Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Instituto Politécnico da Guarda
R E L A T Ó R I O D E E S T Á G I O
JOSÉ SALAZAR
RELATÓRIO PARA O INGRESSO NA O.E.T. ENGENHARIA TOPOGRÁFICA
Ficha de Identificação
Aluno
Nome – José Salazar
Curso – Engenharia Topográfica N.º de Aluno – 1009622
Endereço eletrónico – zesalazar@gmail.com
Local de Estágio
Empresa – Câmara Municipal de S. Pedro do Sul
Morada – Largo da Câmara – 3660-436 São Pedro do Sul Telefone – +351 232 720 140
Fax – +351 232 723 406
Endereço eletrónico – geral@cm-spsul.pt
Orientadores de Estágio Empresa
Nome – João Pedro Mouro
Grau Académico – Licenciado em Engenharia Civil (Membro da Ordem dos Engenheiros com o N.º 27057)
Docente Orientador
Nome – Eufémia da Glória Rodrigues Patrício
Grau Académico – Licenciatura em Engenharia Geográfica, Mestrado em Posicionamento e Navegação por Satélite
Período de Estágio
Data de Início – 01 de Dezembro de 2011 Data de Conclusão – 01 de Junho de 2012
Plano de Estágio
Tendo terminado a licenciatura em Engenharia Topográfica e reiniciado o trabalho como topógrafo no Município de S. Pedro do Sul, fui informado que o Município estava a preparar um novo pólo industrial, perto da localidade de Pindelo dos Milagres, onde se prevê a instalação de uma unidade fabril espanhola de fabrico de rações para animais. Assim, surge a necessidade de melhorar o acesso atual ao referido pólo, pois o existente tem uma largura exígua, com 4 metros de pavimento, a antiga Estrada Municipal nº 564. O futuro pólo encontra-se entre a povoação de Pindelo dos Milagres e a Estrada Nacional nº 2, onde se encontra um nó de acesso à A24, e a cerca de 1300 m da primeira. Este melhoramento tem uma extensão de cerca de 2000 m. Ao mesmo tempo previu-se a continuidade deste primeiro troço, fazendo a ligação deste à Estrada Nacional nº 228, e aproveitando também que a mesma sirva de variante a Pindelo dos Milagres, ligação esta com a extensão aproximada de 4800 m. Esta ligação à E. N. 228 permite um melhor acesso a S. Pedro do Sul e a Castro Daire, sendo este segundo troço uma estrada a abrir de novo.
Nesta última ligação apenas se fará o estudo prévio, não havendo ainda previsões para a sua execução.
Foi proposto ao Município que este projeto fosse executado no estágio, tendo sido aceite.
Resumo e palavras-chave
Este relatório tem como tema principal o projeto de uma via de comunicação, utilizando equipamento e técnicas atuais para levantamentos topográficos e o software Autocad Civil 3D, para tratamento dos dados o software mais avançado para engenharia civil e topográfica, em virtude de ser um programa dinâmico.
Descrevem-se as técnicas de posicionamento relativo com GNSS em tempo real, através das redes de estações permanentes existentes em Portugal, e os diferentes passos para projetar uma estrada através do programa AutocadCivil 3D.
Dentro deste último abordou-se o cálculo de volumes através de diferentes processos, com resultados idênticos.
Finalizou-se o relatório com os diversos cadernos que constituem a parte escrita de um projeto de vias de comunicação.
Agradecimentos
Sendo a parte final de um percurso com a intenção de adquirir e aperfeiçoar técnicas e conhecimentos, numa área pouco “considerada” a nível nacional, (os correspondentes cursos em Beja e Faro tiveram que fechar), quero aproveitar para deixar um sincero agradecimento para:
Os professores do curso de Engenharia Topográfica, pela sua dedicação a esta causa;
À minha família, pelo apoio dado durante estes três anos;
À professora Glória, por ter aceitado ser minha orientadora de estágio, e pela sua contribuição na elaboração deste relatório;
À Câmara Municipal de S. Pedro do Sul pelo acolhimento e apoio prestados;
Ao Eng.º João Pedro Mouro por se prestar, com a sua experiência, a colaborar neste estágio;
Aos meus colegas de curso, pois juntos foi sem dúvida mais fácil vencer as diversas etapas da Engenharia Topográfica;
Índice Geral Ficha de Identificação ... 2 Plano de Estágio ... 3 Resumo e palavras-chave ... 4 Agradecimentos ... 5 Índice Geral ... 6 Índice de figuras: ... 7 Índice de anexos: ... 7 CAPÍTULO I – Introdução... 1
CAPÍTULO II – Caracterização do Município de S. Pedro do Sul ... 3
2.1 – Apresentação ... 3
2.2 – Localização geográfica ... 4
2.3 – Organograma e quadro técnico ... 4
CAPÍTULO III – Cartografia e equipamento ... 6
3.1 – Equipamento e software para topografia ... 6
3.2 - Sistema de referência ... 7
3.3 – Formato raster ... 11
CAPÍTULO IV – Alguns conceitos teóricos no âmbito de vias de comunicação ... 12
4.1 – Fases de um projeto de vias de comunicação ... 12
4.2 – Traçado em planta... 12
4.3 – Traçado em perfil longitudinal ... 13
4.4 – Homogeneidade e coordenação planta – perfil ... 14
4.5 – Perfil transversal ... 14
4.6 – Avaliação dos impactes ... 15
4.7 – AutoCAD Civil 3D ... 15
CAPÍTULO V – Descrição técnica dos troços de estrada ... 17
5.1 – Troço a abrir de novo ... 17
5.2 – Troço a beneficiar ... 18
5.3 – Perfil longitudinal ... 18
5.4 – Perfil transversal ... 21
5.5 – Modelação da estrada – Corredor ... 24
5.6 – Criar múltiplas secções transversais ... 25
5.7 – Volume de terras ... 27
5.7.1 – Volume de terras – Troço as abrir de novo ... 27
5.7.2 – Volume de terras – Troço a alargar ... 28
5.8 – Alargamento da ponte existente ... 30
CAPÍTULO VI – Peças escritas ... 31
CAPÍTULO VII – Conclusão ... 33
Índice de figuras:
Figura 1 – Localização geográfica do concelho de S. Pedro do Sul ... 4
Figura 2 – Organograma dos serviços do Município de S. Pedro do Sul ... 5
Figura 3 – Rover Leica 1230 GG – Estação total TC1100 ... 6
Figura 4 – Troço a beneficiar na cor cian, troço a abrir de novo a vermelho ... 11
Figura 5 – Exemplo de perfil transversal tipo ... 15
Figura 6 – Configuração do alinhamento e clotóide ... 17
Figura 7 – Configuração do perfil longitudinal ... 19
Figura 8 – Configuração da rasante ... 19
Figura 9 – Configuração da concordância vertical ... 20
Figura 10 – Perfil longitudinal com rasante ... 21
Figura 11 – Perfil transversal tipo – Troço a beneficiar ... 21
Figura 12 – Subassemblie LaneOutsideSuper>>Properties ... 22
Figura 13 – Talude em escavação ... 23
Figura 14 – Target Mapping – corredor ... 24
Figura 15 – Propriedades do corredor ... 25
Figura 16 – Criar Sample lines ... 25
Figura 17 – Sample line Group Properties ... 26
Figura 18 – Criação de múltiplos perfis transversais ... 26
Figura 19 – Compute Materials ... 27
Figura 20 – Tabela 1 ... 27
Figura 21 – Tabela de volumes – 1º troço ... 28
Figura 22 – Tabela de volumes – 2º troço ... 28
Figura 23 – Grading Creation Tools ... 29
Figura 24 – Pré fabricados Box-Culvert ... 30
Figura 25 – Quadro de produção de RCD ... 32
Índice de anexos: ANEXO I (Memória descritiva e justificativa) ...355
ANEXO II (Orçamento) ... 8
ANEXO III (Índice de caderno de encargos) ... 16
CAPÍTULO I – Introdução
As estradas são determinantes para o desenvolvimento global de qualquer país. A sua qualidade é um sinónimo de progresso. A acessibilidade é um factor essencial para a melhoria da qualidade de vida dos cidadãos permitindo um intercâmbio económico, social e cultural. Apesar de existirem outras redes de transportes, a rede rodoviária é inquestionavelmente a infra-estrutura mais importante pois permite completar a cobertura do território, assegurando a acessibilidade a todos os pontos do país.
