mantas de geotêxtil por serem menos eficientes na retenção de finos. Comentários Pelo contrário, os geotêxteis são utilizados como filtro, cuja função é permitir a passagem da água e reter os finos. Gabarito: Errada 11. (75 - BV-RR/2004 - Cespe) Obras de geotecnia empregam sempre geomembranas como elemento permeável nos drenos e fundações. Comentários Conforme vimos na questão anterior, as geomembranas possui baixa permeabilidade. Gabarito: Errada 12. (74 - SEMAF-RN/2004 - Cespe) O emprego de geomembranas é tecnicamente indicado como elemento permeável em drenos. Comentários Conforme vimos na questão anterior, as geomembranas possui baixa permeabilidade. Gabarito: Errada 13. (102 - SEPLAG-DETRAN-DF/2009 - Cespe) Os drenos mais modernos são construídos evitando-se o uso de mantas de geotêxtil por serem menos eficientes na retenção de finos. Comentários Conforme o Manual de Pavimentação do DNIT, os drenos mais modernos construídos com mantas de geotêxtil aderentes às paredes das valas só utilizam como enchimento o material drenante, pois o tecido das mantas já é filtrante. P à à à à à à à à à à à à à facilidades executivas que oferecem, são mais eficientes na retenção de finos dos solos locais, que não são carreados para o interior do material drenante e interior dos tubos, retardando o processo de colmatação destes dispositivos. Gabarito: Errada 14. (74 - BV-RR/2004 - Cespe) No dreno subsuperficial, não se deve utilizar pedra britada, para evitar entupimento. Comentários Os materiais de enchimento para os drenos subterrâneos devem ser drenantes ou filtrantes.

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Materiais filtrantes: areia, agregados britados, geotêxtil, etc. Materiais drenantes: britas, cascalho grosso lavado, etc. Eis alguns exemplos de seção transversal de drenos subsuperficiais:

Fonte: Manual de Pavimentação do DNIT Ao contrário do que se afirma, a pedra britada é indicada para drenos subsuperficiais. Gabarito: Errada (PETROBRAS/2007 - Cespe) Os sistemas de drenagem subterrânea em obras civis visam disciplinar o fluxo da água no terreno, de modo a evitar danos e a aumentar a vida útil de estruturas próximas. Com relação a tais sistemas, julgue os itens que se seguem. 15. 106 O desenho abaixo apresenta a seção transversal de um dreno do tipo francês executado corretamente.

Comentários Segundo o Glossário de Termos Ferroviários, o dreno francês ou cego consiste de valetas revestidas com mantas geotêxteis preenchidas com material granular (pedra britada, cascalho ou pedregulho), de grande permeabilidade e que funciona como verdadeira galeria filtrante. De acordo com a norma DNIT 015/2006 ES, os drenos cegos são drenos profundos constituídos de cava e material de enchimento adequado de forma a possibilitar o fluxo intersticial, desprovido de condutores tubulares.

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O material filtrante poderá ser constituído de geotextil não tecido, ou areia que satisfaça a granulometria indicada no projeto. O esquema apresentado nessa mesma norma segue abaixo:

No esquema da figura apresentada no comando da questão, verifica-se que a ordem está inversa, pois a areia, que funciona como filtro com a finalidade de proteger o material drenante (pedrisco e brita) da colmatação (entupimento pelos finos do solo), encontra-se na camada mais interna, ao contrário do que deveria ser, em ela tinha que estar ao redor dos demais materiais granulares. Gabarito: Errada 16. 107 Se devidamente especificado e instalado, o geotêxtil do tipo não-tecido é um material sintético que pode substituir a areia em obras de drenagem. Comentários A areia funciona como filtro, pois retém os finos do solo e permite a passagem da água, evitando a colmatação (entupimento do material drenante), assim como os geotêxteis. Gabarito: Correta 17. 108 A barbacã é um dispositivo de drenagem profunda de estruturas de contenção. Consiste de um tubo perfurado que se estende vários metros dentro do maciço de solo. Comentários A segunda oração da questão é que está errada, pois o barbacã não consiste em um tubo perfurado e também não se estende vários metros do maciço do solo. Ele apenas atravessa o muro de arrimo com a função de drenar a água que se acumula na parede interna do muro, diminuindo a pressão hidrostática sobre ele (empuxo). Gabarito: Errada (PMV/2008 Cespe)

