Tcc Joao Ribeiro Santana Vieira (201120231) - Eng Civil - Versão Final.pdf

UNIVERSIDADE ESTADUAL ESTADUAL DE SANTA CRUZ - UESC

JOÃO RIBEIRO SANTANA VIEIRA

ANÁLISE DAS CARACTERÍSTICAS CARACTER GEOMÉTRICAS S DO ACESSO À UNIDADE INTEGRADA DO SISTEMA FIEB, NA RODOVIA ROD BR 415, KM 13

ILHÉUS - BAHIA 2018

JOÃO RIBEIRO SANTANA VIEIRA

ANÁLISE DAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DO ACESSO À UNIDADE INTEGRADA DO SISTEMA FIEB, NA RODOVIA BR 415, KM 13.

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Estadual de Santa Cruz, como parte das exigências para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil. Área de concentração: transportes. Orientador: Teixeira.

ILHÉUS - BAHIA 2018

Prof.

Dr.

Engenharia

Niel

de

Nascimento

JOÃO RIBEIRO SANTANA VIEIRA

lNÁr,rsg DAs cARÂcrBnÍsrrcAs cnonrÉrnrcAs Do acgsso À UNIDADE INTEGRADA DO §ISTEMA FIEB, NA RODOYIA BR 415,

KM

13

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Estadual de Santa Cwz, como parte das exigências para obtenção do grau de Bacharel em Engeúaria Civil.

Ilhéus, 17 de janeiro de 2018.

UESC/DCAA (Orientador)

Moura Ferreira Filho

A Deus. A Luiz Nunes (in memoriam) A Maria Rosa (in memoriam). A Maria Eulalia (in memoriam). A Manoel Noberto. A Maria Senhorinha.

AGRADECIMENTOS Agradeço à Deus por tudo que tem feito até aqui, por todas as vezes que concebi um projeto para vida e Ele o executou com maior perfeição. Deixo registrado o reconhecimento e agradecimento aos meus pais — Silvestre e Mide, que apesar de terem estudado muito pouco, sempre idealizaram que seus filhos tivessem acesso ao ensino superior. Agradeço também a minha irmã Silvia, por estar sempre presente nos momentos mais difíceis da minha vida, e por me mostrar, através de gestos, o significado de um amor incondicional. Pai, mãe, irmã... sem vocês eu não teria conseguido... amo muito vocês!! Ao meu orientador e amigo, professor Niel Teixeira — um exemplo de profissionalismo e humildade — deixo meus sinceros agradecimentos, não só pela orientação no desenvolvimento desse trabalho, mas por todo apoio e confiança depositado em mim ao longo de todos esses anos que estudei na UESC. Deixo um agradecimento especial a Jaime Araújo, que inicialmente foi meu professor no curso Técnico de Agrimensura (EMARC, 2010-2011), e posteriormente, através de seus conselhos e ensinamentos, passou a ser um "tutor para a vida". Sou muito grato a ti meu grande amigo, por tudo que fizestes e tem feito por mim! Pela amizade e apoio na realização desse trabalho, deixo meus agradecimentos aos (as) amigos (as): Adriano Santos, Diana Santos, Daniel Alves, Elitiere Cruz, Efrem de Moura, Elaine Coutinho, Geovane Linhares, Gustavo Souza, Katiússia Andrade, Rebeca Abreu, Marcieli Gusmão, Marcos Anísio, Mariana Gomes, Mateus Marinho, Mateus Supino, Natália Botelho, Rivan Carlos, Rosielle Cruz e Tauane Winny. Agradeço ao meu amigo Vitor Calazans, por todo apoio e sugestões dadas no processo de desenvolvimento desse trabalho. Sem você meu amigo teria sido muito mais difícil! Deixo um agradecimento especial a Thauanna Oliveira, detentora de um coração preenchido por uma bondade inestimável e que deu sua contribuição para que eu chegasse até aqui. Tau, te desejo o melhor dessa vida! Aos demais amigos que não pude citar aqui, mas que sempre torceram pelo meu sucesso, deixo meus agradecimentos e votos sinceros para que Deus possa abençoar a caminhada de cada uma de vocês. Por último agradeço à UESC pela formação profissional a mim concedida.

ANÁLISE DAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DO ACESSO À UNIDADE INTEGRADA DO SISTEMA FIEB, NA RODOVIA BR 415, KM 13 RESUMO

O transporte rodoviário é o mais conhecido e mais utilizado no Brasil, fazendo com que as Rodovias desempenhem um papel econômico e social muito importante nas regiões por onde passam. Um acesso é um dispositivo rodoviário definido como a interseção de uma Rodovia com uma via de ligação a propriedades marginais, as quais podem ser de uso particular ou público. Os acessos exercem grande influência sobre as condições de trafegabilidade nas Rodovias, podendo ocasionar situações de perigo ou desconforto para os usuários quando mal projetados. Para evitar situações indesejáveis como essas, os acessos bem como quaisquer obras que causem alterações nas Rodovias, devem ser concebidos de acordo com as prescrições presentes nos manuais do DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes) e sua construção deve ocorrer mediante aprovação pelo mesmo órgão. Em observância ao escopo de tais manuais, faz-se nesse trabalho uma análise das características geométricas de um acesso construído na Rodovia BR-415, Km 13, no município de IlhéusBA. Tal acesso serve a Unidade Integrada Robson de Braga Andrade, a qual pertencente ao sistema FIEB (Federação das Indústrias do Estado da Bahia). Tal análise realizada mostrou incompatibilidade do acesso existente com os valores e características recomendados pelo DNIT através dos citados manuais. Diante disso, foi elaborado um Projeto Geométrico para o acesso de acordo com as recomendações presentes em tais manuais, de forma a proporcionar aos usuários condições seguras e confortáveis de trafegabilidade. Palavras-chave: Rodovias; DNIT; Projeto de interseções; Projeto Geométrico.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Localização geográfica da Unidade Integrada. ........................................................ 10 Figura 2 - Perspectiva do projeto arquitetônico da Unidade Integrada. ................................... 11 Figura 3 - Dimensões e gabarito de giro: veículo tipo VP. ...................................................... 20 Figura 4 - Dimensões e gabarito de giro: veículo tipo CO. ...................................................... 21 Figura 5 - Dimensões e gabarito de giro: veículo tipo O.......................................................... 22 Figura 6 - Dimensões e gabarito de giro: veículo tipo SR........................................................ 23 Figura 7 - Dimensões e gabarito de giro: veículo tipo R. ......................................................... 24 Figura 8 - Visibilidade em curva horizontal. ............................................................................ 25 Figura 9 - Distância de visibilidade em curva vertical. ............................................................ 26 Figura 10 - Ilustração de uma curva circular simples e uma curva composta com transição. . 29 Figura 11 - Ilustração de uma curva composta sem transição e três centros. ........................... 30 Figura 12 - Elementos e pontos notáveis das curvas circulares. .............................................. 31 Figura 13 - Ilha triangular canalizadora em uma via com condição C e conversão à 90 º. ...... 34 Figura 14 - Elementos e pontos notáveis das curvas verticais. ................................................ 35 Figura 15 - Tipos de faixa de desaceleração............................................................................. 37 Figura 16 -Tipos de faixa de aceleração ................................................................................... 38 Figura 17 - Localização geográfica do trecho levantado. ......................................................... 42 Figura 18 - Levantamento topográfico. .................................................................................... 43 Figura 19 - Planta obtida através do Levantamento Topográfico. ........................................... 46 Figura 20 - Projeto tipo recomendado pelo DNIT para a Unidade Integrada. ......................... 49 Figura 21 - Planta do acesso a Unidade Integrada (sem escala). .............................................. 49 Figura 22 - Ilustração dos estudos de visibilidade no plano horizontal. .................................. 52 Figura 23 - Ilustração dos estudos de visibilidade no plano vertical. ....................................... 53 Figura 24 - Pontos de travessia definidos através dos estudos de visibilidade ........................ 54 Figura 25 - Distância de visibilidade de parada entre os pontos de travessia - plano horizontal. .................................................................................................................................................. 54 Figura 26 - Distância de visibilidade de parada entre os pontos de travessia - plano vertical. 55 Figura 27 - Layout concebido para o acesso. ........................................................................... 56 Figura 28 - Eixos definitivos projetados. ................................................................................. 57 Figura 29 - Curva de três centros e largura das pistas projetadas............................................. 58 Figura 30 - Faixas de mudança de velocidade projetadas. ....................................................... 59 Figura 31 - Edificação a ser demolida. ..................................................................................... 60

Figura 32 - Memorando DNIT nº 3515/2016  Faixa de domínio da Rodovia BR 415. ....... 61 Figura 33 - Projeto em Perfil do eixo 3. ................................................................................... 63 Figura 34 - Projeto em Perfil dos eixos 5 e 6. .......................................................................... 64 Figura 35 - Seção Tipo das faixas de mudança de velocidade. ................................................ 65 Figura 36 - Seção Tipo das pistas marginais. ........................................................................... 66

LISTA DE QUADROS

Quadro 1 - Classes de projeto definidas pelo DNIT. ................................................................ 18 Quadro 2 - Distâncias de visibilidade de parada (m)................................................................ 27 Quadro 3 - Distância de visibilidade para tomada de decisão para veículos na rodovia principal. .............................................................................................................. 27 Quadro 4 - Raios mínimos para bordos de pista de conversão. ................................................ 33 Quadro 5- Raios mínimos para curvas em interseções. ............................................................ 34 Quadro 6 - Valores de K e rampa máxima recomendados pelo DNIT..................................... 37 Quadro 7 - Comprimentos mínimos das faixas de mudança de velocidade – faixa de desaceleração. ...................................................................................................... 38 Quadro 8 - Comprimentos mínimos das faixas de mudança de velocidade – faixa de aceleração. ........................................................................................................... 39 Quadro 9 - Largura das pistas de conversão (m). ..................................................................... 40 Quadro 10 - Características técnicas adotadas na concepção da proposta de projeto. ............. 50 Quadro 11 - Relatório das concordâncias horizontais. ............................................................. 57

LISTA DE SIGLAS

AASHTO — American Association of State Highway and Transportation Officials; CIEB - Centro das Indústrias do Estado da Bahia; CO - Caminhões e ônibus convencionais; DNER - Departamento Nacional de Estradas de Rodagem; DNIT - Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes; E - Distância de Visibilidade; FIEB - Federação das Indústrias do Estado da Bahia; GPS - Global Positioning System; GNSS - Global Navigation Satellite System IEL - Instituto Euvaldo Lodi; i - Inclinação do Greide; IPR - Instituto de Pesquisas Rodoviárias; L- Comprimento da Concordância Vertical; K - Parâmetro de Curvatura; O - Caminhões e ônibus longos; o - Ordenada da Parábola; PC - Ponto de Curva; PCV - Ponto de Curvatura Vertical; PI - Ponto de Interseção; PIV - Ponto de Interseção Vertical; PT - Ponto de Tangente; PTV - Ponto de Tangência Vertical; RE - Reboques; RTK - Real Time Kinematic; SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial; SESI - Serviço Social da Indústria; SR - Semi-reboques; VHP - Volume Horário de Projeto; VMD - Volume Médio Diário; VP - Veículos leves; vph - Veículos por hora;

SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 8 1.1 Problemática ........................................................................................................ 10 1.2 Justificativa .......................................................................................................... 11 1.3 Objetivos .............................................................................................................. 13 1.2.1 Objetivo Geral ................................................................................................................. 13 1.2.2 Objetivos Específicos ...................................................................................................... 13 2 REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................................. 14 2.1 Definições ............................................................................................................. 14 2.2 Procedimentos dos usuários para concessão de acesso ............................................ 16 2.3 Classes de projeto e relevo da região atravessada pela rodovia ............................... 18 2.4 Veículos de projeto ............................................................................................... 19 2.5 Distância de visibilidade ........................................................................................ 25 2.6 Projeto Geométrico ............................................................................................... 28 2.6.1 Projeto Geométrico de Concordância Horizontal ............................................................ 29 2.6.1.1 Tipos de Curvas Horizontais ........................................................................................ 29 2.6.1.2 Elementos e pontos notáveis das curvas horizontais .................................................... 30 2.6.1.3 Raios mínimos para as Curvas Horizontais .................................................................. 32 2.6.2 Projeto Geométrico de Concordância Vertical ................................................................ 35 2.6.2.1 Tipos de Curvas Verticais ............................................................................................ 35 2.6.2.2 Elementos e Pontos Notáveis das Curvas Verticais ..................................................... 35 2.6.2.3 Comprimentos das concordâncias e rampas máximas ................................................. 36 2.7 Faixas de Mudança de Velocidade ......................................................................... 37 2.8 Largura dos Ramos e Espaço Livre Lateral ........................................................... 39 2.9 Projetos-tipo ......................................................................................................... 41 3 METODOLOGIA ................................................................................................................ 41 3.1 Levantamento topográfico .................................................................................... 41 3.2 Classificação técnica da Rodovia ........................................................................... 44 3.3 Definição do veículo de projeto .............................................................................. 44 3.4 Análise do acesso existente .................................................................................... 44 3.5 Proposta de reconfiguração do acesso .................................................................... 45 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................................... 45 4.1 Levantamento topográfico .................................................................................... 45 4.2 Definição da classe técnica da BR 415 .................................................................... 47

4.3 Definição do veículo de projeto .............................................................................. 48 4.4 Diagnóstico do acesso existente .............................................................................. 48 4.5 Proposta de Projeto Geométrico para o acesso....................................................... 50 4.5.1 Considerações de Projeto................................................................................................. 50 4.5.2 Estudos de Visibilidade ................................................................................................... 51 4.5.3 Concepção do Layout ...................................................................................................... 55 4.5.4 Projeto em Planta ............................................................................................................. 56 4.5.5 Projeto em Perfil .............................................................................................................. 61 4.5.6 Seções Tipo ..................................................................................................................... 65 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS .............................................................................................. 66 5.1 Recomendações para trabalhos futuros ................................................................. 68 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 70 ANEXO 1 - LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO .....................................................72 ANEXO 2 - ESTUDOS DE VISIBILIDADE .......... .....................................................73 ANEXO 3 - PROJETO GEOMÉTRICO ......................................................................74 ANEXO 4 - PROJETO GEOMÉTRICO ......................................................................75

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1 INTRODUÇÃO A história das vias de transporte rodoviário teve início juntamente com o surgimento da espécie humana. Os primeiros caminhos, que posteriormente evoluíram para as vias de transporte rodoviário, surgiram na pré-história quando o homem, na busca por alimento e água, se deslocava de suas cavernas para os campos de caça ou poços de água (SENÇO, 2007). Tempos depois, a descoberta da roda e o desenvolvimento de novas ferramentas e técnicas construtivas permitiram que o homem construísse rústicos veículos e os atrelasse a animais domesticados, marcando assim o surgimento das primeiras carroças. Para que fosse possível a utilização de tais veículos para transporte de pessoas e produtos agrícolas, o homem começou a fazer alterações cada vez mais significativas no ambiente natural. Se antes as trajetórias das estradas eram condicionadas pelo ambiente natural e pela topografia da região, agora era possível fazer cortes ou aterros no terreno, ou construir estruturas para transpor cursos d'água. A necessidade de mobilizar quantidades cada vez maiores de pessoas e mercadorias impulsionou o desenvolvimento de novas técnicas construtivas de estradas, inclusive no que se refere à pavimentação das vias. Segundo Bernucci et al. (2006, p. 12), apesar de serem conhecidas a existência remota de sistemas de estradas em várias partes do mundo, foi atribuída aos romanos a arte maior do planejamento e construção viária. As primeiras estradas que podem ser consideradas rodovias foram construídas pelos romanos, sendo a Via Ápia  construída em 312 a.C., a mais conhecida entre elas. No Brasil, a história do rodoviarismo iniciou-se em 1861, com a conclusão das obras da Rodovia União Indústria, que possuía 144 km de extensão, sendo 96 Km no estado do Rio de Janeiro e 48 Km no estado de Minas Gerais (BRASIL, 200-?). No ano de 1937 foi criado o Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNER, órgão responsável pela política rodoviária nacional. Entretanto, oito anos após sua criação, o DNER não tinha forma de autarquia, não possuía recursos próprios e suas atividades eram desvinculadas dos sistemas rodoviários estaduais e municipais. Essa situação só ganhou um cenário diferente em 27 de dezembro de 1945, com a instauração do DecretoLei n° 8.463, conhecido como “Lei Joppert”, em homenagem ao Ministro de Estado dos Negócios da Viação e Obras Públicas, Engenheiro Maurício Joppert da Silva ( responsável pela criação do processo que deu origem ao citado decreto) (LEE, 2013). Com a Lei Joppert

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houve uma reorganização do DNER, que ganhou a forma de autarquia com estrutura técnica e administrativa adequada. O desenvolvimento industrial de um país cria a necessidade de movimentação de matéria prima e bens manufaturados de uma região para outra, o que impulsiona o investimento na infraestrutura dos meios de transportes, e consequentemente sua expansão. No Brasil, a promoção de uma política de incentivo ao desenvolvimento industrial intensificou-se a partir do governo de Getúlio Vargas, tendo fortes repercussões a partir da década de 50 (PEREIRA; SILVEIRA, 2010).Dessa forma, com o processo de industrialização nacional, sobretudo com a instalação da indústria automobilística no Brasil, houve uma considerável expansão da malha rodoviária a partir da década de 50. Em 5 de Junho de 2001 foi sancionada a Lei nº 10233, que reestruturou os sistemas de transporte rodoviário, aquaviário e ferroviário brasileiro, extinguindo o DNER e criando o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT), que é uma autarquia federal vinculada ao Ministério dos Transportes. Desde então, ficou sob a responsabilidade do DNIT a implementação da política de infraestrutura do Sistema Federal de Viação, que, a saber, é constituída pelas vias navegáveis, ferrovias e rodovias. De acordo com a Lei 10233 (2001): Art. 82. São atribuições do DNIT, em sua esfera de atuação: I – estabelecer padrões, normas e especificações técnicas para os programas de segurança operacional, sinalização, manutenção ou conservação, restauração ou reposição de vias, terminais e instalações; II – estabelecer padrões, normas e especificações técnicas para a elaboração de projetos e execução de obras viárias; [...] IX – declarar a utilidade pública de bens e propriedades a serem desapropriados para implantação do Sistema Federal de Viação; [...] XVI - aprovar projetos de engenharia cuja execução modifique a estrutura do Sistema Federal de Viação, observado o disposto no inciso IX do caput deste artigo.

Dessa forma, todo projeto de engenharia que resulte em alterações nas Rodovias Federais deve ser concebido de acordo com normas definidas pelo DNIT, e sua execução deve acontecer mediante previa aprovação pelo mesmo órgão. As normas para elaboração de projetos rodoviários são emitidas pelo DNIT na forma de manuais, sendo que alguns desses manuais ainda trazem o nome do DNER, pois na época de sua publicação, esse era o órgão responsável por tal tarefa.

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Diante do que foi apresentado, e dada a importância das rodovias para o país, é indiscutível que seus elementos constituintes  como as interseções e acessos, também sejam tratados com tamanha importância e rigor. Entretanto, são frequentes os casos em que fatores técnicos importantíssimos foram negligenciados na concepção de tais elementos. Assim, esse trabalho surge com o propósito de discutir sobre tais questões, tomando como referência para a análise, o caso específico de um acesso (interseção) construído na Rodovia BR-415, Km 13, no município de Ilhéus, e que tem como finalidade permitir a entrada e saída de veículos e pessoas à Unidade Integrada Robson de Braga Andrade, pertencente ao Sistema FIEB (Federação das Indústrias do Estado da Bahia).

1.1 Problemática

A Federação das Indústrias do Estado da Bahia (FIEB) inaugurou no dia 02 de junho de 2017 a Unidade Integrada Robson de Braga Andrade, no município de Ilhéus, às margens da Rodovia Federal BR-415. Como parte das obras, também foi construída na Rodovia uma interseção de acesso de pessoas e veículos ao empreendimento. A seguir são apresentadas duas figuras: a primeira mostra a localização geográfica da Unidade Integrada em relação às cidades de Ilhéus e Itabuna; e a segunda ilustra uma perspectiva do projeto arquitetônico do empreendimento.

Figura 1 - Localização geográfica da Unidade Integrada.

Fonte: Google Earth.

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Figura 2 - Perspectiva do projeto arquitetônico da Unidade Integrada.

Fonte: Disponível em http://www.blogdothame.blog.br/v1/tag/unidade-integrada-robson-braga-de-andrade/

Por se tratar de uma Rodovia Federal, a BR-415 está sobre jurisdição do DNIT, e como já mencionado, toda obra que cause alterações na via  como é o caso das interseções, deve ser realizada de acordo com as normas do mesmo órgão. Entretanto, supõe-se que o acesso construído não atende satisfatoriamente aos requisitos dimensionais e de segurança mínimos estabelecidos nos manuais do DNIT, considerando a importância econômica e social do empreendimento que deu origem a construção da interseção. Assim, esse trabalho e desenvolve com o propósito de responder aos seguintes questionamentos: a) "A geometria da interseção de acesso a Unidade Integrada Robson de Braga Andrade, foi projetada de acordo com as recomendações do DNIT? b) Caso a resposta seja negativa, levando em consideração as prescrições do DNIT e fatores econômicos, que configuração geométrica poderia ser adotada para a interseção tal que os usuários possam por ela transitar de forma segura e confortável?"

1.2 Justificativa

No ano de 1948 foi criado o Sistema FIEB, uma entidade privada que representa a indústria do estado, e que tem como alguns dos seus objetivos a promoção e o apoio de ações que visem a competitividade e responsabilidade social do setor. O Sistema FIEB atua através de cinco entidades: FIEB, SENAI, SESI, IEL e CIEB (FIEB, 2013). A FIEB é um órgão de representação empresarial e que incorpora todos os demais. Seus principais objetivos são: articular a indústria com os demais segmentos da sociedade, defender os interesses do setor e participar da política industrial do Estado (FIEB, 2013).

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O SENAI (Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial), é um órgão que tem por objetivo aperfeiçoar a produtividade e o padrão de qualidade da indústria. Sua atuação se dá através da prestação de serviços especializados na área de educação, pesquisa aplicada e consultoria (FIEB, 2013). O SESI (Serviço Social da Indústria) tem por objetivo promover a qualidade de vida dos trabalhadores da indústria e dependentes. Isso é feito através da prestação de serviços relacionados a lazer, saúde e educação (FIEB, 2013). O IEL (Instituto Euvaldo Lodi) é um órgão que promove a integração entre a indústria e o mundo acadêmico, ajudando, dessa forma, a inserir jovens no mercado de trabalho. O IEL também oferece serviços de capacitação empresarial e executiva, que tem como propósito a melhoria da competitividade das indústrias (FIEB, 2013). O CIEB (Centro das Indústrias do Estado da Bahia), é uma entidade que congrega as empresas industriais, operando na defesa dos interesses de seus colaboradores e interiorização dos serviços prestados pelo Sistema FIEB. Além disso, o CIEB desenvolve programas que visam aperfeiçoar os padrões de gestão das empresas (FIEB, 2013). De acordo com a FIEB (2017), na Unidade Integrada Robson de Braga Andrade são desenvolvidas atividades do SESI, SENAI e IEL. A Unidade conta ainda com quadra poliesportiva coberta, portaria, cantina, central de utilidades e central de resíduos, além de estacionamento com 122 vagas para carros, 30 vagas para motos e bicicletário. Sobre os serviços prestados pelo SESI, SENAI e IEL nessa Unidade, a FIEB (2017) afirma:

SENAI – Com três pavimentos, o prédio do SENAI tem seis salas de aula e seis laboratórios para atividades práticas, além de uma oficina multifuncional para realização de atividades práticas mais específicas, em um ambiente bem próximo daquele que os alunos encontrarão no mercado de trabalho. Com capacidade para atendimento de até 500 alunos por turno, a instituição vai ofertar cursos técnicos (presenciais e EaD) e de formação inicial e continuada. [...] SESI – Com 2.840 m², o prédio do SESI comporta nove salas de aula e cinco laboratórios, sendo de Robótica, Física, Química, Biologia e Informática, além de estrutura complementar com biblioteca, outras áreas de apoio pedagógico, refeitório e quadra poliesportiva. O SESI oferece, além da Educação de Jovens e Adultos (EJA) e Educação Continuada, o Ensino Médio com possibilidade de articulação com cursos técnicos do SENAI (EBEP). A entidade investe na inovação e disponibiliza soluções para a indústria nas áreas de Segurança e Saúde no Trabalho e Promoção da Saúde, a fim de responder aos desafios da indústria na promoção de um ambiente seguro, trabalhadores saudáveis, contribuindo para a redução de custos com o presenteísmo e absenteísmo nas empresas. Aliados a estes estão os serviços de consultoria e atendimento às Normas Regulamentadoras (NR), e-Social e FAP/NTEP, além de atendimento odontológico. Para tal, a estrutura conta com 12 salas, sendo quatro consultórios médicos e seis

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salas de exames especializados, além de dois consultórios odontológicos, área para coleta de material para exames laboratoriais e sala completa para Raio X. IEL - O espaço do Instituto Euvaldo Lodi tem sala de treinamento, local para eventos, além de áreas administrativas e de atendimento ao público. O IEL atua em Desenvolvimento de Carreiras, por meio de intermediação de estudantes em estágio; Capacitação de profissionais e Consultorias. Até o final de 2017 o IEL pretende oferecer mais de 2.000 vagas de estágio na região sul e 1.000 vagas em toda a Bahia.