Neste relatório descreve-se o estudo feito para uma via de comunicação terrestre, destinada a servir um pólo industrial, permitindo a circulação de veículos com rapidez, comodidade e segurança, durante o período de vida útil do projeto, habitualmente de 20 anos. Na E. N. 2 esta estrada municipal termina numa rotunda com acesso ao nó da A24 (cerca de 350 m).
A execução do projeto tem as seguintes indicações: velocidade base de 90 km/h e um perfil tipo com uma faixa de rodagem em cada sentido de 3,25 m, sendo executado no programa Autocad Civil 3D. A largura da faixa de rodagem é uma condição imposta pelo P.D.M. (Plano Diretor Municipal), largura prevista para os acessos a zonas industriais.
No troço sujeito a alargamento foi proposto pelo Presidente da Junta de Freguesia de Pindelo dos Milagres que fosse considerada uma faixa de 1,50 m que servisse os peões que se deslocam à capela de Nossa Senhora dos Milagres, situada a cerca de 50 m da estrada. Assim, depois de aceite pelo Município, foi considerada na faixa de rodagem uma ciclovia de 1,50 m, que nos dias de festa religiosa também sirva os peões. Esta fica separada da faixa de rodagem por uma valeta triangular.
A definição deste estudo cumpre as Normas de Traçado do Instituto de Estradas de Portugal.
O estudo do troço a abrir de novo servirá apenas de ante projeto, pois a sua execução não está prevista a médio prazo. No troço a beneficiar foi feito o projeto completo, pronto a ser adjudicado em concurso público.
No presente relatório apresenta-se, no Capítulo I, a Introdução que faz referência ao trabalho desenvolvido neste estágio. No Capítulo II a caracterização sumária da empresa – Município onde decorreu o estágio. No Capítulo III o trabalho desenvolvido sobre a cartografia existente, para que esta pudesse servir de base ao projeto, e ainda o
equipamento utilizado e o sistema de referência. No Capítulo IV abordaram-se alguns conceitos teóricos de suporte ao estágio no âmbito das vias de comunicação. No Capítulo V abordou-se o trabalho desenvolvido, e suas considerações técnicas. No Capítulo VI a descrição das peças escritas e no Capítulo VII a conclusão do relatório com algumas considerações finais sobre o trabalho. Para as peças escritas, o Anexo I aborda a memória descritiva e justificativa, o Anexo II o orçamento, no Anexo III o índice do caderno de encargos e termina-se com o Anexo IV com as peças desenhadas.
CAPÍTULO II – Caracterização do Município de S. Pedro do Sul
2.1 – Apresentação
A área total deste concelho é de 348,68km2, distribuídos por 19 freguesias. Segundo os dados do I.N.E. (Instituto Nacional de Estatística) de 2011 o Concelho tem 16.935 habitantes. As vias de acesso a este concelho são a E.N.16, E.N.227, E.N.228 e a A25, consideradas, na sua totalidade, boas.
Confronta a nordeste com o município de Castro Daire, a sueste por Viseu, a sul por Vouzela, a sul e oeste por Oliveira de Frades (porção norte), a oeste por Vale de Cambra e a noroeste por Arouca.
A vila de S. Pedro do Sul foi elevada a cidade em 12 de Junho de 2009.
As Termas de São Pedro do Sul – com dois balneários a funcionar todo o ano – são as mais frequentadas da Península Ibérica. O balneário D. Afonso Henriques, inaugurado em 1987, e assim denominado em memória do primeiro Rei que, segundo a lenda, aqui curou os problemas consequentes da quebra de uma perna na batalha de Badajoz, e o balneário Rainha D. Amélia, que foi completamente renovado em 2001, onde D. Amélia de Orleans e Bragança, mulher de D. Carlos, em 1894 esteve a banhos. Nestes se disponibilizam os tratamentos:
Balneoterapia:
Imersão geral, com bolha de ar ou Aerobanho; hidromassagem, Piscina de Grupo, Vapor parcial (coluna, membros); duches gerais, de jacto, Vichy e de Cachão. ORKL- Irrigação nasal, inalações, Emanatório (coletivo e individual), nebulização e Aerossol.
Fisioterapia:
Tratamentos electromagnéticos: ondas curtas, ultrassons, infravermelhos e ultra violetas; massagens, parafango (parafina+fango- argila contra a celulite) e reeducação motora.
As termas de São Pedro do Sul são atualmente as termas com maior número de aquistas ano, num valor que nos últimos anos tem rondando, os 24.000 aquistas/ano.
Características das águas: água francamente mineralizada, doce, com reação muito alcalina, bicarbonata, carbonatada, fluoretada, sulfidratada sódica e fortemente silicatada, que emerge à superfície á temperatura de 68,7 ° C.
2.2 – Localização geográfica
O concelho é servido pelas estradas nacionais nº 16, 227 e 228, estando a A25 a cerca de 15 km da cidade.
Figura 1 – Localização geográfica do concelho de S. Pedro do Sul
2.3 – Organograma e quadro técnico
Com o diagrama seguinte representa-se graficamente a estrutura formal do Município, estando este estágio a ser realizado na Divisão de Empreitadas e Projetos – Gabinete de
Estudos e Projetos, onde se encontram a trabalhar 5 engenheiros civis, incluído o chefe de divisão, 2 arquitetos, 5 assistentes técnicos, nas áreas de topografia, desenho e orçamento, um técnico de informática e uma engenheira florestal.
Figura 2 – Organograma dos serviços do Município de S. Pedro do Sul
Como dispõe de um quadro técnico completo, a maior parte dos projetos são executados no próprio Município. Assim, os pedidos de apoio surgem através das Juntas de Freguesia, sendo estes canalizados através da Presidência e vereação para a Divisão de Empreitadas e Projetos.
Deste modo foram já executados projetos como: remodelação do Balneário das Termas de S. Pedro do Sul, alargamento de troço da E. N. 16 de S. Pedro do Sul a Arcozelo, rua de ligação entre o edifício da GNR e a praça do Lidl, requalificação urbana das Termas de S. Pedro do Sul, cemitério novo, pavilhão coberto da Lameira, entre outros. Em fase de adjudicação encontra-se a requalificação urbana da cidade de S. Pedro do Sul e o novo pólo escolar na cidade.
CAPÍTULO III – Cartografia e equipamento 3.1 – Equipamento e software para topografia
O levantamento topográfico do troço a alargar foi executado com uma estação total da marca Leica, modelo TC1100. Embora seja um modelo antigo, vai ao representante para efetuar calibrações periódicas, e tem uma precisão angular de 5 segundos. O ficheiro de saída de pontos tem o formato GSI, exclusivo da Leica. As estações atuais já utilizam o formato TXT. A poligonal que serviu de apoio ao levantamento foi georreferenciada com um recetor GPS de dupla frequência, também da marca Leica, o rover 1230 GG, ficando assim uma poligonal fechada.
Figura 3 – Rover Leica 1230 GG – Estação total TC1100
Esta poligonal, tendo os vértices inicial e final georreferenciados, ficou pois amarrada. Verificou-se um erro de fecho em M de 0,19 m, em P de 0,18 m, com um erro de fecho linear de 0,04 m. Quer em M e em P foi feita a compensação nos 17 vértices, que dependendo da distância entre eles variou entre 0,01 e 0,02 m. O erro em altimetria foi de 0,06 m que resultou numa compensação entre 2 e 6 mm por vértice.
Este recetor foi utilizado em conjunto com uma estação da RENEP do IGP, recebendo desta os valores para efetuar um posicionamento rigoroso. Esta ligação é feita via GSM, tendo o telemóvel de ter a Internet ativa, e o operador tem de estar registado no site da
RENEP, a partir do qual lhe é fornecido um username e uma password. O recetor utiliza as constelações de satélites GLONASS e GPS.