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Para a urbanização de uma área são necessários serviços e obras preliminares, os quais estabelecem a infra-estrutura necessária para o uso coletivo da área em questão. Esses serviços e obras estão intimamente relacionados com a terraplenagem do local e a implantação do arruamento previsto em projeto e obras acessórias. A respeito dessas atividades, julgue os itens que se seguem. 18. 84 A drenagem subterrânea poderá ser feita por meio de valetas preenchidas com brita e sem dutos. Comentários Exato, conforme vimos anteriormente, esse tipo de dreno é denominado dreno cego. Gabarito: Correta 19. 85 Na drenagem subterrânea, há a possibilidade de utilização de geotêxtil não tecido para substituir materiais naturais. Comentários O geotêxtil é utilizado na função de filtro e substitui a camada de areia nessa função. Gabarito: Correta 20. (74 Boa Vista/RR 2004 Cespe) No dreno subsuperficial, não se deve utilizar pedra britada, para evitar entupimento. Comentários De acordo com a norma DNIT 016/2006 ES, acerca de drenos sub-superficiais, poderão ser utilizados como material drenante produtos naturais ou resultantes de britagem, classificados como rocha sã, areias, pedregulhos naturais ou seixos rolados isentos de impurezas e de torrões de argila. A camada de pedra britada apresenta grande volume de vazios, o que dificulta o seu entupimento. Gabarito: Errada 21. (69 - PETROBRAS/2004 - Cespe) Um colchão drenante na base de um pavimento pode evitar, ou minimizar, a ascensão capilar da água da camada de solo saturado subjacente para o interior do corpo do pavimento. Segundo o Manual de Drenagem do DNIT, as camadas drenantes são usadas: a) b) c) d)

nos cortes em rocha; nos cortes em que o lençol freático estiver próximo do greide da terraplenagem; na base dos aterros onde houver água livre próximo ao terreno natural; nos aterros constituídos sobre terrenos impermeáveis.

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Por óbvio, um colchão drenante cortará o fluxo de ascensão capilar da água, pois esta necessita de poros de pequenas dimensões, o que não ocorre nos materiais drenantes. Exemplos de colchões drenantes na base:

Fonte: Manual de Drenagem do DNIT

Fonte: Manual de Drenagem do DNIT

Gabarito: Correta 22. (88 - TRE-BA/2010 Cespe) Drenos transversais têm a função de recolher as águas que se infiltram na camada de base. Esses drenos são empregados na situação em que o material das camadas de base apresenta baixa permeabilidade. Comentários De acordo com o Manual de Drenagem, os drenos transversais são destinados a drenar as águas que atravessam as camadas do pavimento, ou suas interfaces, longitudinalmente. Consta também que esse tipo de dreno assume importante desempenho no caso das restaurações de rodovias, onde houver, abaixo do revestimento, uma base drenante sem o necessário deságue. Logo, o seu emprego não está atrelado a bases de baixa permeabilidade. Gabarito: Errada 23. (29 IV TRE/PA 2005 - Cespe) Os drenos sub-horizontais profundos podem reduzir as poropressões em taludes e, conseqüentemente, aumentar o seu fator de segurança. Comentários

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Segundo a norma DNER-ES 295/97, os drenos sub-horizontais são drenos instalados nos taludes de cortes ou aterros, que visam proporcionar o escoamento das águas retidas nos maciços de forma a aliviar o empuxo, capaz de comprometer a estabilidade dos taludes. De acordo com a norma DNIT 017/2006 ES, no caso dos cortes, esses drenos geralmente são instalados no sentido ortogonal ao eixo, sendo, via de regra, realizados com tubos perfurados introduzidos transversalmente nos taludes por cravação ou mediante escavação, de modo a recolher à à à à à à à à à à à à à No caso de aterro, esses drenos serão constituídos por tubos dreno em PEAD corrugado perfurado ou tubos dreno em concreto perfurado ou poroso em profundidades recomendadas no projeto, podendo dispor de alinhamentos transversal, longitudinal ou sob a forma de espinha-de-peixe, tendo também a finalidade de aliviar a água que, por saturação, pode comprometer a estabilidade do aterro. Na medida que a água acumulada nos vazios do solo é drenada para fora do maciço pelos drenos sub-horizontais, as poropressões diminuem e, consequentemente, o fator de segurança do talude aumenta. Lembrem-se da Aula 1 de que a resistência ao cisalhamento (resistência contra o rompimento de uma superfície de solo) é regida pela Lei de Coulomb:

ou

onde:

Pela equação, verifica- à à à à à à à à à à à decorrente da água contida nos vazios do solo, menor é a resistência ao cisalhamento, o que explica a ocorrência de deslizamentos de taludes em períodos de chuva. Gabarito: Correta

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(ANA/2006 Cespe) O desenho acima apresenta a seção transversal de uma encosta que se estende por um comprimento muito grande na direção normal ao plano do desenho. O solo constituinte da encosta é homogêneo. Considerando esse desenho, julgue os itens subsequentes. 24. 76 A utilização de drenos profundos, convenientemente posicionados, pode provocar o rebaixamento do lençol de água, aumentando as condições de estabilidade da encosta. Comentários Conforme vimos anteriormente, a adoção de dreno sub-horizontal espécie de dreno profundo tem a função de drenar a água contida no maciço do talude, o que aumenta a resistência ao cisalhamento devido à redução da pressão neutra, o que aumenta as condições de estabilidade da encosta. Gabarito: Correta

25. (82 - CEEE-RS/2004 - Cespe) No método racional, utilizando-se a equação Q = C × I × A / 360, o coeficiente C é maior para solos argilosos do que para solos arenosos. Comentários O coeficiente C é denominado coeficiente de escoamento (Run-off). O método racional é adotado no cálculo das descargas de contribuição para as sarjetas de corte e meio-fio ou banquetas de aterro. Nessa fórmula: Q descarga, em m3/s; I intensidade de precipitação, em mm/hora, para uma duração de t = 5 min (equivalente ao tempo de concentração de uma bacia pequena); A área da bacia de contribuição, em km2

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No Manual de Pavimentação consta a seguinte tabela, com os coeficientes C:

Constata-se que o coeficiente de escoamento dos solos argilosos varia de 0,25 a 0,75, enquanto ele varia de 0,15 a 0,30 nos solos arenosos. De fato, como os solos argilosos são menos permeáveis, absorvem menos água e, assim, o escoamento superficial é maior. Gabarito: Correta 26. (52 - UFF/2009 - Coseac) Os muros de arrimo são obras comuns na engenharia. Os muros de sustentação podem ser de gravidade, flexão e muro de fogueira. Na construção de um muro, a fim de evitar o acúmulo das águas pluviais infiltradas no lado da terra, é de boa técnica prever sistemas de drenagem dessas águas, e normalmente utilizam-se drenagem por: a) retirada de excesso; b) espinha de peixe; c) sucção residual; d) barbacans; e) drenos superfíciais. Comentários Os barbacãs são drenos curtos (espessura do muro) com a finalidade de drenar a água acumulada junto à parede de um muro de arrimo, evitando os esforços de empuxo sobre ele. Gabarito: D 27. (6 - CEAGESP/2010 Vunesp) Os buzinotes são instalados em muros de arrimo para a) eliminarem a necessidade de armação do paramento vertical. b) atuarem como elementos complementares de distribuição de tensões. c) eliminarem a pressão neutra na face do muro. Obras Rodoviárias PF/2018

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d) atuarem como elementos de equilíbrio de gravidade e) atuarem como reforços do paramento vertical do muro. Comentários Os buzinotes são tubos de drenagem instalados transversalmente ao muro a fim de evitar o acúmulo de água entre o paramento e o aterro. Como eles drenam a água, pode-se dizer que eles são instalados para eliminarem a pressão neutra (hidropressão) na face do muro. Gabarito: C 28. (119 - TCU/2011 - Cespe) A drenagem de transposição de talvegues possibilita a passagem da água de um para outro lado da estrada. Os principais dispositivos desse tipo de drenagem são os drenos de base (sangras) e os drenos transversais de pavimento. Comentários Na transposição de talvegues as águas originam-se em uma bacia hidrográfica e são atravessadas para o outro lado da estrada por meio de bueiros, pontilhões ou pontes. Talvegue é a linha ou lugar geométrico dos pontos mais baixos de um vale o à o Glossário de Termos Técnicos Rodoviários do DNIT.