Com base no que foi mostrado, conclui-se que a Unidade Integrada Robson de Braga Andrade representa um empreendimento de grande importância econômica e social para a região onde foi construída. Devido aos serviços que ali são oferecidos  educação, saúde e lazer, é esperado que haja um grande fluxo de veículos e pessoas transitando entre a rodovia e o empreendimento, o que se traduz em um volume de tráfego considerável no acesso (interseção). Além disso, é muito provável que veículos de grandes dimensões tenham a necessidade de adentrar a unidade integrada, transportando pessoas (ônibus) ou materiais e equipamentos (caminhões). Diante disso, este trabalho se justifica por se propor a fazer uma análise das condições de trafegabilidade e segurança  parametrizadas pela geometria do acesso existente, levando em consideração o porte e a importância da Unidade Integrada. A segunda justificativa constitui-se na proposta de reconfiguração do acesso, caso a análise feita aponte insuficiência nos requisitos anteriormente citados, ou inconformidade com as prescrições do DNIT.

1.3 Objetivos

1.2.1 Objetivo Geral Identificar possíveis falhas no projeto geométrico do acesso a Unidade Integrada Robson de Braga Andrade, na Rodovia BR-415, Km 13 (Ilhéus-BA), e propor um projeto de reconfiguração geométrica do mesmo de acordo com as normas do DNIT.

1.2.2 Objetivos Específicos •

Fazer revisão bibliográfica de manuais do DNIT, livros e artigos que tratem do tema abordado neste trabalho, e posteriormente aplicar os conhecimentos obtidos na análise crítica da geometria do acesso existente e na elaboração de um novo projeto de acesso;

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•

Executar levantamento topográfico do acesso existente e áreas de abrangência a fim de se obter dados necessários para análise do acesso existente e elaboração da proposta de projeto para o acesso;

•

Definir a classe técnica da rodovia e um veículo de projeto para o acesso;

•

Analisar a geometria, condições de segurança e trafegabilidade do acesso existente;

•

Elaborar uma proposta de projeto geométrico para o acesso de acordo com as normas e manuais do DNIT.

2 REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 Definições

Alguns termos podem apresentar diferentes significados a depender do contexto em que são aplicados. Diante disso, é importante a utilização de uma linguagem uniformizada em projetos rodoviários. A seguir são apresentados alguns termos e definições empregados nesse trabalho, e que foram retirados do Manual de Projeto de Interseções do DNIT (BRASIL, 2005, p. 27 a 35). Acesso – interseção de uma rodovia com uma via de ligação a propriedades marginais, de uso particular ou público; Alinhamento horizontal – projeção do eixo no plano horizontal, definindo-o geometricamente. Determina o traçado em planta; Alinhamento vertical – greide da rodovia, com suas características altimétricas; Conversão – movimento de giro de um veículo, ao passar de uma para outra via; Estaca - distância horizontal entre dois pontos, ao longo do eixo da rodovia, que define um comprimento de 20 metros; Faixa de aceleração – faixa adicional destinada à mudança de velocidade, cujos objetivos são: a) permitir que um veículo, ao entrar em uma via principal, aumente sua velocidade até um valor tal que possa penetrar na corrente principal de tráfego direto com razoável segurança e um mínimo de interferência com os demais veículos; b) proporcionar aos veículos em tráfego na via principal tempo e distância suficientes para proceder aos reajustes operacionais necessários para permitir a entrada dos novos veículos;

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Faixa de desaceleração – faixa adicional destinada à mudança de velocidade, cujo objetivo é permitir a um veículo que sai da via principal a diminuição de sua velocidade para uma velocidade segura compatível com as características do ramo ou da via de conexão que se segue, sem interferir com o veículo imediatamente atrás; Greide – perfil do eixo de uma via, complementado com os elementos que o definem (estacas e cotas de PCVs, PIVs, PTVs, etc). É adotado como eixo de rotação da pista para desenvolvimento da superelevação. Em vias pavimentadas refere-se à superfície acabada do pavimento. Neste caso, também é especificado como greide de pavimentação. Quando o perfil do eixo de rotação for referido à plataforma terraplenada, é especificado como greide de terraplenagem. Interseção – confluência, entroncamento ou cruzamento de duas ou mais vias; Plataforma – parte da rodovia compreendida entre os limites externos dos passeios ou entre os pés de corte e cristas de aterro, incluindo os dispositivos necessários à drenagem da pista; Projeto geométrico – conjunto dos elementos necessários e suficientes para definição da forma geométrica de uma via; Rampa – declividade longitudinal do greide da pista ou plataforma. Seu valor normalmente é dado pela tangente do ângulo formado com o plano horizontal, podendo também ser dada em percentagem. Ramos de interseção – pistas que conectam vias que se interceptam ou as ligam a outras vias ou ramos. Seção transversal (da via) – para fins do projeto geométrico, representa o alinhamento superficial transversal à via, incluindo a pista de rolamento, faixas de segurança, acostamentos, plataforma, sarjetas, valetas e taludes, entre as interseções com o terreno natural. Resulta da interseção de um plano vertical perpendicular ao eixo com a superfície do corpo estradal contido entre os limites da terraplenagem. Superelevação – declividade transversal da pista em um único sentido, nos trechos em curva horizontal, com caimento orientado para o centro da curva (lado interno), com o objetivo de contrabalançar a atuação da aceleração centrífuga; Superlargura – acréscimo total de largura proporcionado às pistas em curvas, de forma a considerar as exigências operacionais então decorrentes, crescentes com a curvatura, e assegurar um padrão adequado de segurança e conforto de dirigir. Taper (Teiper) – faixa de trânsito de largura variável, utilizada como transição para deslocamento lateral para uma faixa paralela. Normalmente usada no início de uma faixa de desaceleração, no fim de uma faixa de aceleração, e no início e no fim das terceiras faixas.

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Velocidade diretriz ou velocidade de projeto – é a maior velocidade com que um trecho viário pode ser percorrido com segurança, quando o veículo estiver submetido apenas às limitações impostas pelas características geométricas. É a velocidade selecionada para fins de projeto, da qual se derivam os valores mínimos de determinadas características físicas diretamente vinculadas à operação e ao movimento dos veículos e às características dos motoristas. Volume Horário de Projeto (VHP) – fluxo de veículos (número de veículos por hora - vph) que deve ser atendido em condições adequadas de segurança e conforto pelo projeto da via em questão. Volume Médio Diário (VMD) – número médio de veículos que percorre uma seção ou trecho de uma rodovia, por dia, durante um certo período de tempo. Quando não se especifica o período considerado, pressupõe-se que se trata de um ano. Geralmente, quando o volume de veículos é contado em poucos dias, utiliza-se a expressão vpd - veículos por dia.

2.2 Procedimentos dos usuários para concessão de acesso

Como foi visto na seção 2.1, na linguagem técnica utilizada na engenharia rodoviária, um acesso é definido como a interseção de uma rodovia com uma via de ligação a propriedades marginais, de uso particular ou público. Foi visto também que, segundo a mesma linguagem, uma interseção é definida como a área em que duas ou mais vias se unem ou se cruzam, abrangendo todo o espaço destinado a facilitar os movimentos dos veículos que por ela circulam. Dessa forma, conclui-se que um acesso é um caso particular de interseção, sendo essa última uma expressão mais abrangente. Existem dois manuais do DNIT que tratam especificamente sobre o projeto de interseções e acessos. O primeiro é o Manual de projeto de interseções (IPR, pub. 718, 2005), que trata principalmente das características técnicas a serem consideradas no projeto de interseções. O segundo é o Manual de acesso de propriedades marginais a rodovias federais (IPR, pub. 718, 2006), que além de fazer uma abordagem simplificada sobre as características técnicas a serem observadas nos projetos de acessos, traz instruções sobre os procedimentos a serem seguidos por aqueles que queiram requerer autorização para construção e posteriormente utilização de acessos. De acordo com o DNIT (BRASIL, 2006b, p. 22), para obter autorização para construção e utilização de acesso, o interessado deverá se dirigir a sede da Supervisão Local (SL) ou Superintendência Regional, responsável pelo trecho, onde lhe serão dadas as orientações para solicitação de acesso. Basicamente, o interessado preenche uma ficha

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solicitando a concessão e após uma série de avaliações a Superintendência Regional do DNIT decide se emite ou não a Autorização para Elaboração de Projeto de Acesso. Constatada a possibilidade de emissão da Autorização, o DNIT ficará responsável pela realização de alguns estudos complementares que visam garantir a qualidade dos serviços prestados pelo acesso. Com base nos estudos complementares realizados, o DNIT disponibilizará para o solicitante as seguintes informações: modelo de acesso mais adequado para o local, estudos de tráfego e capacidade (inclusive definição do veículo de projeto e classe técnica da Rodovia), estudos de visibilidade e, por fim, estudos das faixas de mudança de velocidade. De posse dessas informações, o solicitante irá elaborar o Projeto Executivo de engenharia e apresentá-lo para aprovação. Esse projeto será composto por: •

Topografia (Levantamento planialtimétrico com curvas de nível de metro em metro, normalmente na escala 1:500);

•

Terraplenagem;

•

Estudos Complementares para o Acesso (fornecido pelo DNIT);

•

Projeto Geométrico (Normalmente Projeto Horizontal: escala 1:500, Projeto Vertical: escala horizontal - 1:500, escala vertical - 1:50, Planta de Situação: escala 1:1000);

•

Projeto de Pavimentação (incluindo estudos geotécnicos);

•

Projeto de Drenagem e Obras Complementares;

•

Projeto de eventuais Obras de Arte Especiais;

•

Projeto de Sinalização, Iluminação e Paisagismo;

•

Projeto de Sinalização das Obras;

•

Cronograma físico de execução.

Sendo aprovado o Projeto Executivo de Engenharia, o solicitante será chamado para assinar "Termo de Compromisso para Construção de Acesso", bem como receber a “Autorização para Construção de Acesso” e depositar uma caução (BRASIL, 2006b). O solicitante terá o prazo de 6 meses para construção do acesso, podendo esse prazo ser prorrogado por igual período quando se verificar a ocorrência de situações adversas que impeçam a conclusão da obra. A extensão do prazo inicialmente estabelecido estará sujeita a aprovação por parte da Superintendência Regional correspondente, que avaliará o pedido com base nas justificativas (BRASIL, 2006b).

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Tendo finalizado a execução da obra, o requerente assinará no prazo máximo de 30 dias o "Termo de Responsabilidade de Acesso", quando então passará à condição de permissionário e receberá a "Autorização para Utilização de Acesso", podendo então fazer o pedido de levantamento da caução (BRASIL, 2006b).