A Câmara possui ainda dois recetores GPS de dupla frequência, um rover e uma base, da marca Leica, modelo 500. Por ser um modelo antigo, só funciona com a constelação de satélites GPS, e o único sistema de comunicação é o rádio. Também adquiriu uma estação total da Leica, modelo TC1105, que não possui medição de distância com laser, uma funcionalidade imprescindível hoje em dia, tendo sido já feito o pedido para aquisição de uma estação com essa característica.
O software utilizado consiste no Autocad Civil 3D e o Cartomap, programa fornecido pela empresa espanhola “Aneba”, e que importa ficheiros de todas as marcas de aparelhos, incluindo a da Leica com a extensão GSI. Neste programa unem-se os pontos de campo (já codificados), com autocroquis, fazendo em seguida o MDT (modelo digital do terreno). Quando necessário também é usado para projeto de estradas, com perfis e cálculo de volume de terras. Estando o trabalho pronto, este é exportado em formato dxf para o programa Autocad, versão 2008, onde se ultima a parte de desenho como hatch nos edifícios, etc., e se criam os layouts para impressão.
Para o presente projeto, dando continuidade ao uso do Autocad Civil 3D na cadeira de Vias de comunicação do curso de engenharia Topográfica, utilizou-se este programa. A impressão é feita na plotter Cannon iPF755, uma plotter a cores que aceita tamanhos até A0, sendo as impressões A4 feitas numa HP CP1700.
O sistema de referência utilizado é o sistema utilizado pelas estações de referência da Rede Nacional de Estações Permanentes (RENEP), o único que atualmente o IGP entende que deverá estar em vigor em Portugal, o sistema de referência ETRS89, projeção PT-TM06.
3.2 - Sistema de referência
Os sistemas globais de navegação por satélite, implementaram-se a partir dos anos 1980, com os sistemas chamados GPS (Global Positioning System) e GLONASS (GLObal´naya NAvigatsionnaya Sputnikovaya Sistema), dos Estados Unidos da América e antiga União Soviética, respectivamente. Na Europa, a partir do ano 2000, desenvolveram-se os sistemas EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay
Service) e o GALILEO, na China, o Compass Beidou, estando os dois últimos ainda em
fase de desenvolvimento.
A determinação de coordenadas cartográficas de pontos, que representem geometricamente uma parcela da superfície do terreno, em planimetria (M,P) e altimetria (cota), implica a definição de um referencial relativamente ao qual essas coordenadas são determinadas. Denomina-se datum geodésico ao conjunto de parâmetros fundamentais utilizados para descrever a origem e a orientação dos eixos de um sistema de coordenadas relativamente à Terra, e contém na sua definição um elipsóide de revolução como modelo da terra.
Os data geodésicos podem ser locais ou globais. Um datum local é constituído por um elipsóide de referência posicionado numa estação terrestre cujas coordenadas astronómicas são determinadas com grande rigor. A posição do elipsóide é tal que as coordenadas elipsoidais da estação são iguais às suas coordenadas astronómicas.
Um datum global é constituído por um elipsóide de referência posicionado de modo a que o seu centro coincida com o centro de massa da terra e o seu eixo polar coincida com a posição média do eixo de rotação da Terra.
Nos data geodésicos determinam-se as coordenadas geodésicas, latitude, longitude e altitude elipsoidal, que através de uma projeção cartográfica são transformadas em coordenadas cartográficas.
Para áreas pequenas e escalas grandes utilizam-se coordenadas cartográficas/rectangulares e o método clássico de levantamento topográfico que recorre à medição direta no terreno usando instrumentos topográficos (teodolitos, distanciómetros, estações totais, níveis e GPS). O WGS84 (World Geodetic System 1984) trata-se de um datum global, que utiliza um elipsoide de revolução equipotencial e geocêntrico, o WGS84, para expressar as coordenadas geográficas (latitude, longitude e altitude elipsoidal). Para a sua definição foi utilizado um conjunto de estações de referência espalhadas ao longo do globo. A origem do sistema de coordenadas do WGS84 está situada no centro de massa da Terra.
Este referencial é utilizado pelo sistema GPS, enquanto que o sistema GLONASS utiliza o PZ-90,(Parametry Zemly 90) fato que dificulta a utilização conjunta dos dois
sistemas, pois ao converter coordenadas de um sistema para o outro origina sempre erros.
A transformação de coordenadas geodésicas em coordenadas cartográficas é feita recorrendo aos sistemas de projeção cartográfica, por exemplo o sistema Hayford-Gauss moderno utiliza a projeção de Gauss-Kruger, elipsóide de Hayford posicionado no vértice geodésico da Melriça situado no centro do país e designado por datum73, factor de escala 1, origem das coordenadas rectangulares (ponto central): lat.=39º 40´N, long.=8º 07´ 54.862"W, falsa origem das coordenadas retangulares em M= +180.598 m, em P= -86.990 m.
Os data geodésicos locais utilizados atualmente na cartografia oficial em Portugal são o ETRS89 (no Continente) e o ITRF93 (nas Regiões Autónomas). Outros data foram utilizados, e nalguns casos ainda são, como o datum Lisboa e o datum 73, agora considerados obsoletos.
O ETRS89 é um sistema global de referência recomendado pela EUREF (European Reference Frame, subcomissão da IAG - Associação Internacional de Geodesia) estabelecido através de técnicas espaciais de observação. No simpósio da EUREF realizado em Itália em 1990 foi adotada a seguinte resolução: "A Sub-comissão da IAG para o Referencial Geodésico Europeu (EUREF) recomenda que o sistema a ser adotado pela EUREF seja coincidente com o ITRS na época de 1989 e fixado à parte estável da Placa Euro-Asiática, sendo designado por Sistema de Referência Terrestre Europeu 1989 (European Terrestrial Reference System – ETRS89)". O estabelecimento do ETRS89 em Portugal Continental foi efetuado com base em campanhas internacionais (realizadas em 1989, 1995 e 1997), que tiveram como objetivo ligar convenientemente a rede portuguesa à rede europeia. Nos anos subsequentes, toda a Rede Geodésica de 1ª e 2ª ordens do Continente foi observada com GPS, tendo o seu ajustamento sido realizado fixando as coordenadas dos pontos estacionados nas anteriores campanhas internas. (fonte: IGEO).
As coordenadas do novo ponto central para este sistema são: lat.= 39º 40´ 5´´,73N e Long.= 8º 7´ 59´´,19W e o elipsóide é o GRS80.
Para a transformação de coordenadas entre os diferentes “data” é necessário conhecer a relação existente entre os eixos em termos de posição, orientação e escala, sendo esta relação definida por sete parâmetros: três distâncias, três rotações e fator de escala.
Estes parâmetros para a transformação de coordenadas encontram-se definidos pelo IGP e são designados de parâmetros oficiais.
A busca pelo posicionamento mais preciso através de recetores mais compactos e de rápida aquisição levaram ao desenvolvimento de vários sistemas, proporcionando o posicionamento preciso (1 cm a 2 cm) sem necessidade de efetuar cálculos topográficos: surgem assim as redes de estações permanentes. Estas, implantadas em vários países, compreendem um conjunto de estações de referência GNSS (Global Navigation Satellite System), um centro de controlo e um ou mais sistemas de comunicações, que permita receber dados GNSS das estações de referência e comunicar com os utilizadores, enviando-lhes as correções pretendidas.
Uma rede de estações de referência cria um modelo espacial de erros que afetam as observações efetuadas pelas estações que a compõem, sendo este modelo enviado ao recetor móvel do utilizador para efetuar as correções às observações que efetua no terreno. A distância do utilizador (rover) à base (estação permanente) não deve ser superior a 30 km, quanto mais perto estiver, maior é a precisão.
Existem dois tipos de correções diferenciais em tempo real. O primeiro é baseado nas correções do pseudo-range, conseguindo-se uma precisão entre 1 a 6 metros. O segundo tipo de correção usa medições da fase da portadora, sendo designado por correção RTK (Real Time Kinematic), conseguindo uma precisão de centímetros.