à

à

à

Os drenos de base e dos drenos transversais de pavimento são dispositivos de drenagem do pavimento destinados a drenar as águas que provêm das infiltrações diretas das precipitações à à à à à à à à à àM à àD à àDNIT Gabarito: Errada

29. (198 - TCU/2005 - Cespe) Na transposição de um aterro de estrada, um bueiro pode ser corretamente empregado como conduto forçado. Comentários O Manual de Drenagem do DNIT não cita explicitamente o bueiro funcionando como conduto forçado, mas ao longo do seu conteúdo prevê o seu funcionamento a seção plena, o que se enquadra como conduto forçado. Gabarito: Correta

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A figura acima apresenta a seção transversal de projeto para uma ponte e seus aterros de encontro em uma rodovia. Para a execução de todo o projeto, pretende-se utilizar os dados de sondagem à percussão, executada no local, e cujos resultados são mostrados na figura. O aterro será compactado com grau de compactação igual a 80% e com desvio de umidade máximo em relação à umidade ótima de ± 3%. O controle de compactação do aterro proposto baseia-se na verificação do peso específico úmido de cada camada compactada, ao final da compactação, com a utilização do ensaio de frasco de areia. Para a base do aterro, está prevista a utilização de uma camada de reforço de geogrelha, com resistência a tração igual a 35 kN/m. A solução de fundação proposta para a ponte é de tubulões executados a céu aberto, sem revestimento. Com relação a essa proposta, julgue os itens de 129 a 136. 30. (134 - TCU/2007 - Cespe) Para a drenagem de tabuleiros, a captação das águas pluviais deve situar-se, preferencialmente, fora da obra de arte especial, embora seja permitida a captação sobre o tabuleiro. Comentários Segundo o Manual de Projeto de OAE, na impossibilidade de a captação de águas pluviais situar-se fora da obras de arte especial, a drenagem deverá ser resolvida pela adequada localização de elementos de captação sobre o tabuleiro. Gabarito: Correta

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5 LISTA DE QUESTÕES APRESENTADAS NESTA AULA 1.

(126 - TCU/2005 - Cespe) No dimensionamento de obras de drenagem para pavimentos, a capacidade de vazão, ou descarga, das sarjetas de corte e meio fio de aterro pode ser determinada pela fórmula de Manning.

2.

(102 - TCE-PA/2016 Cespe/Cebraspe) O bueiro esconso é aquele cujo eixo é ortogonal ao eixo da estrada. Comparado ao bueiro normal, ele gera um comprimento menor, quanto à esconsidade. Para esse tipo de bueiro, não é necessário detalhamento construtivo.

(MS/2013 Cespe) Durante a execução de obra de via urbana em que foram realizados serviços de terraplenagem, drenagem e pavimentação asfáltica, foram verificadas as seguintes ocorrências: (...) foram construídos bueiros tubulares padronizados de oitenta centímetros de diâmetro em toda a extensão da via, dada a necessidade de agilizar obra; (...) Com base nas informações acima, julgue os itens que se seguem. 3. 87 A padronização de bueiros não é uma prática recomendada, dado o diâmetro dos bueiros ser definido conforme os estudos hidrológicos de cada região. 4. (83 - MPOG/2008 - Cespe) Para separar do solo a ser drenado a camada de material constituinte do filtro, pode-se usar manta de geotêxtil impregnada com material betuminoso.