2.3 Classes de projeto e relevo da região atravessada pela rodovia

O DNIT estabelece cinco classes técnicas para o projeto de rodovias rurais, sendo que, quanto menor o número da classe, maiores são as exigências técnicas. O quadro a seguir mostra um resumo dessas classes de projeto.

Quadro 1 - Classes de projeto definidas pelo DNIT.

Fonte: LEE, 2013, pg. 51.

A classe de projeto e o relevo do terreno no corredor por onde a rodovia será construída são dois parâmetros muito utilizados pelo DNIT na determinação de outras características técnicas da rodovia, como velocidade, rampas máximas, largura das faixas de trânsito e acostamento, raios, distâncias de visibilidade e etc. Como pode ser visto na tabela 1, o relevo do terreno onde a rodovia será construída pode ser classificado em plano, ondulado e montanhoso. Entretanto, não existem critérios técnicos rígidos que permitam a diferenciação entre esses tipos de relevo. A AASHTO — American Association of State Highway and Transportation Officials, (1995, p. 236) apresenta as seguintes definições para os diferentes tipos de relevo:

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Região Plana: região onde a implantação da rodovia permite grandes distâncias de visibilidade, sem dificuldades construtivas e elevados custos; Região Ondulada: região em que as inclinações naturais do terreno exigem frequentes cortes e aterros para conformação dos greides da rodovia, o que, eventualmente, oferece algumas restrições à implantação dos alinhamentos horizontais e verticais. Região montanhosa: região onde são abruptas as variações transversais e longitudinais da inclinação natural do terreno em relação a rodovia, o que exige grandes corte e aterros para implantação da rodovia.

2.4 Veículos de projeto

Obviamente, como as rodovias são projetados para atender a veículos, as características físicas desses constituem-se em parâmetros que condicionam diversos aspectos do dimensionamento geométrico e estrutural das vias. Como existem uma infinidade de veículos com características físicas diferentes, tornase impraticável projetar uma via considerando especifica e minuciosamente as peculiaridades de cada veículo que transitará por ela. Dessa forma, para fins de projeto viário, é importante a utilização de um modelo padrão que represente um conjunto de veículos com características semelhantes, e que suas dimensões e limitações de manobra excedam a maioria dos veículos que ele representa. Nos manuais do DNIT esse modelo padrão de veículo é chamado de veículo de projeto. O DNIT (BRASIL, 2005, p. 74) sugere, para fins de projeto de rodovias, interseções e instalações correlatas, a adoção dos veículos de projeto definidos pela AASHTO, que são:

VP - Representa os veículos leves, física e operacionalmente assimiláveis ao automóvel, incluindo minivans, vans, utilitários, pick-ups e similares; CO - Representa os veículos comerciais rígidos, não articulados. Abrangem os caminhões e ônibus convencionais, normalmente de dois eixos e quatro a seis rodas; O - Representa os veículos comerciais rígidos de maiores dimensões. Entre estes incluem-se os ônibus urbanos longos, ônibus de longo percurso e de turismo, bem como caminhões longos, frequentemente com três eixos (trucão), de maiores dimensões que o veículo CO básico. Seu comprimento aproxima-se do limite máximo legal admissível para veículos rígidos. SR - Representa os veículos comerciais articulados, compostos de uma unidade tratora simples (cavalo mecânico) e um semi-reboque. Seu comprimento aproximase do limite máximo legal para veículos dessa categoria; RE - Representa os veículos comerciais com reboque. É composto de um caminhão trator trucado, um semi-reboque e um reboque, e que mais se aproxima do veículo conhecido como bitrem. Seu comprimento é o máximo permitido pela legislação.

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A seguir são apresentadas graficamente as dimensões básicas desses veículos, juntamente com as trajetórias mínimas dos seus pontos significativos, que por sua vez servem para o projeto e verificação dos dispositivos geométricos de rodovias — tais como as interseções.

Figura 3 - Dimensões e gabarito de giro: veículo tipo VP.

Fonte: BRASIL, 1999, p. 48.

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Figura 4 - Dimensões e gabarito de giro: veículo tipo CO.

Fonte: BRASIL, 1999, p. 48.

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Figura 5 - Dimensões e gabarito de giro: veículo tipo O.

Fonte: BRASIL, 1999, p. 49.

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Figura 6 - Dimensões e gabarito de giro: veículo tipo SR.

Fonte: BRASIL, 1999, p. 50.

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Figura 7 - Dimensões e gabarito de giro: veículo tipo R.

Fonte: BRASIL, 2005, p. 84.

Adotar um veículo de projeto para elaboração do projeto geométrico de uma rodovia significa, de forma geral, que veículos com dimensões iguais ou mais favoráveis que o veículo de projeto, terão condições de trafegabilidade iguais ou melhores que o veículo de projeto. Entretanto, isso não significa dizer que os veículos com características mais desfavoráveis que o veículo de projeto fiquem impossibilitados de transitar na rodovia, mas sim que eles poderão transitar em condições menos favoráveis que as mínimas estabelecidas (BRASIL, 2005).

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De acordo com o DNIT (BRASIL, 2005, p. 85), o veículo de projeto a ser escolhido deverá abranger e cobrir grande parte dos veículos da frota, de modo que a participação dos veículos remanescentes da frota seja reduzida ao mínimo e os efeitos adversos consequentes possam ser desprezados. Por outro lado, a escolha do veículo de projeto para uma determinada interseção não deve ser baseada apenas nos tipos de veículos a utilizá-la, mas também na natureza do elemento de projeto considerado (BRASIL, 2005).

2.5 Distância de visibilidade

Um dos elementos que merece total atenção na elaboração de projetos viários são as distâncias de visibilidade. De acordo com Lee (2013, p. 205), denomina-se distância de visibilidade o comprimento da rodovia, em extensão contínua, que é visível ao condutor de um veículo, à sua frente. As distâncias de visibilidade (E) devem ser consideradas nos alinhamentos horizontais (projeto em planta) e verticais (projeto em perfil), como é ilustrado nas figuras a seguir.

Figura 8 - Visibilidade em curva horizontal.

Fonte: LEE, 2013, p. 206.

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Figura 9 - Distância de visibilidade em curva vertical.

Fonte: LEE, 2013, p. 206.

Na figura 9, E1 corresponde a extensão da rodovia que permanece visível à frente do motorista, sendo E2 a distância a frente do veículo em que o motorista pode visualizar um certo objeto — com uma certa altura, sobre a pista. Em relação a altura dos olhos do motorista e a altura mínima do obstáculo que obrigue a parada do veículo, são adotados nos projetos rodoviários 1,10 m e 0,15 m, respectivamente (BRASIL, 1999). O DNIT (BRASIL, 1999, p. 51) define três tipos básicos de distâncias de visibilidade que devem ser consideradas no projeto de rodovias: •

Distância de visibilidade de parada - é a distância à frente de um veículo que se desloca com certa velocidade, necessária e suficiente para que seu condutor, ao avistar um obstáculo que motive a necessidade de parar o veículo, consiga reagir acionando o sistema de frenagem e finalmente parar o veículo antes da colisão com o obstáculo;

•

Distância de visibilidade para tomada de decisão - é a distância necessária para que um motorista, ao se deparar com uma situação potencialmente perigosa, inesperada ou de difícil percepção, avalie o perigo, selecione o caminho a seguir e a velocidade a empregar e execute a manobra necessária com eficiência e segurança;

•

Distância de visibilidade de ultrapassagem - para um motorista que deseja ultrapassar um veículo mais lento, é a distância livre à sua frente necessária para tomar a decisão de efetuar a manobra de ultrapassagem e completá-la com segurança, retornando normalmente à sua faixa de trânsito a uma distância segura de um veículo que, deslocando-se em sentido contrário, tenha surgido na faixa oposta durante a ultrapassagem (LEE, 2015).

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Em relação às distâncias de visibilidade de parada para as vias ou ramos de interseções, o DNIT (BRASIL, 2005, p. 232) estabelece valores mínimos e desejados, baseados em duas hipóteses a cerca da velocidade: •

os valores mínimos correspondem a presença de chuva, onde a velocidades de operação terá sido diminuída à valores inferiores à velocidade diretriz;

•

os valores desejáveis refletem a tendência dos motoristas dirigirem à velocidade igual a diretriz, mesmo em condições chuvosas.

No quadro a seguir são apresentadas as distâncias de visibilidade de parada recomendadas pelo DNIT.

Quadro 2 - Distâncias de visibilidade de parada (m).

Fonte: BRASIL, 2005, p. 232.

De acordo com o DNIT (2006, p. 15), nas proximidades de um acesso, um veículo que se desloca pela rodovia principal deve ter as distâncias de visibilidade para a tomada de decisão descritas no quadro a seguir.

Quadro 3 - Distância de visibilidade para tomada de decisão para veículos na rodovia principal.

Fonte: BRASIL, 2006, p. 15.

O DNIT (BRASIL, 2005) também destaca que, um motorista, ao se aproximar de uma interseção, deve ter ampla visão sobre a mesma e sobre parte de seus ramos, de forma que

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possa identificar possíveis conflitos e então ter tempo hábil para executar as manobras necessárias à sua segurança. Os motoristas que se aproximam de um cruzamento de duas vias devem dispor de distância de visibilidade suficiente para avistarem-se mutuamente a tempo de evitar colisões. Se um veículo para em uma interseção, o motorista deve ter visibilidade suficiente sobre a rodovia principal para que possa atravessá-la com segurança antes da chegada de um possível veículo avistado após o início da travessia (BRASIL, 2005). Em relação às distâncias de visibilidade de ultrapassagem, seus valores não são considerados nos projetos de acessos em pistas com dois sentidos de tráfego, já que as manobras de ultrapassagem são proibidas nessas regiões (BRASIL, 2005).

2.6 Projeto Geométrico

No Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais (BRASIL, 1999, p. 7), o DNIT define o Projeto Geométrico de uma Rodovia como sendo o "projeto que define detalhadamente os aspectos geométricos de uma via". Segundo Pontes Filho (1998, p. 1), o Projeto Geométrico de uma estrada consiste em correlacionar os seus elementos físicos com as características de operação, frenagem, aceleração, condições de conforto, segurança e etc. Dessa forma, infere-se que o Projeto Geométrico consiste na definição da forma geométrica de uma via, concebida através da observância dos diversos elementos físicos e características citados anteriormente. Um Projeto Geométrico de acesso geralmente é composto por: •

projeto em planta - onde são representados os elementos geométricos da via no plano horizontal. O projeto em planta é composto por trechos retos (tangentes), concordados por curvas horizontais, que juntos definem o eixo da via;

•

projeto em perfil - onde são representados os elementos geométricos da via no plano vertical. O projeto em perfil é composto por trechos retos (trechos retos do greide), concordados por curvas verticais, que juntos definem o chamado greide da via;

•

seção tipo de geometria - onde é representado, através de um corte transversal, a conformação dos ramos do aceso em relação ao eixo da Rodovia principal.

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A seguir serão descritos detalhadamente as características e elementos importantes das concordâncias horizontais e verticais de uma via.

2.6.1 Projeto Geométrico de Concordância Horizontal 2.6.1.1 Tipos de Curvas Horizontais Em projetos rodoviários, as curvas horizontais são elementos utilizados para fazer a concordância dos trechos retos. Segundo Pontes Filho (1998, p. 36), essas curvas podem ser classificadas em: •

Simples - quando são empregados apenas arcos de círculos;

•

Compostas com transição- quando são utilizadas as radióides (espirais) em associação com uma curva circular;

•

Compostas sem transição-quando são utilizados dois ou mais arcos de círculos de raios diferentes.

A seguir são apresentadas figuras que ilustram essas Curvas Horizontais.

Figura 10 - Ilustração de uma curva circular simples e uma curva composta com transição.

Fonte: Adaptado de Pontes Filho, 1998, p. 37.

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Figura 11 - Ilustração de uma curva composta sem transição e três centros.

Fonte: Dados da pesquisa.