Em Portugal existem duas redes de estações de referência que prestam este serviço, até agora gratuito: a rede RENEP DO Instituto Geográfico Português e a rede SERVIR do Instituto Geográfico do Exército (a partir de Julho de 2012 passa a ser pago).
O sistema de coordenadas adotado pela RENEP é o ETRS89, e pela rede SERVIR o ITRF2005 (International Terrestrial Reference Frame). Esta por sua vez utiliza a técnica VRS (Virtual Reference Station) onde as correções que o Móvel recebe aparecem como se fosse de uma estação de referência junto ao Móvel (estação virtual). As cotas fornecidas são elipsoidais, tendo o rover que ter o modelo de geoide para Portugal continental instalado, fornecido pelo IGP (GeodPT08), transformando as cotas elipsoidais em ortométricas.
Através dos sites dos dois Institutos, Instituto Geográfico Português e Instituto Geográfico do Exército, http://www.igeo.pt/produtos/geodesia/vg/renep/renep.asp e
http://www.igeoe.pt/servir/ifr_servir.htm, é possível descarregar ficheiros RINEX (Receiver Independent Exchange Format), para efetuar a análise de dados em pós-processamento.
3.3 – Formato raster
As estruturas Raster representam os objetos geográficos dividindo a superfície em células retangulares discretas, dispostas numa quadrícula. É uma estrutura de dados simples e o modelo necessário para manejar imagens digitais.
Em gabinete foi estudado o traçado do troço a abrir de novo, utilizando a cartografia do Exército em formato raster, uma imagem com a extensão TIF. Assim inseriu-se a carta militar 166-3 no Autocad Civil 3D , versão de 2010, licenciada pelo Município, fazendo um “scale” para dimensionar corretamente a carta. No mesmo programa, georreferenciou-se a carta fazendo uma translação, utilizando como ponto de referência o marco geodésico Tesouras, ficando este com as coordenadas retangulares no sistema ETRS89, projeção PT-TM06, X=11993.01 m e Y=126310.26 m.1
Dado não existirem na zona suficientes marcos geodésicos com coordenadas em ETRS89, não foi possível aplicar a função do autocadMap, “rubber sheet” que permitiria fazer um melhor ajuste ao formato raster.
Com a carta georreferenciada, na zona de intervenção fez-se a vectorização das curvas de nível, criando nestas polilinhas com a cota correspondente. Nos pontos de cota da carta, criaram-se pontos no Autocad, com a mesma cota. Ficou-se assim com os elementos necessários para criar um MDT (Modelo Digital do Terreno).,9
93.1
CAPÍTULO IV – Alguns conceitos teóricos no âmbito de vias de comunicação
4.1 – Fases de um projeto de vias de comunicação
Ao procurar estabelecer o desenvolvimento de uma estrada, o dono da obra define um programa preliminar onde se indica a localização, objetivos, custos, prazos para
execução do projeto e da obra e características gerais a que deve obedecer o respetivo projeto.
Em seguida é feito um estudo de viabilidade e identificação de soluções gerais possíveis, passando-se ao estudo prévio, ante projeto e projeto de execução.
Várias condicionantes são abordadas:
- Ligadas à segurança e comodidade: fixar características geométricas, raios mínimos de curvas, largura da faixa de rodagem, inclinações máximas dos traineis, em função do tráfego que se prevê que venha a utilizar a estrada e do tipo desta (4 faixas de rodagem, 2 faixas de rodagem).
- Ligadas às características da região: a considerar o clima, a topografia, hidrologia, ocupação do solo, paisagismo.
- Ligadas aos aspetos económicos: estabelecendo a relação custo e benefício, em que é calculada a taxa a que o capital investido devia ser aplicado para produzir no mesmo período o benefício calculado.
4.2 – Traçado em planta
Chama-se diretriz ao elemento geométrico utilizado para a definição do traçado em planta, sendo a projeção do eixo da estrada com um plano horizontal. Este é composto por alinhamentos retos concordados por alinhamentos curvos de raio constante e também de raio variável (curvas de transição).
Os alinhamentos retos têm um comprimento que não deve ultrapassar a fórmula 6VB<L<20VB. Por exemplo com a velocidade base de 90 km/h o comprimento não deve ultrapassar os 1800 m. Evita-se assim que a condução se torne monótona,
aumentando a duração do encadeamento e dificulta a avaliação das velocidades e distâncias.
A definição das curvas circulares baseia-se na garantia que a circulação se faça em condições de segurança, tendo em conta as forças que atuam no veículo: o peso, a força centrífuga e a força de atrito transversal. Os valores mínimos normais são fixados impondo uma aceleração centrífuga igual a metade do máximo admissível (0,22.g) e sobre elevação de 5%.
Curvas de transição são curvas geralmente introduzidas entre os alinhamentos retos e as curvas circulares, cujo raio, R, é variável, diminuindo desde o valor ∞ no alinhamento reto até ao valor do raio da curva circular, Rc. Tem como objetivo principal limitar o “grau de incomodidade” do condutor traduzido pela variação da aceleração centrífuga, ac, na unidade de tempo, aumentando a comodidade ótica do condutor, permitindo o disfarce gradual e criterioso da sobre elevação (SE) e da sobrelargura (SL) entre o alinhamento reto e a curva circular. Dentro dos vários tipos de curvas de transição a única utilizada é a clotóide.
4.3 – Traçado em perfil longitudinal
Por definição, o traçado em perfil longitudinal é definido pela rasante, que é a linha definida pela interseção do Eixo da Estrada com a superfície do pavimento, e representa-se planificada (não projetada) num plano vertical. A rasante é constituída por traineis (alinhamentos retos) e concordâncias verticais (circulares ou parabólicas), sendo estas últimas as mais utilizadas.
A rasante deve aproximar-se quanto possível do terreno para tentar reduzir os movimentos de terra, e se possível fazer o equilíbrio de terras (escavação e aterro). A rasante deve também garantir as distâncias de visibilidade. Em terreno plano deve ter as inclinações mínimas para facilitar a drenagem e outros problemas associados a deficiências de drenagem. As inclinações máximas e a sua extensão não devem exceder determinados limites, evitando a redução de velocidade dos veículos pesados e grandes distâncias de travagem nas descidas.
Nas concordâncias em curvas convexas – a curvatura mínima é determinada por razões de visibilidade (DP – distância de visibilidade de paragem) e limitação da aceleração centrífuga vertical (comodidade); em curvas côncavas – a curvatura mínima é determinada por razões de visibilidade noturna (iluminação dos faróis) e comodidade.
Quando possível, a rasante deve ser fixada de modo a contemplar uma integração com o meio ambiente, evitando a execução de grandes escavações ou aterros que causem um impacto negativo no ambiente.
4.4 – Homogeneidade e coordenação planta – perfil
O condutor utiliza a informação visual recolhida da infraestrutura para entender as condições de circulação e com isso selecionar o comportamento a adotar. Assim, agravando progressivamente os raios das curvas em planta bem como as inclinações e extensões dos traineis, alerta-se, de uma forma natural, os condutores para as alterações da estrada. Não basta que os traçados em planta e em perfil longitudinal respeitem as características mínimas, conforme as Normas, e que sejam homogéneos, separadamente. É preciso também que estejam coordenados um com o outro:
Algumas normas de projeto do IEP:
“- O traçado em planta e perfil deve integrar-se no meio ambiente;
- A sobreposição das curvas em planta e perfil melhoram normalmente o aspeto visual da estrada. No entanto devem-se analisar as consequências desta sobreposição quanto à segurança e à operação do tráfego;
- Alinhamentos independentes nas estradas com 2X2 vias, sempre que o aumento do custo de construção seja economicamente aceitável;
- Pontos singulares não devem estar localizados em concordâncias convexas, em curvas em planta com pequeno raio ou em zonas em que haja descontinuidades de visibilidade de traçado.”
4.5 – Perfil transversal
Perfil transversal é a peça de desenho que resulta da aplicação do perfil transversal tipo às condições específicas do terreno, num determinado ponto. A informação a integrar consiste em: faixa de rodagem (número, largura e inclinação transversal); bermas (largura); valetas (forma e dimensão); taludes (e inclinação em aterro e escavação);
separador (largura e tipo, quando exista); sobrelargura; sobre elevação; órgãos de drenagem subterrânea; constituição do pavimento.