5. (88 - MPOG/2008 - Cespe) Obras Rodoviárias PF/2018

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A água coletada em cada canaleta de drenagem instalada nos degraus dos taludes deve ser conduzida por equipamento adequado de drenagem, de forma que a energia acumulada desde a captação até o desaguamento seja dissipada. 6. (53 - TSE/2007 - Cespe) Nas obras de drenagem, estão sendo cada vez mais utilizados produtos sintéticos, capazes de proporcionar desempenho mais efetivo que o de materiais naturais. Assinale a opção correta, relacionada à nomenclatura utilizada para esses produtos e sua característica. A) Geocomposto é o produto formado pela tubulação de drenagem composta com produtos sintéticos. B) Geogrelha é a alternativa em polímero da grelha de cobertura das bocas-de-lobo. C) Geotêxtil tecido é o elemento de fechamento de aterro para impedir a entrada da água de chuva. D) Geomembrana é uma manta impermeável utilizada para impedir fluxo de líquidos. 7. (95 - PF/2004 - Cespe) A figura abaixo esquematiza um sistema de drenagem de um pavimento rodoviário em que o elemento indicado pela letra A é uma geomembrana que envolve uma camada de brita e serve como elemento de filtro do sistema.

8. (75 Boa Vista/RR 2004 Cespe) Obras de geotecnia empregam sempre geomembranas como elemento permeável nos drenos e fundações. 9. (84 - CEEE-RS/2004 - Cespe) Quando utilizado em torno de um dreno, o material filtrante tem a função exclusiva de impedir a entrada de solo nos drenos. 10. (102 SEPLAG/DETRAN/DF 2009 Cespe) Os drenos mais modernos são construídos evitando-se o uso de mantas de geotêxtil por serem menos eficientes na retenção de finos. 11. (75 - BV-RR/2004 - Cespe)

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Obras de geotecnia empregam sempre geomembranas como elemento permeável nos drenos e fundações. 12. (74 - SEMAF-RN/2004 - Cespe) O emprego de geomembranas é tecnicamente indicado como elemento permeável em drenos. 13. (102 - SEPLAG-DETRAN-DF/2009 - Cespe) Os drenos mais modernos são construídos evitando-se o uso de mantas de geotêxtil por serem menos eficientes na retenção de finos. 14. (74 - BV-RR/2004 - Cespe) No dreno subsuperficial, não se deve utilizar pedra britada, para evitar entupimento. (PETROBRAS/2007 - Cespe) Os sistemas de drenagem subterrânea em obras civis visam disciplinar o fluxo da água no terreno, de modo a evitar danos e a aumentar a vida útil de estruturas próximas. Com relação a tais sistemas, julgue os itens que se seguem. 15. 106 O desenho abaixo apresenta a seção transversal de um dreno do tipo francês executado corretamente.

16. 107 Se devidamente especificado e instalado, o geotêxtil do tipo não-tecido é um material sintético que pode substituir a areia em obras de drenagem. 17. 108 A barbacã é um dispositivo de drenagem profunda de estruturas de contenção. Consiste de um tubo perfurado que se estende vários metros dentro do maciço de solo. (PMV/2008 Cespe) Para a urbanização de uma área são necessários serviços e obras preliminares, os quais estabelecem a infra-estrutura necessária para o uso coletivo da área em questão. Esses serviços e obras estão intimamente relacionados com a terraplenagem do local e a implantação

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do arruamento previsto em projeto e obras acessórias. A respeito dessas atividades, julgue os itens que se seguem. 18. 84 A drenagem subterrânea poderá ser feita por meio de valetas preenchidas com brita e sem dutos. 19. 85 Na drenagem subterrânea, há a possibilidade de utilização de geotêxtil não tecido para substituir materiais naturais. 20. (74 Boa Vista/RR 2004 Cespe) No dreno subsuperficial, não se deve utilizar pedra britada, para evitar entupimento. 21. (69 - PETROBRAS/2004 - Cespe) Um colchão drenante na base de um pavimento pode evitar, ou minimizar, a ascensão capilar da água da camada de solo saturado subjacente para o interior do corpo do pavimento. 22. (88 - TRE-BA/2010 Cespe) Drenos transversais têm a função de recolher as águas que se infiltram na camada de base. Esses drenos são empregados na situação em que o material das camadas de base apresenta baixa permeabilidade. 23. (29 IV TRE/PA 2005 - Cespe) Os drenos sub-horizontais profundos podem reduzir as poropressões em taludes e, consequentemente, aumentar o seu fator de segurança.