Ao girar, o eixo traseiro de um veículo, principalmente os de maiores dimensões, descreve uma trajetória que se aproxima das curvas compostas e mais ainda das de transição. Devido a maior complexidade de cálculos e dificuldades de locação, os projetistas preferem empregar as curvas composta são invés das curvas de transição. As curvas compostas normalmente utilizadas são as de três centros, apesar de que, em alguns casos, as curvas de dois centros também serem adequadas. Nas curvas de três centros, os raios inicial e final geralmente são iguais e maiores que o raio da curva central. Na figura 11 são indicados dois parâmetros importantes na definição da geometria das curvas compostas: ângulo de conversão e afastamento. Denomina-se ângulo de conversão o ângulo existente entre a tangente inicial e final de uma curva. O afastamento é a distância existente entre a tangente ao início da curva e a paralela que é tangente a circunferência que define a curva central.

2.6.1.2 Elementos e pontos notáveis das curvas horizontais Devido a sua boa representatividade da trajetória dos veículos bem como simplicidade exigida no processo de locação, serão empregadas as curvas circulares simples e/ou

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compostas sem transição na elaboração desse trabalho. Dessa forma, apenas os elementos constituintes desse tipo de curva serão citados nessa seção. A seguir é apresentada uma figura que ilustra os elementos constituintes de uma curva circular bem como os pontos notáveis da mesma.

Figura 12 - Elementos e pontos notáveis das curvas circulares.

Fonte: Pontes Filho, 1998, p. 73.

De acordo com Pontes Filho (1998, p. 73 a 75), os elementos e pontos notáveis das curvas circulares são: •

PC = ponto de curva. Ponto de início da curva circular;

•

PT = ponto de tangente. Ponto de término da curva circular;

•

PI = ponto de interseção. É o ponto onde as retas tangentes a PC e PT se interceptam;

•

R = raio. É o raio do arco de circulo empregado na concordância, expresso em metros;

•

AC = ângulo central. É o ângulo formado pelos raios que passam pelo PT e PC e se interceptam no ponto O;

32

•

∆ = deflexão. É o ângulo formado entre as retas tangentes a PC e PT. Nota-se que ∆=AC;

•

T = tangente. São os segmentos de reta que unem o PC e PT ao PI;

•

D = desenvolvimento. É o comprimento do arco de círculo desde o PC até o PT;

•

G = grau da curva. É o ângulo central que corresponde a uma corda de comprimento c;

•

d = deflexão sobre a tangente. É o ângulo formado entre a tangente T e a extremidade da corda c mais afastado dessa tangente;

•

dm = deflexão por metro. Ângulo formado entre a tangente T e uma corda de comprimento c = 1 m que parta do PC.

Nos projetos rodoviários geralmente são indicados os seguintes elementos: •

estaca do PC e PT;

•

raio (R);

•

ângulo central (AC);

•

tangente (T);

•

desenvolvimento (D);

•

deflexão por metro (dm).

2.6.1.3 Raios mínimos para as Curvas Horizontais A seguir é apresentado um quadro com os raios mínimos para bordos de pista recomendados pelo DNIT para velocidades de operação de até 15 Km/h. No quadro, entra-se com o ângulo de conversão e o veículo de projeto, obtendo-se o raio a ser empregado para curva circular simples, ou os raios e afastamento a serem utilizados para o caso de curva composta de três centros. A figura 11 mostra uma curva composta de três centros para um veículo de projeto SR e ângulo de conversão de 90º.

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Quadro 4 - Raios mínimos para bordos de pista de conversão.

Fonte: BRASIL, 2005, p. 236.

Quando se deseja maior fluidez no tráfego, geralmente se utilizam velocidades superiores a 15 Km/h, o que exige o emprego de curvas com raios maiores. Isso causa um aumento excessivo das áreas pavimentadas, o que pode provocar desorientação do tráfego. Nesses casos, devem ser projetadas ilhas triangulares canalizadoras ocupando os espaços ociosos e assegurando o movimento ordenado dos veículos. De acordo com o DNIT (BRASIL, 2005, p. 239), as ilhas devem respeitar um afastamento mínimo de 60 cm das

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faixas de tráfego direto. A seguir é apresentado uma figura que ilustra uma ilha triangular canalizadora.

Figura 13 - Ilha triangular canalizadora em uma via com condição C e conversão à 90 º.

Fonte: Adaptado de BRASIL, 2005, p. 241.

Para velocidades de até 25 Km/h é dispensado o emprego de superelevação para compensar a força centrifuga atuantes nos veículos nos trechos curvos, entretanto, para fins de drenagem, deve ser adotada uma inclinação transversal para o interior da curva. Para velocidades superiores a 25 Km/h devem ser adotadas taxas de superelevação adequadas e curvas com raios maiores que os descritos no quadro 4. A seguir é apresentado um quadro com os valores de tais características a serem adotados nesses casos.

Quadro 5- Raios mínimos para curvas em interseções.

Fonte: BRASIL, 2005, p. 244.

35

2.6.2 Projeto Geométrico de Concordância Vertical 2.6.2.1 Tipos de Curvas Verticais Segundo Lee (2013, p. 228), para a concordância dos trechos retos do greide já foram utilizados em projetos geométricos quatro tipos de curvas: circular, elipse, parábola cúbica e parábola do 2º grau. Devido a diversos fatores, entre eles a simplicidade de sua equação analítica e possibilidade de localizar os pontos de concordância (PCV e PTV) em estacas inteiras, o DNIT (BRASIL, 1999, p. 124) recomenda a utilização das parábolas de 2º grau na concepção dos projetos em perfil.

2.6.2.2 Elementos e Pontos Notáveis das Curvas Verticais A seguir é apresentada uma figura com os elementos e pontos notáveis das curvas verticais.

Figura 14 - Elementos e pontos notáveis das curvas verticais.

Fonte: Lee, 2013, p. 238.

Os elementos e pontos notáveis das curvas verticais são: •

PCV - Ponto de Curva Vertical;

•

PIV - Ponto de Interseção Vertical;

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•

PTV - Ponto de Tangente Vertical;

•

i - inclinação do greide. Geralmente representada em porcentagem, sendo acompanhada de sinal positivo (+) quando ascendente e de sinal negativo quando descendente;

•

o - ordenada da parábola. É a diferença de cota entre a curva vertical e os trechos retos do greide;

•

L - comprimento da concordância. É a medida do comprimento de uma curva vertical feita sobre a projeção horizontal da curva. O L é o resultado da soma La (comprimento do primeiro ramo) com Lb (comprimento do segundo ramo).

2.6.2.3 Comprimentos das concordâncias e rampas máximas Um elemento muito importante na definição de uma curva é o chamado "parâmetro de curvatura", que é representado pela letra K. O valor de K representa o comprimento da curva no planohorizontal, em metros, para cada 1% de variação na declividade longitudinal. Matematicamente ele é definido pela seguinte equação:

‫=ܭ‬

௅ |஺|

(1)

Onde A é a diferença algébrica entre as declividades nos extremos das parábolas expresso em porcentagem (%). Em função da classe técnica e do relevo da rodovia, o DNIT (BRASIL, 1999, p. 161168) estabelece limites para o parâmetro K e para as rampas (i) a serem adotadas nas concordâncias verticais. A seguir é apresentado um quadro com os limites estabelecidos para as Rodovias de classe 0, I e II.

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Quadro 6 - Valores de K e rampa máxima recomendados pelo DNIT. Classe 0

Rampa máxima (%) Kcurvas convexas (m/%) Kcurvas côncavas (m/%)

mínimo desejável mínimo absoluto mínimo desejável mínimo absoluto

Classe I

Classe II

Pla.

Ond.

Mont,

Pla.

Ond.

Mont,

Pla.

Ond.

Mont,

3

4

5

3

4,5

6

3

5

7

233

107

48

107

48

18

107

29

10

102

58

29

58

29

14

58

20

9

80

52

32

52

32

17

52

24

12

50

36

24

36

24

15

36

19

11

Fonte: BRASIL, 1999, p.161-165.

2.7 Faixas de Mudança de Velocidade

As faixas de mudança de velocidade são faixas auxiliares que tem como objetivo proporcionar espaço adequado para que os condutores dos veículos executem as manobras de aceleração ou desaceleração, para entrada ou saída, respectivamente, da via principal, sem causar interferências ou conflitos no fluxo normal (BRASIL, 2005). Em relação a sua forma geométrica, as faixas de mudança de velocidade podem ser de dois tipos: taper e paralelo, como são ilustrados nas figuras a seguir.

Figura 15 - Tipos de faixa de desaceleração.

Fonte: BRASIL, 2005, p. 258.

38

Figura 16 -Tipos de faixa de aceleração

Fonte: BRASIL, 2005, p. 258.

As faixas do tipo taper possuem largura variável, enquanto que as faixas do tipo paralelo possuem um trecho com largura constante seguido por um trecho com largura variável. Para as rodovias de classe I o DNIT (BRASIL, 2005, p. 259) recomenda que se utilize a faixa de mudança de velocidade do tipo paralelo. A seguir são apresentados quadros com os comprimentos mínimos das faixas de mudança de velocidade recomendados pelo DNIT.

Quadro 7 - Comprimentos mínimos das faixas de mudança de velocidade – faixa de desaceleração.

Fonte: BRASIL, 2006, p. 45.

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Quadro 8 - Comprimentos mínimos das faixas de mudança de velocidade – faixa de aceleração.

Fonte: BRASIL, 2006, p. 45.

Em relação a largura constante das Faixas de Mudança de Velocidade, o DNIT (BRASIL, 2005, p. 260) recomenda que sejam adotadas larguras entre 3,50 m e 3,60 m, não sendo necessário a adoção de acostamento. Caso sejam previstos a instalação de meios-fios intransponíveis, estes devem manter uma distância entre 0,30 m e 0,60 m das faixas de mudança de velocidade.

2.8 Largura dos Ramos e Espaço Livre Lateral

De acordo com o DNIT (BRASIL, 2005, p. 249), os ramos das interseções podem ser ou não dotados de acostamento, entretanto obstáculos isolados devem manter um afastamento mínimo de 1,50m do bordo da pista. Para obstáculos contínuos (muros de arrimo, cortes íngremes e etc) o afastamento mínimo é 0,80m. A largura dos ramos é dada em função do tipo de operação e das condições de tráfego nos ramos de conversão. Segundo o DNIT (BRASIL, 2005, p. 249) os tipos de operação são:

Caso I – Operação em uma única faixa e um sentido, não sendo previstas ultrapassagens; adotado para movimentos de conversão secundários e baixos volumes de trânsito, onde a pista de conversão é relativamente curta. Caso II – Operação em uma única faixa e um sentido, sendo prevista possibilidade de ultrapassagem dos veículos parados; aplicável para todos os movimentos de conversão com intensidade de trânsito de moderado a pesado que não exceda, entretanto, a capacidade de operação de uma ligação de faixa única.

40

Caso III – Operação em faixa dupla, com mão única ou dupla; aplicável onde a operação é feita em um ou nos dois sentidos para trânsito muito intenso.

Quanto às condições de tráfego, o DNIT (BRASIL, 2005, p. 249-250) define:

Condição de Tráfego A – Predominam veículos VP, mas é dada alguma consideração para veículos do tipo CO. Condição de Tráfego B – Número suficiente de veículos CO para impor as condições do projeto, com alguma consideração para veículos SR; volumes moderados de caminhões, perfazendo 5 a 12% do tráfego total. Condição de Tráfego C – Número suficiente de veículos O para impor as condições do projeto, ou intensidade elevada de caminhões incluindo alguns semi-reboques.

Assim, defino os dois parâmetros citados acima, pode se utilizar o quadro apresentado a seguir para definir a largura dos ramos adequada.

Quadro 9 - Largura das pistas de conversão (m).

Fonte: BRASIL, 2005, p. 251.

Quando as curvas possuírem raios muito pequenos, as larguras dos ramos deverão ser determinadas por tentativa através da utilização do gabarito do veículo de projeto (BRASIL, 2005, p. 251).