Os perfis transversais são normalmente representados em pontos afastados de 25 m ao longo do traçado. As características da estrada podem variar ao longo da variação do relevo, tendo em diferentes troços diferentes perfis tipo.
Figura 5 – Exemplo de perfil transversal tipo
4.6 – Avaliação dos impactes
Os impactes negativos avaliam-se sobretudo em vias a abrir de novo. Tratando-se de um alargamento o impacte é pouco significativo. Neste caso ou neste trabalho, apenas na zona junto ao Rio de Mel, onde o tabuleiro tem de ser alargado, existe um pequeno ribeiro cujo leito será mudado paralelamente ao atual.
Em termos de ocupação de solo, o tipo de uso mais afetado é o florestal, não sendo afetada nenhuma área urbana.
Na fase de exploração, os impactes socioeconómicos são globalmente positivos e muito significativos, sendo estes a mais-valia da estrada, permitindo a melhoria da acessibilidade na região.
4.7 – Autocad Civil 3D
A funcionalidade em topografia, incluindo a importação direta de dados de levantamentos topográficos não processados, ajustes de mínimos quadrados, definições
2/3
e transformações do sistema de coordenadas, edição das observações do levantamento topográfico, criação automática de geometria de topografia e criação de superfícies, está completamente integrada no software Autocad Civil 3D .
Cria modelos inteligentes de estradas utilizando a funcionalidade de modelação de corredores. A modelação de corredores utiliza secções personalizáveis, denominadas (subassemblies), para criar um modelo dinâmico. Esta é a grande vantagem deste
software, pois sendo dinâmico ao fazer uma alteração na estrada, por exemplo mudar o
eixo de posição, o software actualiza automaticamente os perfis, volume de terras, etc. Com esta solução conseguem-se abordar várias hipóteses, quer no alinhamento horizontal, quer em perfil longitudinal, e assim escolher a melhor opção a nível económico.
CAPÍTULO V – Descrição técnica dos troços de estrada
5.1 – Troço a abrir de novo
No AutoCadCivil 3D criou-se uma surface (MDT-Modelo Digital do Terreno) com o nome de terreno natural. Depois de criada surface inseriram-se as curvas de nível digitalizadas e os pontos criados, gerando o MDT.
Desenhou-se uma polilinha, que irá servir de diretriz, tendo como orientação as curvas de nível, que na carta utilizada têm uma equidistância de 10 m, procurando não ultrapassar os 10% (de preferência 7% devido à acumulação de gelo no inverno) que será uma reta de 100 m entre curvas, o que nem sempre é possível por ser uma zona montanhosa. Em seguida, no menu Alignment escolher Create aligment by from
Polyline (criar alinhamento a partir de uma polilinha), pede para selecionar a polilinha
e também o sentido do alinhamento, abrindo um quadro onde se define nome, estilo, etiquetas de alinhamento e a velocidade de projeto a considerar neste estudo (neste caso foi de 90 km/h).
Não ficou marcada a opção de criar curvas entre tangentes. Estas foram criadas com o comando Alignment Layout Tool (Ferramentas de configuração de alinhamentos), configurando as clotóides e raios das curvas. Para o raio de 110 m uma clotóide de A=40 e comprimento de 14,55 m; para o raio de 150 m uma clotóide de A=50 e comprimento de 16,67 m, segundo relação A=√LR.
Depois de definidos os parâmetros das clotóides - estas são curvas de transição entre os alinhamentos retos e as curvas circulares, onde quanto maior for o parâmetro A mais suave é a transição (R é o raio da clotóide num determinado ponto e L a extensão da clotóide desde o ponto inicial até ao ponto em análise), desenharam-se as curvas com o comando free Spiral-Curve-Spiral (Clotóide-Curva circular-Clotóide livre).
O perfil tipo a adotar tem uma faixa de rodagem de 6,50 m com 0,50 m de berma para cada lado, e onde for necessário valeta triangular de 1 m.
5.2 – Troço a beneficiar
Neste troço, depois de implantados os pontos do levantamento topográfico, uniram-se os pontos de berma de estrada, taludes, etc., linhas que posteriormente vão servir de linhas de quebra (breaklines) na superfície a criar. Depois de criada a superfície (MDT), com o grupo de pontos e linhas de quebra, lançou-se a diretriz, escolhendo a zona a alargar de modo a ter o menor movimento de terras possível, e fazendo-o de preferência só para um dos lados, só se expropriando um proprietário, e caso necessário só se faz um muro.
5.3 – Perfil longitudinal
No menu Profile ativa-se o comando Create Profile from Surface (criar perfil a partir
de MDT), com o alinhamento definido seleciona-se a superfície do terreno com o
comando Add (adicionar), seguido do Draw in profile view (desenhar no perfil), do
Figura 7 – Configuração do perfil longitudinal
Novamente no menu Profile escolhe-se o comando Create Profile by Layout (criar
perfil a partir de desenho), pede para selecionar o perfil longitudinal, aparecendo em
seguida o quadro que servirá para lançar a rasante. Está-se a trabalhar com um template
(modelo) fornecido pela autodesk que já tem estilos de guitarras para perfis
longitudinais em português, assim como a rotulagem dos mesmos.
Confirmando no OK, aparece o quadro do Profile Layout Tools. No primeiro botão do mesmo vai-se configurar o tipo de curva da rasante, neste estudo a curva parabólica.
Figura 9 – Configuração da concordância vertical
No Profile Layout Tools escolhe-se Draw Tangents With Curves (desenhar tangentes
com concordâncias), e desenha-se no perfil longitudinal a rasante do projeto. Esta
Figura 10 – Perfil longitudinal com rasante
5.4 – Perfil transversal
Vai-se criar o perfil transversal tipo, neste caso uma faixa de rodagem de 6.50 m com 0,5 m de berma para cada lado, valetas e taludes em escavação ou aterro. Este será o perfil tipo para a estrada a abrir de novo. Para a estrada a beneficiar ao perfil anterior será acrescentada uma ciclovia de 1,5 m (parâmetros fornecidos pelo dono da obra), separada da faixa de rodagem por uma valeta de 1,0 m Esta configuração tem em conta a proteção dos terrenos envolventes, minimizando os impactos na natureza.
O perfil tipo do troço a abrir de novo é o mesmo da figura 11 sem a ciclovia.
No Civil 3D o perfil transversal é designado por assembly e o conjunto dos elementos que o compõem subassemblies. No painel Home, separador Create Design faz-se
Assembly>>Create Assembly. Surge a caixa de diálogo do Assembly onde se configura o
nome e estilo, e clicando OK pede para localizar o eixo da via. Para adicionar a este os
subassemblies tem de se ativar a barra de comandos toolpaletes. Nesta trabalha-se com
a palete Civil Metric Assemblies, escolhendo o separador Lanes, clicando em
LaneOutsideSuper. No commandline pede o ponto de inserção, clica-se no eixo.
Seleciona-se o subassemblie>>properties.
Figura 12 – Subassemblie LaneOutsideSuper>>Properties
Neste quadro configuram-se as espessuras das camadas de desgaste (0,05 m), de regularização (0,05 m) e base (0,20 m), extensão de 3,25 m assim como a inclinação da faixa de rodagem (2.50 %).
No extremo superior direito deste último, insere-se o subassemblie correspondente à berma, do separador Shoulders>>shouderextendsubbase. Seleciona-se este e nas propriedades configura-se o mesmo, com a berma de 0,50 m, espessura da base 0,30 m,
largura da valeta 0,50 m e inclinação 1:1. Em seguida no separador Metric Daylight
Subassemblies insere-se o DaylightMaxWidth no estremo do shouderextendsubbas,
módulo que representa os taludes. Seleciona-se o DaylightMaxWidth e nas propriedades configuram-se as mesmas: inclinação para escavação 2:3, inclinação para aterro 3:2, e sendo um estudo prévio considera-se uma extensão máxima de 30m. Num projeto definitivo, os taludes deveriam ter uma altura máxima de 6 m, uma plataforma de 2 m com um dreno para águas pluviais e novamente talude, seguindo a sequência anterior até interceptar o terreno.