(ANA/2006 Cespe) O desenho acima apresenta a seção transversal de uma encosta que se estende por um comprimento muito grande na direção normal ao plano do desenho. O solo constituinte da encosta é homogêneo. Considerando esse desenho, julgue os itens subseqüentes. 24. 76 A utilização de drenos profundos, convenientemente posicionados, pode provocar o rebaixamento do lençol de água, aumentando as condições de estabilidade da encosta. Obras Rodoviárias PF/2018

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25. (82 - CEEE-RS/2004 - Cespe) No método racional, utilizando-se a equação Q = C × I × A / 360, o coeficiente C é maior para solos argilosos do que para solos arenosos. 26. (52 - UFF/2009 - Coseac) Os muros de arrimo são obras comuns na engenharia. Os muros de sustentação podem ser de gravidade, flexão e muro de fogueira. Na construção de um muro, a fim de evitar o acúmulo das águas pluviais infiltradas no lado da terra, é de boa técnica prever sistemas de drenagem dessas águas, e normalmente utilizam-se drenagem por: a) retirada de excesso; b) espinha de peixe; c) sucção residual; d) barbacans; e) drenos superfíciais. 27. (6 - CEAGESP/2010 Vunesp) Os buzinotes são instalados em muros de arrimo para a) eliminarem a necessidade de armação do paramento vertical. b) atuarem como elementos complementares de distribuição de tensões. c) eliminarem a pressão neutra na face do muro. d) atuarem como elementos de equilíbrio de gravidade e) atuarem como reforços do paramento vertical do muro. 28. (119 - TCU/2011 - Cespe) A drenagem de transposição de talvegues possibilita a passagem da água de um para outro lado da estrada. Os principais dispositivos desse tipo de drenagem são os drenos de base (sangras) e os drenos transversais de pavimento. 29. (198 - TCU/2005 - Cespe) Na transposição de um aterro de estrada, um bueiro pode ser corretamente empregado como conduto forçado.

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A figura acima apresenta a seção transversal de projeto para uma ponte e seus aterros de encontro em uma rodovia. Para a execução de todo o projeto, pretende-se utilizar os dados de sondagem à percussão, executada no local, e cujos resultados são mostrados na figura. O aterro será compactado com grau de compactação igual a 80% e com desvio de umidade máximo em relação à umidade ótima de ± 3%. O controle de compactação do aterro proposto baseia-se na verificação do peso específico úmido de cada camada compactada, ao final da compactação, com a utilização do ensaio de frasco de areia. Para a base do aterro, está prevista a utilização de uma camada de reforço de geogrelha, com resistência a tração igual a 35 kN/m. A solução de fundação proposta para a ponte é de tubulões executados a céu aberto, sem revestimento. Com relação a essa proposta, julgue os itens de 129 a 136. 30. (134 - TCU/2007 - Cespe) Para a drenagem de tabuleiros, a captação das águas pluviais deve situar-se, preferencialmente, fora da obra de arte especial, embora seja permitida a captação sobre o tabuleiro.

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6 - GABARITO 1) Correta

10) Errada

19) Correta

28) Errada

2) Errada

11) Errada

20) Errada

29) Correta

3) Correta

12) Errada

21) Correta

30) Correta

4) Errada

13) Errada

22) Errada

5) Correta

14) Errada

23) Correta

6) D

15) Errada

24) Correta

7) Errada

16) Correta

25) Correta

8) Errada

17) Errada

26) D

9) Errada

18) Correta

27) C

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. 2. 3. 4. 5.

DNIT. Manual de Drenagem de Rodovias, 2ª Edição, 2006. DNIT. Manual de Hidrologia Básica para Estruturas de Drenagem, 2ª Edição, 2005. DNIT. Álbum de Projetos-Tipo de Dispositivos de Drenagem, 4ª Edição. 2011. DNIT. Manual de Implantação Básica de Rodovia, 3ª Edição, 2010. DNIT. Manual de Pavimentação, 3ª Edição, 2006.

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