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2.9 Projetos-tipo

No Manual de acesso de propriedades marginais a rodovias federais, o DNIT apresenta cinco projetos-tipo que servem para orientar os projetistas na elaboração de seus projetos de acessos. Esses projetos-tipo são definidos em função do fim a que se destina o acesso (atender propriedades de uso público ou privado), classe técnica da rodovia, tipo de pista (simples ou dupla), tipo de conversão (a direita ou esquerda), relevo do terreno, inclinação do greide e volume de tráfego. Dessa forma, obtidos esses parâmetros, pode-se consultar o referido manual para escolher o projeto-tipo adequado a situação local. É importante ressaltar que, em função das circunstâncias locais, podem ser utilizados padrões menores que os mínimos estabelecidos pelo DNIT através dos manuais. O próprio DNIT (BRASIL, 2005, p. 40) afirma que

O estabelecimento de padrões mínimos atenderá a necessidade de evitar valores incompatíveis com a qualidade aceitável do projeto, embora se reconheça que padrões inferiores aos mínimos absolutos poderão eventualmente ser necessários à luz das circunstâncias locais.

3 METODOLOGIA Antes de tratar sobre a metodologia utilizada para alcançar os objetivos inicialmente propostos, é importante destacar que este trabalho se limita apenas a assuntos relacionados a geometria do acesso tratado. Ou seja, outras questões relacionadas a outras disciplinas de um projeto de acesso — tais como, terraplenagem, pavimentação, drenagem, sinalização, tratamento paisagístico e etc — não fazem parte dos objetivos desse trabalho, e por isso não serão aqui abordadas.

3.1 Levantamento topográfico

O levantamento topográfico tem como objetivo a coleta de dados planimétricos e altimétricos do acesso e sua área de abrangência, sendo tais dados posteriormente processados a fim de se obter um conjunto de informações necessárias para análise do acesso existente e também confecção do novo projeto proposto.

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Foi realizado um levantamento topográfico — na modalidade planialtimétrico cadastral, utilizando para isso uma estação total da marca Topcon, modelo ES105, um tripé, dois bastões com prisma e uma trena. Para dar início ao levantamento foram materializados no terreno dois pontos, denominados J1 e J2, os quais tiveram suas coordenadas UTM determinadas através de GPS de navegação. Assim, instalando a estação total em J1 e zerando em J2, pôde-se determinar as coordenadas de outros sete pontos (J3 a J9) onde a estação foi posteriormente instalada para coletar os dados de interesse por irradiação. Foram cadastrados todos os pontos tidos como importantes, tais como: meio fio, faixas externas da pista de rolamento, imóveis, cercas, postes, grandes árvores, tubulação de gás, acúmulos de água, entre outros. Por conta do intenso tráfego de veículos, não foi possível cadastrar o eixo da Rodovia. A partir da entrada da Unidade Integrada foi levantado um trecho com pouco mais de 800 m de comprimento, sendo 400 m no sentido da cidade de Ilhéus e os outros 400 m no sentido da cidade de Itabuna. Transversalmente a faixa levantada possui entre 70 m e 80 m de largura, estado o eixo da rodovia no centro dessa faixa. A seguir são apresentadas duas figuras: a primeira mostra a localização geográfica do trecho levantado bem como os pontos onde foi instalada a estação total (J1 a J9); a segunda figura mostra a fase de levantamento topográfico.

Figura 17 - Localização geográfica do trecho levantado.

Fonte: Dados do trabalho + Google Earth + QGis.

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Figura 18 - Levantamento topográfico.

Fonte: Dados do trabalho.

Finalizado o levantamento topográfico, os dados da estação total foram descarregados e processados no software DataGeossis, onde foram geradas as curvas de nível e elaborado um desenho primitivo. Posteriormente esse desenho primitivo foi exportado para o software AutoCad, onde foram feitos alguns ajustes e elaboração do desenho final. Como foi descrito na seção 2.2, o DNIT recomenda a adoção da escala 1/500 para representação da topografia em projetos de acessos. Nesse trabalho, a adoção de tal escala exigiria a utilização de duas folhas no formato A1 (841 mm x 594 mm) para representação da região levantada. Isso provavelmente comprometeria a interpretação das plantas, tendo em vista a forma de apresentação desse trabalho, que é em formato digital (PDF) e/ou impresso com folhas encadernadas (não podem ser destacadas). Em outras palavras, tais plantas não poderiam ser sobrepostas de forma que o leitor visualizasse, de uma só vez, todo o trecho levantado. Dessa forma, para contornar esse problema, foi adotada a escala 1/1000 para representação da topografia da região levantada, sendo utilizando assim apenas uma folha no formato A1. Quanto às curvas de nível, estas foram geradas de metro em metro, como recomenda o DNIT no Manual de acesso de propriedades marginais a rodovias federais (pag. 23).

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3.2 Classificação técnica da Rodovia

Como já foi visto, o conhecimento da classe técnica e do relevo são fundamentais para elaboração de qualquer projeto rodoviário, pois constituem dois parâmetros importantes para definição de muitas outras características de uma rodovia. Também foi visto na seção 2.4 que o DNIT — após emitir a Autorização para Elaboração de Projeto de Acesso, emite também um documento informando alguns parâmetros recomendados na concepção do projeto do acesso. Entre esses parâmetros estão: classe técnica da rodovia, relevo da região atravessada pela rodovia e velocidade de projeto da rodovia principal. Dessa forma, tais parâmetros, por constituírem características técnicas da rodovia — ou seja, independem das características do acesso — foram obtidos através de revisão bibliográfica em publicações presentes na literatura.

3.3 Definição do veículo de projeto

O veículo de projeto será definido levando-se em consideração não apenas os veículos que transitam entre a rodovia e a Unidade Integrada, mas também aqueles que transitando pela rodovia necessitem utilizar o acesso para realização de manobras de retorno. Na escolha do veículo de projeto serão consideradas também fatores econômicos, tendo em vista que a adoção de um veículo de padrão mais elevado se traduz em um projeto mais dispendioso do ponto de vista executivo.

3.4 Análise do acesso existente

Com base na planta obtida do acesso existente, e considerando as características técnicas da rodovia e do empreendimento atendido pelo acesso, bem como as recomendações presentes nos manuais do DNIT, será realizada uma análise do acesso existente observando os seguintes pontos: •

faixas de mudança de velocidade;

•

largura dos ramos do acesso;

•

geometria do acesso existente em relação aos modelos recomendados pelo DNIT.

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3.5 Proposta de reconfiguração do acesso

Considerando que nessa etapa já se tem o levantamento planialtimétrico cadastral, e que já são conhecidos alguns parâmetros como classe técnica da rodovia, modelo de acesso adequado e veículo de projeto, iniciou-se a elaboração da proposta de projeto de reconfiguração do acesso, a qual foi concebida com o auxílio dos softwares AutoCad e Topograph 98. Todo o processo de concepção do projeto fundamentou-se nas prescrições do DNIT apresentadas na seção 2, e que foram retiradas de três instruções normativas: •

Manual de projeto de interseções (IPR, pub. 718, 2005);

•

Manual de acesso de propriedades marginais a rodovias federais (IPR, pub. 718, 2006);

•

Manual de Projeto Geométrico de rodovias rurais (IPR, publ. 706, 1999).

Para eventuais aspectos não tratados nos presentes manuais, consultaram-se as publicações citadas na bibliografia desse trabalho que muitas vezes apresentam sugestões para projeto baseadas na experiência dos autores.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 Levantamento topográfico

Às condições topográficas e a vegetação existente em algumas regiões do trecho em estudo, impediam que o operador da estação total conseguisse avistar o prisma em alguns pontos, sendo necessário realizar a supressão de tal vegetação, ou até mesmo mudar a estação total de posição, de forma que fosse possível coletar a informação do ponto de interesse. Entretanto, a frequente necessidade de mudar a estação total de posição para cadastrar, muitas vezes, uma quantidade muito pequena de pontos, fez com que o levantamento topográfico consumiu um tempo considerável do processo de desenvolvimento desse trabalho. A figura 19 mostra a planta cadastral obtida através do levantamento topográfico e posterior processamento dos dados levantados utilizando para isso os softwares DataGeossis e AutoCad.

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Figura 19 - Planta Planta obtida através do Levantamento Topográfico. Topográfic

Fonte: Dados do trabalho (processamento utilizando DataGeossis + AutoCad). AutoCad)

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No anexo 1 encontra-se uma planta detalhada do levantamento topográfico realizado. Como será visto nas seções 4.4 e 4.5, essa planta foi utilizada para análise do acesso existe e elaboração da proposta de acesso. O levantamento topográfico é uma etapa muito importante no processo de elaboração de um projeto de acesso, pois é através dele que o engenheiro: •

faz o lançamento dos greides das vias de forma que as cotas destas estejam compatibilizadas com as cotas da via principal e com as cotas da entrada do empreendimento ao qual atenderá;

•

realiza estudos de desapropriação, os quais podem inviabilizar a construção de um empreendimento e consequentemente do acesso;

•

analisa o melhor traçado para as vias levando em consideração os volumes de cortes e aterros necessários;

•

realiza estudos das distâncias de visibilidade mínimas exigidas pelo DNIT.

Durante a realização do levantamento topográfico geralmente se materializa pontos de referência no terreno, os quais servirão posteriormente para a locação do projeto elaborado. Obviamente, estes pontos devem: a) estar localizados em lugares de fácil acesso (embora implantados com o rigor necessário, a fim de minimizar as chances de serem retirados); b) serem estáveis ao longo do tempo; e c) possuir facilidade de identificação.

4.2 Definição da classe técnica da BR 415

De acordo com estudos realizados por Menezes (2018, p. 61), a Rodovia BR 415 é classificada tecnicamente como pertencente ao grupo I-B em relevo Ondulado. Em sua pesquisa, Coutinho (2018, p. 52) também define a Classe Técnica da Rodovia BR 415 como sendo IB. De acordo com os valores presente no Quadro 1, as Rodovias Classe I-B em Relevo Ondulado possuem velocidade de operação de 80 Km/h. Entretanto, a sinalização presente no trecho em estudo da Rodovia indica velocidade máxima de 60 Km/h. Essa divergência leva a crer que o intenso processo de urbanização presente às margens da Rodovia, no trecho compreendido entre as cidades de Ilhéus e Itabuna, pode ter levado a redução da velocidade de operação de 80 Km/h para 60 Km/h.

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Dessa forma, a velocidade de projeto a ser considerada para análise do acesso existente e concepção da proposta de projeto será 60 Km/h.

4.3 Definição do veículo de projeto

O veículo de projeto adotado foi o tipo SR - veículo comercial articulado, que possui 16,60 m de comprimento. Essa escolha foi feita pelo fato de haver, em função do porte e importância da Unidade Integrada, a possibilidade de veículos desse tipo adentrarem a Unidade Integrada transportando materiais e equipamentos. É sabido que a Rodovia BR-415 é uma via de escoamento para a notável produção agrícola da região oeste do estado da Bahia. As grandes carretas que transitam pela Rodovia, transportando na maioria das vezes soja, têm como destino o Porto de Ilhéus. Essas carretas, em sua grande maioria são representadas pelo veículo tipo R (conhecidos como bitrem). Dessa forma, a adoção do veículo SR — o segundo de mais alto padrão perdendo apenas para o veículo tipo R, permitirá que o primeiro tenha boas condições de trafegabilidade e o segundo tenha condições de trafegabilidade menos favoráveis. O veículo do tipo R não foi adotado por onerar bastante o projeto.

4.4 Diagnóstico do acesso existente

De posse das informações a respeito das características técnica da Rodovia pode-se consultar no Manual de acesso de propriedades marginais a rodovias federais (pg. 67) o projeto tipo de acesso recomendado pelo DNIT para a Unidade Integrada. Como o acesso serve a uma propriedade de uso público, localizada em uma Rodovia de classe I sobre relevo ondulado, com pista simples e necessidade de giros a esquerda, o modelo de acesso indicado é o ilustrado na figura a seguir:

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Figura 20 - Projeto tipo recomendado pelo DNIT para a Unidade Integrada.

Fonte: BRASIL, 2005, p. 84.

A seguir é apresentada uma imagem da configuração geométrica em planta do acesso existente (para uma análise detalhada, ver anexo 1).

Figura 21 - Planta do acesso a Unidade Integrada (sem escala).

Fonte: Dados do trabalho (elaborada a partir dos softwares DataGeossis + AutoCad 2014).