Figura 13 – Talude em escavação
O troço a beneficiar do lado direito em relação ao sentido estipulado para o alinhamento não leva berma, mas sim uma valeta triangular, sendo o subassemblie do separador
Curbs>>UrbanCurbGutterValley2, tendo a dimensão de 0,80 m na primeira face, 0,20
m na segunda face, com a profundidade de 0,20 m. No mesmo separador insere-se a seguir o UrbanSideWalk, com a dimensão de 1,50 m e inclinação para a valeta de 2,50 %. Inserem-se em seguida os taludes.
Tendo executado a metade do perfil tipo, com o rato seleciona-se a mesma, e clicando no botão direito do rato escolhe-se o comando mirror (espelho). Este pede o ponto do meio, seleciona-se o eixo e completa-se o perfil tipo.
5.5 – Modelação da estrada – Corredor
O corredor é a representação tridimensional da estrada, através do qual se determinam os volumes de terras de escavação e aterro, e utiliza o alinhamento, o perfil longitudinal (rasante) e o perfil tipo do terreno.
No separador Home>>Create Design>>Corridor>>Create Simple Corridor, aparece um quadro para definir o nome – Ante Projeto. Em seguida pede para selecionar o alinhamento, neste caso Variante 6, o perfil – Rasante e o perfil transversal a aplicar –
perfil tipo, aparecendo um quadro onde se introduz a target Surface: terreno natural, a
superfície que será intercetada pelo corredor.
Figura 14 – Target Mapping – corredor
Ao pressionar OK é gerado o corredor.
No Toolspace, com o botão direito em Prospector>>corridors>>Ante
Projecto>>Properties surge o quadro das propriedades do corredor, onde se vai criar a
superfície deste. No separador surfaces pressiona-se o botão create a Corridor Surface. Em surface style seleciona-se o estilo Grid.
Figura 15 – Propriedades do corredor
No botão Add surface item adicionamos os links Base e Daylight. No separador
Boundaries com o botão direito do rato em Ante Projecto Surface escolhe-se Add Automatically e Daylight. Seleciona-se Apply e OK.
5.6 – Criar múltiplas secções transversais
Para gerar as secções criadas ao longo do alinhamento tem de se criar as Sample lines
(linhas de exemplo). No separador Menu bar>>Sections>>Create Sample lines, pede
para indicar o alinhamento e aparece o quadro Sample line Tools e outro onde se dá o nome do Sample Line Group, com as superfícies a ter em conta. Selecionando o botão
Create Sample lines – by Station Range (número de perfil).
Configurando neste quadro a distância entre perfis de 25 m, e validando a criação destas no início e fim do alinhamento (true), confirmando no fim com OK, duas vezes.
Em Prospector>>corridors>>Sample line Groups>>Transversais>>Properties
editam-se as propriedades de grupo das Sample Lines, selecionando o separador
Material List. No botão Import another criteria seleciona-se Movimento de Terras, em EG – terreno natural e em Datun – Ante projeto, as duas superfícies que irão servir para
o cálculo de volumes.
Figura 17 – Sample line Group Properties
Em Menu bar>>Sections>>Create Multiple sections Views ativa o quadro em baixo, indicando o alinhamento, o sample line grupo e estilos.
Seleciona-se o botão next até à última opção, Section View Tables, pedindo em seguida um ponto no ecrã para inserir os perfis.
5.7 – Volume de terras
5.7.1 – Volume de terras – Troço as abrir de novo
Têm-se os elementos suficientes para determinar o volume de terras. No Menu
bar>>Sections>>Compute Materials pede para selecionar o alinhamento e o sample line grupo. Depois de selecionados aparece o quadro com as superfícies que vão ser
sobrepostas:
Figura 19 – Compute Materials
No Menu bar>>Sections>>Compute Materials>>Generate Volume Report dá o relatório dos volumes:
Station Cut Area (Sq.m. ) Cut Volume (Cu.m.) Reusabl e Volume (Cu.m.) Fill Area (Sq.m. ) Fill Volu me (Cu. m.) Cum. Cut Vol. (Cu.m.) Cum. Reusable Vol. (Cu.m.) Cum. Fill Vol. (Cu.m.) Cum. Net Vol. (Cu.m.) 48+50.000 3.58 365.41 365.41 0.01 0.12 313106.44 313106.44 189028.76 124077.68 48+50.535 3.20 1.81 1.81 0.05 0.02 313108.25 313108.25 189028.77 124079.48 Figura 20 – Tabela 1
Na tabela 1 em formato XML, pode-se verificar que se tem um excesso de escavação, 124079.48 m3. Utilizou-se a rasante do perfil longitudinal para equilibrar os volumes de escavação e aterro, obtendo no final um volume de 11530.60 m3 a transportar a depósito. Nesta tabela tem-se as colunas Cumulative Cut Volume (Volume acumulado
de escavação) e Cumulative Fill Volume (Volume Acumulado de Aterro), cuja diferença
se faz na coluna Net Volume, valores em m3 (Cu.m.).
Em Menu bar>>Sections>>Add Table>>Total Volume criou-se uma tabela com os volumes, inserida no desenho.
Figura 21 – Tabela de volumes – 1º troço
5.7.2 – Volume de terras – Troço a alargar
Neste troço criou-se o corredor correspondente à estrada e uma plataforma para uma rotunda que servirá de acesso à futura zona industrial. Para o primeiro obteve-se o volume de:
Como esta versão do Autocad civil 2010 ainda não tem a opção de executar rotundas (roundabout), criou-se uma plataforma com o comando Grading. Fez-se uma polilinha com a dimensão da rotunda, com um raio de 25m, sendo a placa giratória de 16,50 m, tendo uma zona galgável de 1,50 m, uma faixa de rodagem de 7, 00 m e um passeio de 1,50 m. Com essa polilinha criou-se uma Feature Line (linha característica), que depois foi editada para atribuir as cotas da rasante. Com o comando Grading Creation Tools criou-se o Grading Group “rotunda r25”. Assim obteve-se o volume desta plataforma,
Figura 23 – Grading Creation Tools
Ao volume total de terras obtido na estrada subtrai-se o volume entre os perfis 140 e 150, zona da rotunda, adicionando posteriormente o volume obtido para a plataforma, ficando em escavação 8560.02-1835.28 = 6724,74 + 6004.95 = 12729,69 m3. Em aterro este troço da estrada não o tem, pelo que ao total da estrada se acrescenta o da rotunda 8251,63+58.25= 8309,88 m3.
5.8 – Alargamento da ponte existente
Havendo necessidade de alargar o tabuleiro atual sobre o Rio de Mel, alargamento esse de 4.20 m, a solução a empregar será a dos pré fabricados Box-Culvert. Os Box Culverts constituem um grupo de estruturas enterradas geralmente formadas por quadros de betão armado, pré-fabricados ou betonados in-situ, cuja função principal consiste na materialização de galerias de drenagem ou saneamento e pontilhões. Também são utilizados na realização de passagens inferiores, agrícolas, pedonais e ecológicas.
Tendo o vão atual cerca de 6.10 m, a empresa PREMAFE – Fábrica de Artefactos de Cimento, Lda disponibiliza estes pré fabricados de secção aberta com larguras até 7 m.
Figura 24 – Pré fabricados Box-Culvert
Será enviado a esta empresa o levantamento topográfico da zona da ponte à escala 1:200 para que esta possa efetuar os cálculos e orçamento do respetivo alargamento.
CAPÍTULO VI – Peças escritas
Tratou-se até ao momento das peças desenhadas, nomeadamente da planta parcelar, perfil longitudinal e perfis transversais. A estas tem de se acrescentar as peças escritas: memória descritiva e justificativa, medições e orçamento, caderno de encargos e condições técnicas e plano de prevenção e gestão de resíduos de construção e demolição.
O Decreto-Lei n.º 46/2008, de 12 de Março, veio estabelecer o regime jurídico específico a que fica sujeita a gestão de resíduos resultantes de obras ou demolições de edifícios ou de derrocadas, designados resíduos de construção e demolição (RCD), compreendendo a sua prevenção e reutilização e as suas operações de recolha, transporte, armazenagem, triagem, tratamento, valorização e eliminação.
A gestão dos RCD é da responsabilidade de todos os intervenientes no seu ciclo de vida, desde o produto original até ao resíduo produzido, na medida da respetiva intervenção no mesmo.
Em caso de impossibilidade de determinação do produtor do resíduo, a responsabilidade pela respetiva gestão recai sobre o seu detentor. A responsabilidade das entidades referidas anteriormente extingue-se pela transmissão dos resíduos a operador licenciado de gestão de resíduos ou pela sua transferência, nos termos da lei, para as entidades responsáveis por sistemas de gestão de fluxos de resíduos.
Neste âmbito é previsto que nas empreitadas e concessões de obras públicas, o projeto de execução seja acompanhado de um Plano de Prevenção e Gestão de RCD (PPG), o qual assegura o cumprimento dos princípios gerais de gestão de RCD e das demais normas respetivamente aplicáveis, constantes do decreto-lei n.º 46/2008 e do Decreto-Lei n.º 178/2006.
Os materiais que não sejam possível reutilizar e que constituam RCD serão obrigatoriamente objeto de triagem em obra com vista ao seu encaminhamento, por fluxos e fileiras de materiais, para reciclagem ou outras formas de valorização.
Metodologia de prevenção RCD
Materiais a reutilizar na própria obra em m3
Identificação dos materiais Quantidade a reutilizar (m3) Quantidade a reutilizar
relativamente ao total (%) ao total de materiais usados (%)
Solos de escavação (reutilizados nos trabalhos da obra de origem
conforme nº 1 do Artigo nº 6 do DL (46/2008)
8309.88 65.28 %
Figura 25 – Quadro de produção de RCD
As peças escritas referem-se apenas ao troço a beneficiar, com a extensão de 2045 m. Em anexo juntam-se a memória descritiva e o orçamento.
Também no anexo III o índice de um caderno de encargos relativo a contratos de empreitadas de obras públicas, descriminando várias cláusulas como as obrigações do Empreiteiro, do Dono da obra, onde se inclui a segurança, higiene e saúde no trabalho, condições fundamentais para prevenir acidentes.
Quadro de produção de RCD e CCódigo LER Quantidade produzida (ton ou m3) Quantidade para reciclagem (%) Operação de reciclagem Quantidade para valorização (%) Operação de valorização Quantidade para eliminação (%) Operação de eliminação Misturas betuminosas contendo alcatrão 117 03 01 819 m 3 --- --- --- --- 100 D15 Valor total m3 819 m3
CAPÍTULO VII – Conclusão
Foi um projeto que, por ser o primeiro, obrigou a percorrer campos e conceitos até agora ainda não abordados, sobretudo no que se refere a todo o processo das peças escritas.
Na parte do software aprofundou-se mais um pouco o conhecimento do AutocadCivil 3D, da empresa Autodesk ficando com a consciência de que ainda ficaram vários campos por explorar.
Estes são pois os conhecimentos mínimos que permitem projetar estradas municipais ou arruamentos urbanos, podendo ser aprofundados na teoria e na prática.
Nestes estudos são infinitas as opções e soluções que se podem apresentar, cuja avaliação, muitas vezes, só em termos futuros permite verificar se as opções tomadas foram as melhores. Por outro lado, dado o fato destes empreendimentos serem quase exclusivamente públicos, e como tal sujeitos às intervenções do poder político, muitas vezes o projetista é condicionado a optar por determinadas soluções, ficando com as suas opções limitadas e restando-lhe a responsabilidade de, dentro das balizagens que lhe são impostas, otimizar soluções que não tiveram origem em critérios estritamente técnicos.
Em comparação com os outros projetos de Engenharia Civil, um estudo de uma nova via de comunicação apresenta algumas particularidades. Nestes projetos, logo em fase de Estudo Prévio, têm que intervir várias áreas da Engenharia (algumas delas já com desenvolvimentos finais, caso dos estudos de impacte ambiental), assim como múltiplas e variadas entidades e serviços, competindo ao Engenheiro projetista a sua coordenação.
Tornou-se assim bastante proveitoso o contato com técnicos já com bastante experiência neste campo, e que se manifestaram sempre disponíveis para o esclarecimento de dúvidas. Confirma-se pois o grande mérito do estágio, que ao ser realizado numa empresa, permite ao estudante o contato com a “engenharia” no terreno, podendo desta forma aplicar os conhecimentos adquiridos durante a sua formação.
Bibliografia
Publicações
Sousa J. João, FCA – Autocad Civil 3D Depressa & Bem, 2012
Sousa Cruz J. José; Reweik P., PF – Manual do Engenheiro Topógrafo, 2003
Manuais da unidade curricular de Vias de Comunicação – Eng. Topográfica – ESTG – Instituto Politécnico da Guarda
Endereços Eletrónicos
(visitados entre Janeiro e Maio de 2012)
https://www.google.pt/ http://www.premafe.pt/produtos.php?c=90 http://www.netresiduos.com/pt/codigosler.asp?id=1345&mid=230 http://www.snsv.pt/index.php?option=com_content&view=article&id=46&Itemid=40 http://pt.scribd.com/doc/19021441/GUIA-RAPIDA-CIVIL-3D-20082 http://www.estradasdeportugal.pt/index.php/pt/areas-de-atuacao/empreendimentos http://www.igeo.pt/produtos/geodesia/vg/renep/renep.asp http://www.igeoe.pt/servir/ifr_servir.htm
ANEXO I
L I G A Ç Ã O D A A 2 4 À E R 2 2 8 – 2 ª F A S E ( T R O Ç O P I N D E L O D O S M I L A G R E S A E . N . 2 )
TERRAPLANAGENS E PAVIMENTO
MEMÓRIA DESCRITIVA E JUSTIFICATIVA
1. INTRODUÇÃO
Refere-se a presente memória descritiva e justificativa ao projeto de ligação da A24 à ER 228 – 2ª Fase (TROÇO PINDELO DOS MILAGRES A E.N. 2), que consistirá no alargamento e reabilitação da EM 564, no troço entre Pindelo dos Milagres e a EN 2.
2. DESCRIÇÃO DA VIA A BENEFICIAR
A via em estudo desenvolve-se em terreno de orografia difícil, zona montanhosa, apresentando um traçado sinuoso, perigoso, com curvas de raio baixo.
A estrutura do troço sujeito a beneficiação é de semipenetração betuminosa simples, encontrando-se bastante degradada, não existindo sinalização vertical e horizontal, nem qualquer tipo de equipamento de segurança.
3. OBJECTO DO PROJECTO
Com a beneficiação desta via, pretende-se que a ligação entre Pinho e Pindelo dos Milagres, bem como a ligação à A24 e à ER 228, possibilite uma maior comodidade, rapidez e segurança aos utentes desta importante estrada do concelho, uniformizando-se a rede municipal em termos de estrutura de pavimento, largura e todo o equipamento rodoviário.
4. TRAÇADO
4.1. ESTRUTURAÇÃO VIÁRIA
No presente projeto, foi definida a seguinte via:
4.2. TRAÇADO EM PLANTA E PERFIL LONGITUDINAL 4.2.1. Troço entre Pindelo dos Milagres e EN 2
A via a intervir tem uma extensão de cerca de 2.045,00 m.l., é constituído por alinhamentos retos e por alinhamentos curvos.
Em perfil longitudinal é constituído por treze trainéis retos e por doze curvas verticais.
A obra inicia-se junto ao cruzamento para Rio de Mel e termina na rotunda da EN 2, de acesso à A24.
4.3. PERFIS TRANSVERSAIS TIPO
Os perfis transversais tipo desta via são constituídos, em secção corrente, por duas faixas de rodagem, em que a largura de cada faixa é de 3.25 metros, confinando lateralmente com:
- nas laterais da via levará uma berma com 0,50m de largura de cada lado, sendo a berma direita, sentido Pindelo – EN 2, pavimentada;
- numa lateral direita do mesmo sentido, levará uma valeta triangular em betão com 1,00m de largura seguida de uma ciclovia de 1,50 m, e na outra levará uma valeta triangular em betão com 0,50m de largura;
No que diz respeito às inclinações transversais, as faixas de rodagem têm inclinação de 2,5% nos troços retos e 6% como máximo no troço curvo, as bermas têm inclinação de 4%.