Ao comparar a figura 20 (modelo de acesso recomendado) com a figura 21 (configuração do acesso existente), percebe-se claramente que o acesso existente está em total desacordo com o modelo de acesso recomendado pelo DNIT. Nota-se no acesso existente a ausência das faixas de mudança de velocidade (aceleração e desaceleração), o que faz com que os veículos, ao entrarem ou saírem da Unidade Integrada, causem interferência no fluxo normal da Rodovia principal. No acesso existente, a ausência da faixa marginal no lado da Rodovia oposto ao empreendimento, faz com que um automóvel que está transitando na Rodovia em direção à

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Ilhéus, represente um risco de colisão com outro automóvel que, vindo de Itabuna, aguarda no ponto D (acostamento) para converter à esquerda e entrar no acesso pelo ponto B. No acesso existente há, próximo ao ponto A, uma placa do tipo "proibido girar a esquerda", ou seja, um automóvel que sai do empreendimento e se desloca no sentido da cidade de Ilhéus não pode fazer a conversão à esquerda no ponto A. Assim, esse automóvel precisa se deslocar pela Rodovia principal, no sentido da cidade de Itabuna, até encontrar um local adequado a realização da manobra de retorno. Obviamente, essa necessidade representa um custo adicional de tempo e dinheiro para esse condutor, o que pode incentivá-lo a desobedecer tal sinalização e realizar a manobra de conversão à esquerda no ponto A, causando assim uma situação perigosa com maior probabilidade de ocorrência de acidentes. Como pode ser visto na figura 21, a faixa marginal do acesso existente possui largura aproximada de 4,0 m. Essa largura é incompatível com o porte da Unidade Integrada e com as características técnicas da Rodovia principal, pois não permite que um veículo passe a frente de outro veículo imobilizado na via. Em outras palavras, se, por exemplo, um veículo-tipo CO (2,60 m de largura), apresentar problemas mecânicos e ficar imobilizado na faixa marginal, outros veículos não poderão transitar por essa faixa.

4.5 Proposta de Projeto Geométrico para o acesso

4.5.1 Considerações de Projeto Com o propósito de evitar que o leitor tenha a necessidade de voltar às seções anteriores para verificar as características técnicas adotadas na concepção da proposta de projeto para o acesso, é apresentado a seguir um quadro que reúne todas essas informações.

Quadro 10 - Características técnicas adotadas na concepção da proposta de projeto. Característica Técnica

Valor adotado

Classe técnica da Rodovia BR-415

I-B

Relevo da região atravessada pela Rodovia

Ondulado

Velocidade de projeto

60 Km/h

Veículo de projeto

SR

Tipo de utilização do empreendimento

De uso público

Fonte: Dados do trabalho.

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Pelo mesmo motivo descrito da seção 3.1 para a planta da topografia, o Projeto Geométrico também foi representado utilizando escala 1/1000 na parte horizontal e 1/100 na parte vertical. 4.5.2 Estudos de Visibilidade O primeiro ponto a ser observado na definição da localização de um acesso são as distâncias de visibilidade. Por questões econômicas, um acesso deve ser construído, preferencialmente, o mais próximo possível da propriedade ao qual ele serve. Entretanto, isso nem sempre é possível, principalmente por conta das distâncias de visibilidade mínimas (descritos na seção 2.5) exigidas pelo DNIT, às quais devem ser respeitadas. Além disso, questões relacionadas ao custo de desapropriação também podem fazer com que um acesso não seja projetado o mais próximo possível do empreendimento que deu origem à sua concepção. Como as distâncias de visibilidade devem ser consideradas tanto no projeto em planta como no projeto em perfil, para a análise foi necessário realizar o estaqueamento do eixo da Rodovia e posteriormente traçar o seu perfil longitudinal, como pode ser visto no anexo 2. A falta de harmonia no perfil longitudinal observada no eixo se dá pelo fato desse ter sido gerado a partir de um MDT (Modelo Digital do Terreno), e não pelo cadastramento do eixo na fase do levantamento topográfico. Entretanto, tal falta de harmonia não compromete os resultados dos estudos de visibilidade. Considerando que o acesso da Unidade Integrada deve ter o layout semelhante ao mostrado na figura 20, um condutor que se desloca pela Rodovia deve ter uma distância de visibilidade para tomada de decisão em relação aos pontos de travessia (pontos de conflito) de acordo com os valores mínimos descritos no quadro 3, que é 200 m. Dessa forma, realizouse um estudo com o intuito de encontrar as posições desses pontos que atendessem tal distância de visibilidade e que estivessem localizados o mais próximo possível da Unidade Integrada. A seguir é apresentada uma imagem que ilustra esse procedimento.

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Figura 22 - Ilustração dos estudos de visibilidade no plano horizontal.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad + DataGeossis.

Como observado na figura 22, definido um ponto de travessia adequado (D), busca-se um segundo ponto (C), ao longo do eixo, que tenha uma distância de visibilidade horizontal mínima de 200 m em relação ao primeiro. Encontrado esse ponto no plano horizontal, faz-se a análise dessa distância de visibilidade no plano vertical, como é ilustrado na figura 23.

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Figura 23 - Ilustração dos estudos de visibilidade no plano vertical.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad + DataGeossis.

Observa-se na figura 23 que, como recomenda o DNIT (seção 2.5), considera-se 0,15 m como a menor altura de um obstáculo visível na pista e 1,10 m para a altura dos olhos do motorista. Assim, como pode ser visto na figura a seguir, os pontos de travessia mais próximos do empreendimento que permitem o atendimento da distância de visibilidade exigida estão identificados por D (estaca 17+10) e A (estaca 26).

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Figura 24 - Pontos de travessia definidos através dos estudos de visibilidade

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad + DataGeossis.

Entre os pontos de travessia (A e D), foi verificada a existência de distâncias de visibilidade de parada superiores ao mínimo estabelecido pelo DNIT, que é 85 m (ver quadro2). As figuras a seguir ilustram os estudos realizados no plano horizontal e vertical.

Figura 25 - Distância de visibilidade de parada entre os pontos de travessia - plano horizontal.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad + DataGeossis.

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Figura 26 - Distância de visibilidade de parada entre os pontos de travessia - plano vertical.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad + DataGeossis.

Como pode ser visto nas figuras 25 e 26, um condutor que se desloca pela Rodovia no sentido da cidade de Itabuna, consegue enxergar um obstáculo no ponto de travessia A há pelo menos 100 m (linha de visibilidade A-F). Pelas figuras, nota-se também que um condutor que se desloca pela Rodovia no sentido da cidade de Ilhéus, consegue enxergar um obstáculo no ponto de travessia D há pelo menos 120 m (linha de visibilidade D-E). Para uma análise minuciosa a respeito dos estudos de visibilidade, recomenda-se que o leitor consulte o anexo 2, que apresenta de forma detalhada os estudos de visibilidade realizados.

4.5.3 Concepção do Layout Após definir os pontos de travessia, foi concebido através do AutoCad o layout para o acesso, como pode ser visto com detalhes no Projeto em Planta presente nos anexos 3 e 4. A figura a seguir mostra esse layout.

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Figura 27 - Layout concebido para o acesso.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad.

Comparando a figura 27 com a figura 20, nota-se que a configuração geométrica concebida é semelhante com aquela recomendada pelo DNIT para uma Rodovia como a BR 415 e para um empreendimento como a Unidade Integrada. Nota-se também que, por conta do atendimento dos critérios de visibilidade, o layout apresenta um aspecto alongado longitudinalmente, o que aumenta consideravelmente a extensão das vias projetadas e consequentemente os custos de implantação do projeto.

4.5.4 Projeto em Planta A seguir é realizada uma discussão a respeito das soluções técnicas adotadas na elaboração do Projeto em Planta, sendo também apresentadas imagens cujo objetivo é facilitar a compreensão do texto. Para uma análise detalhada da proposta de projeto elaborada, o leitor deve consultar os anexos 3 e 4, onde encontram-se as plantas contendo o Projeto Geométrico completo. Após definir o layout para o acesso, foram definidos seis eixos primitivos para cada ramo (composto por segmentos de retas), sendo estes exportados para o software Topograph 98, que por sua vez permitiu o cálculo das concordâncias horizontais e traçado dos eixos definitivos. A figura a seguir mostra a posição desses eixos.

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Figura 28 - Eixos definitivos projetados.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad + Topograph 98.

O software Topograph 98 também gerou um relatório contendo os dados das curvas horizontais, os quais estão descritos no quadro a seguir.

Quadro 11 - Relatório das concordâncias horizontais.

Fonte: Dados do trabalho + Topograph 98.

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Nos pontos de travessia (próximo aos eixos 3 e 4), foram adotadas curvas horizontais de três centros para o bordo interno da pista. Como esse tipo de interseção é sinalizado por placas do tipo "Parada Obrigatória", o condutor deve imobilizar o veículo para posteriormente realizar a travessia, o que impõe baixas velocidades de operação, aqui consideradas em torno de 15 Km/h. Assim, considerando que o ângulo de conversão é 180º e o veículo de projeto é o SR, foram adotados os valores de raios e afastamento presentes no quadro 4, que são, respectivamente: 40m-8m-40m e 3,0m. Com relação à largura da pista projetada nessa região, foi adotado 10 m para a mesma de forma a permitir boas condições de conversão aos veículos SR. A figura a seguir mostra o ponto de travessia definido pelo eixo 3

Figura 29 - Curva de três centros e largura das pistas projetadas.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad + Topograph 98.

Nos demais ramos do acesso foi considerada uma velocidade de operação de 25 Km/h, a qual deverá ser informada no projeto de sinalização. Para essa velocidade apenas as curvas de entrada no empreendimento (eixos 5 e 6) estão com raios um pouco inferiores ao mínimo estabelecido no quadros 5, sendo 15 m o recomendado e 14,1 m o projetado. Não foi possível atender a esse raio mínimo, pois buscou-se compatibilizar as entradas existentes com a proposta de projeto, ou seja, a adoção do raio mínimo recomendado exigiria a demolição de parte dos muros de entrada do empreendimento.

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Para determinação da largura dos ramos foram usados como referência os valores mínimos presentes no quadro 9, considerando Caso II e Condição B. A largura adotada para as pistas marginais em tangente foi 8,20 m, sendo composta por uma faixa de rolamento de 7,0 m e duas faixas de segurança de 0,60 m em relação ao meio-fio projetado em cada lado. A largura de 7,0m foi adotada pensando na hipótese de um veículo imobilizado na via não impedir o tráfego de outros veículos. Com relação aos ramos de entrada, tendo em vista o valor do raio da curva (> 250 m), os ramos de entrada foram projetados com a largura mínima recomendada pelo DNIT, que é 5,5 m. Na figura 29 é possível ver essas larguras adotadas. Devido ao tamanho das áreas pavimentadas próximas às regiões de travessia, foram projetadas ilhas triangulares separando os ramos de travessia dos ramos de entrada/saída (ver figura 29). Tais ilhas têm o objetivo de ordenar e canalizar o tráfego dos veículos. Apesar da velocidade diretriz da Rodovia BR-415 ser 60 Km/h, por conta das boas condições das pistas há uma tendência dos condutores excederem essa velocidade. Por conta disso, os comprimentos das faixas de mudança de velocidade foram definidos através dos quadros 7 e 8 para uma velocidade diretriz da Rodovia de 80 Km/h e velocidade das curvas de saída/entrada de 40 Km/h. O comprimento adotado para as faixas de aceleração foi 180 m, sendo 110 m de mesa e 70 m de taper. Para as faixas de desaceleração adotou-se o comprimento de 100 m, sendo 70 m de taper e 30 m de mesa. A figura a seguir mostra as faixas de mudança de velocidade projetadas.

Figura 30 - Faixas de mudança de velocidade projetadas.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad + Topograph 98.

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Um aspecto muito importante a ser considerado na elaboração de um projeto viário são os custos com desapropriação e demolição. A construção do acesso projetado envolve a demolição de apenas uma edificação, localizada próxima à estaca 9 do eixo 1. Tal edificação está situada à 0,93 m do bordo da pista projetada, distância essa que é inferior ao mínimo exigido pelo DNIT que é 1,5 m. A figura a segui mostra a edificação a ser demolida.