5. MOVIMENTO DE TERRAS
5.1. ESCAVAÇÃO
As terras provenientes da escavação serão depositadas em estaleiro do empreiteiro.
5.2. ATERRO
Nas zonas de execução de aterros, estes serão feitos com as terras provenientes da escavação e com terras de empréstimo se necessário (terras estas provenientes da
saibreira que confina com a via), e apenas com os solos que garantam as qualidades exigidas nas especificações técnicas.
Dever-se-á:
- Efetuar os aterros em camadas com o máximo de 30 cm de espessura;
- Atingir um grau de compactação mínimo de 95%, relativamente ao ensaio de Proctor Modificado.
5.3. TALUDES
Os taludes de aterro e escavação serão devidamente consolidados e regularizados respeitando os perfis transversais.
5.4. MAPA RESUMO DE TERRAPLANAGENS
O movimento de terras previsto, é o que se apresenta no seguinte quadro:
TROÇO Superfíci e Ocupaçã o Desmataçã o VOLUMES (m3)
Aterro Escavação terra
Pindelo - Pinho
21213,70 9.514,00m2 8.309,88m3 12.729,69m3
5.5. SANEAMENTO DE SOLOS
Será necessário efetuar saneamento de solos sempre que as condições dos mesmos não respeitem as especificações descritas no caderno de encargos.
6. PAVIMENTAÇÃO
6.1. INTRODUÇÃO
O dimensionamento do pavimento rodoviário, pretende assegurar as condições de tráfego durante o período de vida útil para que a estrutura foi calculada (20 anos),
minimizando as intervenções de conservação, ao longo desse mesmo intervalo de tempo.
O tráfego é constituído por diversos tipos de veículos que se encontram agrupados segundo o IEP, de “a” a “k”. Para efeitos de dimensionamento de pavimentos, só a classe “f” e seguintes (veículos pesados têm interesse, em virtude das cargas por eixo dos veículos ligeiros terem um efeito desprezável).
Partindo de dados de tráfego estimados, tendo em consideração o tipo de tráfego e a frequência de utilização de locais similares, realizou-se o dimensionamento do pavimento.
Estimaram-se então os seguintes valores:
- Veículos da classe “f2” segundo a classificação do IEP= 20 veículo/dia - Veículos da classe “i” segundo a classificação do IEP= 20 veículo/dia
Estrutura do Pavimento em Betão Betuminoso (0/10)
Camada Material Espessura
(cm)
Desgaste Betão Betuminoso (0/10) 5
Regularização Macadame Betuminoso (0/20) 5 Fundação Agregado Britado
Granulometria Extensa (0/40) 20
Leito Solo – CBR 5%
6.2. Caracterização dos Materiais
6.2.1. Solo de Fundação
A caracterização mecânica do solo de fundação é feita através do coeficiente de Poisson e do Módulo de deformabilidade.
Quanto ao coeficiente de Poisson, considerar-se-á o valor de 0.35 como é geralmente usado para solos de fundação.
O módulo de deformabilidade do solo de fundação (Esf) será estimado de acordo com a seguinte expressão:
Esf= 17.6 x CBR 0.64
Com E em Mpa.
6.2.2. Camadas granulares
Os módulos de deformabilidade das camadas granulares do pavimento (sub-base e /ou base), Esb, podem ser tomados em função do módulo de deformabilidade do solo de fundação Esf, de acordo com a expressão de CLAESSEN:
Esb= k. Esf com k= 0.2 x h sb0.45
hsb – espessura da camada de sub-base granular do pavimento (mm).
6.2.3. Camadas betuminosas
No caso das camadas betuminosas foi usado o método empírico-mecanicista da Shell (Bonnaure, 1997) na previsão do módulo de deformabilidade, para uma determinada rigidez do betume, Sb.
E foi considerado que, o betume utilizado deverá possuir uma penetração a 25º de 35/50.
No que respeita ao coeficiente de Poisson, irá ser considerado o valor de 0,35.
6.3 DIMENSIONAMENTO- CRITÉRIOS DE RUÍNA DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
O dimensionamento analítico do pavimento rodoviário, consistiu genericamente, nos seguintes passos:
definição de ações;
adoção de uma estrutura inicial composta por materiais de determinadas características;
análise do comportamento da estrutura, usando as propriedades mecânicas dos materiais necessárias à resolução dos modelos de comportamento;
comparação das tensões e extensões resultantes da análise estrutural com aquelas que constituem o limite para o qual os materiais ainda podem resistir em condições de segurança;
ajustamento da estrutura adotada e/ou usar materiais com outras características até se conseguir um dimensionamento conveniente.
Os critérios de ruína, situação limite em relação às quais os pavimentos são analisados nos métodos empírico-mecanicistas de dimensionamento, são os seguintes:
critério de fadiga (fendilhamento excessivo com início nas zonas mais tracionadas das camadas ligadas), controlado pela extensão radial da tração, na base das camadas betuminosas);
critério de deformação permanente (assentamento excessivo à superfície do pavimento), controlado pela extensão vertical de compressão, no topo do solo de fundação.
Para verificação estrutural do pavimento foi utilizado um programa de cálculo automático, que nos fornece as estruturas propostas e nas interfaces mais críticas, as extensões unitárias verificadas por aplicação de uma carga padrão (neste caso, eixo-padrão de 80 KN).
6.4. TIPOLOGIA DOS PAVIMENTOS
6.4.1. Pavimento Tipo 1 – Pavimento Betuminoso
Nas plataformas rodoviárias o pavimento a executar será uma estrutura flexível em betão betuminoso, constituída por:
Camada de desgaste em Betão Betuminoso (0/10) com 0,05 m de espessura;
Camada de regularização em macadame betuminoso (0/20) com 0,05 m de espessura;
Fundação em Agregado Britado de Granulometria Extensa (0/40) com 0.20 m de espessura.
6.4.2. Pavimento Tipo 2 –Passeios em cubos de granito
Nas plataformas destinadas à circulação de peões, o pavimento terá a seguinte estrutura:
Cubos de granito cinza com 0,10 m espessura;
Almofada de areia fina em traço seco de cimento 1/3 com 0.05 de espessura;
Base em Agregado Britado de Granulometria Extensa (0/40) com 0.15 m de espessura.
ANEXO II
(Orçamento)
CÂMARA MUNICIPAL DE S.PEDRO DO SUL
Empreitada: Ligação da A24 à ER 228-2ªFase(Troço Pindelo dos Milagres a EN 2)
1/Mai/2012
PREÇO TOTAL TOTAL
ARTIGO DESIGNAÇÃO UNI
. QUANT. UNITÁRI O ARTIGO CAPÍTULO Cap. 1 Estaleiro
1.1 Montagem e desmontagem de estaleiro, incluindo vedações e acessos.
un 1,00 1000 1000
1.2 Encargos inerentes à instalação e manutenção de meios de segurança e higiene na obra de acordo com a legislação em vigor e o respetivo projeto.
un 1,00 500 500
Total do Cap. 1 1500
Cap.2 Movimento de terras
2.1 Desmatação, com limpeza de toda a vegetação, eventuais árvores e raízes existentes, incluindo remoção, carga e transporte dos produtos a vazadouro do empreiteiro.
m2 9.514,00 0,30 2854
2.2 Escavação com meios mecânicos em terreno de qualquer natureza, contemplando a consolidação e regularização de taludes e de serventias, incluindo remoção, transporte e descarga dos produtos sobrantes a vazadouro.
m3 12.729,69 1,90 24186
2.3 Execução de aterros com terras provenientes da escavação e terras de empréstimo, isentas de pedras e elementos estranhos, contemplando a consolidação e regularização de taludes, incluindo compactação por meios mecânicos em camadas de 20cm.
m3 8.309,88 1,50 12465