Figura 31 - Edificação a ser demolida.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad + Topograph 98.

Observa-se na figura 31 (e com mais detalhes nos anexos 3 e 4), que existem várias edificações  inclusive a que precisa ser demolida, situadas dentro da faixa de domínio da Rodovia BR 415, que segundo o memorando nº 3515/2016 emitido pelo DNIT, é de 30 m. A figura a seguir mostra esse memorando.

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Figura 32 - Memorando DNIT nº 3515/2016  Faixa de domínio da Rodovia BR 415.

Fonte: DNIT

4.5.5 Projeto em Perfil Através do Topograph 98 também foi definido o perfil longitudinal do terreno para cada eixo projetado, servindo estes como base para o lançamento dos greides e cálculo das

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concordâncias verticais. Nos anexos 3 e 4 encontra-se de forma detalhada o Projeto em Perfil para cada eixo. No lançamento dos greides buscou-se adotar os valores de rampa máxima e coeficiente K recomendados no quadro 6, fazendo-se a consideração de Rodovia classe I e relevo ondulado. Assim, o valor de rampa máxima considerado foi 4,5% e os valores mínimos para a constante K foram 29 m/% para curvas convexas e 24 m/% para curvas côncavas. Além da observância dos limites anteriormente citados, os greides foram lançados de forma a minimizar os volumes de terra movimentados na fase de implantação do projeto. A construção da pista marginal definida pelo eixo 1 exige a movimentação de um volume considerável de terra, não apenas nos limites da faixa, mas também no canteiro central, onde a remoção do solo acima do nível da pista é necessário para proporcionar uma visão desimpedida sobre todo o acesso. As curvas verticais dos eixos 3 e 4 possuem constantes K bem inferiores aos limites estabelecidos. Isso se deu pelo fato dos greides definidos por esses eixos estarem quase que completamente sobre a Rodovia BR-415, ficando assim condicionado pelas cotas dessa, como pode ser visto na figura 28 (ou de forma mais detalhada nos anexos 3 e 4). A figura 33 mostra o Projeto em Perfil do eixo 3.

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Figura 33 - Projeto em Perfil do eixo 3.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad + Topograph 98.

No projeto em perfil são indicados os principais parâmetros das concordâncias verticais (i=inclinação

do

greide;

o=

ordenada

da

parábola;

L=comprimento

da

concordância;K=parâmetro de curvatura). Devido a grande diferença altimétrica entre a Rodovia e a entrada da Unidade Integrada (2,79 m), somada a pequena distância horizontal que as separa, foi necessário projetar a entrada 15 m para dentro do empreendimento para que os eixos 5 e 6 tivessem inclinação de 9,432% e 8,480 %, respectivamente, como é mostrado na figura 34.

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Figura 34 - Projeto em Perfil dos eixos 5 e 6.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad + Topograph 98.

Como se observa na figura 34, devido a necessidade de compatibilização das cotas dos greides com as cotas de entrada e saída da Unidade Integrada (47,847 e 47,997, respectivamente), foi preciso adotar inclinações superiores à máxima estabelecida pelos manuais (4,5 %). A inclinação empregada é consistente com uma Rodovia Classe IV-B, cuja velocidade de operação é 30 Km/h e a inclinação máxima admissível para o greide é 10%. Dessa forma, devido às condições topográficas locais já citadas, inclinações menores que 10% foram adotadas por serem compatíveis com velocidades de operação inferiores a 30 Km/h, com é o caso do acesso em estudo, que possui velocidade de operação de 25 Km/h.

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4.5.6 Seções Tipo Por último foram feitas as seções tipo das faixas projetadas, as quais podem ser vistas com detalhe no anexo 4. Foi mostrada uma seção tipo para as faixas marginais e outra para as faixas de mudança de velocidade (aceleração/desaceleração). Como foi considerada uma velocidade de operação máxima nos ramos do acesso de 25 Km/h, segundo os valores do quadro 5, não é necessário aplicação de taxa de superelevação. Entretanto, em observância as condições de drenagem, foi adotado um caimento transversal para as pistas projetadas igual ao presente na Rodovia BR-415, que é 3%. A figura a seguir mostra a Seção Tipo das faixas de mudança de velocidade.

Figura 35 - Seção Tipo das faixas de mudança de velocidade.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad.

Como pode ser visto na figura 35, as faixas de mudança de velocidade possuem 3,50m de largura (mesma largura das faixas da Rodovia), além de um afastamento de 0,60 m para o meio-fio projetado, como recomenda o DNIT (ver seção 2.7). O meio-fio projetado deve ser construído até o ponto onde o bordo externo das faixas de mudança de velocidade interceptar o bordo externo do acostamento existente. As pistas marginais possuem largura de 7,0 m, o que corresponde a duas faixas de 3,5 m cada. Como as faixas de mudança de velocidade, as pistas marginais também foram

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projetadas com um afastamento de 0,60 m em relação ao meio-fio e inclinação transversal de 3 %. A figura 36 mostra a Seção tipo de uma das pistas marginais.

Figura 36 - Seção Tipo das pistas marginais.

Fonte: Dados do trabalho + AutoCad.

Como pode ser visto nas figuras 35 e 36, é destacada uma observação a respeito da inclinação transversal da faixa de afastamento. Essa característica deve ser determinada através do projeto de drenagem, o qual, através dos estudos hidrológicos, determinará a inclinação transversal necessária para as mesmas de forma a proporcionar o adequado escoamento das águas pluviais.

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS O objetivo geral desse trabalho foi o de identificar possíveis falhas no Projeto Geométrico do acesso à Unidade Integrada Robson de Braga Andrade, na Rodovia BR-415, Km 13, Ilhéus-Bahia, e propor um projeto de reconfiguração do mesmo de acordo com as normas do DNIT. Tal objetivo foi conseguido por meio dos objetivos específicos delineados neste trabalho. Como foi visto, obter uma autorização do DNIT para construção e utilização de um acesso à uma Rodovia Federal é uma tarefa que deve ser precedida por um conjunto de etapas bem definidas. O interessado deve dar entrada, formalmente, na Superintendência Local ou Regional do DNIT mais próxima de sua região, a um processo de solicitação de concessão de acesso. Ocorrendo tudo bem, o solicitante deverá elaborar um projeto para o acesso de acordo

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com características técnicas estabelecidas pelo DNIT por meio de manuais. O estabelecimento de tais critérios visa proporcionar aos usuários do acesso e da Rodovia principal nas imediações do mesmo, condições seguras e confortáveis de trafegabilidade. No desenvolvimento desse trabalho constatou-se que o acesso existente na Unidade Integrada Robson de Braga Andrade está em desacordo com as características técnicas definidas pelo DNIT, constituindo assim uma condição de irregularidade. Além disso, com base na análise realizada, pôde-se concluir que tal interseção representa um risco à segurança de seus usuários e demais condutores que por ali transitam. Com a validação da suposição inicial de irregularidade do acesso existente, elaborouse uma proposta de Projeto Geométrico para a interseção seguindo, principalmente, as prescrições presentes no Manual de Projeto de Interseções e Manual de Acesso de Propriedades Marginais a Rodovias Federais. Durante o processo de concepção do projeto, foi destacado a importância dos Estudos de Visibilidade em relação à segurança dos usuários das interseções. Além disso, o respeito aos demais limites estabelecidos pelos manuais (raios de curvas, largura das pistas, inclinação do greide e etc) também são os parâmetros que garantirão condições de segurança e conforto aos usuários. Na elaboração de qualquer projeto de engenharia o projetista deve buscar um ponto de equilíbrio entre o atendimento de padrões técnicos e os custos de implantação do referido projeto. Em outras palavras, o engenheiro deve elaborar um projeto cujo produto final cumpra de forma satisfatória a função para o qual foi concebido, mas que os custos de construção não o torne oneroso ou economicamente inviável. No caso em estudo, durante a elaboração da proposta de Projeto Geométrico para o acesso, atendeu-se um conjunto de padrões técnicos legalmente definidos – o que garante a funcionalidade do mesmo −, ao passo que buscou-se um projeto com custos de implantação minimizados. No Projeto em Planta, a busca por um projeto economicamente eficiente pôde ser vista ao tentar-se projetar um acesso o mais próximo possível da Unidade Integrada e com poucos custos de desapropriação. No Projeto em Perfil, a busca por tal eficiência foi notada ao lançar-se greides cuja implantação exigem custos reduzidos com movimentação de terra. Na análise do acesso existente, e principalmente na elaboração da proposta de Projeto Geométrico para o acesso, pôde ser vista a importância do levantamento topográfico para as obras viárias. Os dados planialtimétricos de uma determinada região são obtidos via levantamento topográfico, e constituem um conjunto de informações essenciais para elaboração e implantação de qualquer obra rodoviária na referida região. Nesse caso, tais dados: servem para definir o melhor traçado em planta para a rodovia; permitem a criação do

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perfil longitudinal do terreno e posteriormente lançamento dos greides; calcular volumes de terraplenagem; auxiliam nos cálculos de custos de desapropriação. Dessa forma, fica evidente que um levantamento topográfico de baixa qualidade pode comprometer a qualidade de um projeto rodoviário. O desenvolvimento desse trabalho mostrou que a falta de planejamento pode onerar o custo final de implantação de um empreendimento. No caso em estudo, a FIEB, caso queira se adequar as normas e padrões do DNIT, terá que pagar pela elaboração e construção de um segundo projeto. Ou seja, os recursos gastos na implantação do acesso atualmente existente serão perdidos. Por último é importante destacar que a construção de um acesso não depende apenas do Projeto Geométrico, mas também de outros projetos de outras disciplinas, tais como: terraplenagem, pavimentação, drenagem, tratamento paisagístico, sinalização, e etc. Todos esses projetos devem ser compatibilizados entre si de forma a resultar na construção de um acesso funcional e economicamente viável.

5.1 Recomendações para trabalhos futuros

Como foi descrito na seção 4.1, o levantamento topográfico foi uma das etapas do desenvolvimento desse trabalho que consumiu uma porção considerável do tempo. Assim, pode-se citar, como sugestão para o desenvolvimento de trabalhos futuros, um estudo sobre a viabilidade da aplicação de equipamentos que determinam a posição de pontos através de satélites artificiais, em comparação aos equipamentos clássicos, como é o caso das estações totais, que determinam as posições dos pontos através de leituras de ângulos e distâncias. Exemplos de equipamentos de mensuração baseado em satélites artificiais são os receptores GPS/GNSS RTK (GNSS - Global Navigation Satellite System; RTK - Real Time Kinematic). Mais informações a respeito dessas técnicas de posicionamento podem ser encontradas em Barbosa et al. (2010), Guandalini (2012) e Teixeira (2006). Para o desenvolvimento de trabalhos futuros, sugere-se também a aplicação de softwares que trabalhem com os projetos horizontais e verticais integrados em tempo real. No software utilizado, por exemplo (topograph 98), se o projetista define um traçado horizontal e depois cria o perfil longitudinal do mesmo, ao alterar em algum ponto o traçado horizontal, o perfil longitudinal desse traçado não é automaticamente alterado pelo software, cabendo ao projetista a tarefa de criar manualmente outro perfil para o traçado. Dessa forma, a depender

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das mudanças realizadas no traçado em planta, o projetista terá que gastar um tempo precioso para realizar as alterações no projeto vertical. A adoção de softwares que trabalham com os projetos horizontais e verticais integrados em tempo real pode tornar o processo de elaboração dos mesmos mais eficiente e prático, o que se traduz em uma economia de tempo e consequentemente dinheiro. Um exemplo de software para projetos rodoviários que possui essa característica é o AutoCad Civil 3D.

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REFERÊNCIAS

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RODOVIA BR-415

LEGENDA:

Eixo da Rodovia BR 415

Poste de concreto

Bordo externo da faixa de rolamento

Limite externo do acostamento

(existente)

Cerca

Eixo do Gasoduto

Eixo da sargeta de drenagem

Sonorizador

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ

DISCENTE -

DATA: Dezembro/2017

ESCALA: 1/1000

FOLHA: 1/1