UNIVERSIDADE DE UBERABA

VICTOR RAMOS PADILHA

REBAIXAMENTO DE LENOL FRETICO EM PROJETOS

DE RODOVIAS

UBERABA-MG

2013

VICTOR RAMOS PADILHA

REBAIXAMENTO DE LENOL FRETICO EM PROJETOS

DE RODOVIAS

Trabalho apresentado Universidade

de Uberaba como parte das atividades

avaliativas da disciplina de Estradas I,

do 7 perodo do curso de Engenharia

Civil.

Professor: Paulo Roberto Garcia

UBERABA-MG

2013

SUMRIO

1 INTRODUO ............................................................................................. 1

2 DRENOS PROFUNDOS ............................................................................... 1

3 DRENOS EM ESPINHA DE PEIXE ............................................................ 2

4 COLCHO DRENANTE .............................................................................. 2

5 DRENOS SUB-HORIZONTAIS ................................................................... 3

6 VALETOES LATERAIS ............................................................................... 4

7 DRENOS VERTICAIS .................................................................................. 4

8 ELETROSMOSE ........................................................................................... 5

9 CONCLUSO ............................................................................................... 5

10 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ....................................................... 5

1

1 INTRODUO Quando se fala em drenagem de estradas possvel reconhecer dois destinos para

as guas provenientes de precipitaes: parte escorre sobre a superfcie dos solos e parte

se infiltra, podendo formar lenis subterrneos. Dentre essa situaes h diversas

variaes devido a diversidade das caractersticas de cada regio, tais como tipo de solo,

topogrfica e clima.

Geralmente h sempre a necessidade de se manter o lenol fretico a

profundidades de 1,50 a 2,00 metros do subleito das rodovias. Esse trabalho tem por

finalidade apontar as formas possveis de resolver esse problema, as quais foram

desenvolvidas ao longo dos anos. So elas: Drenos profundos, Drenos espinha de peixe,

Colcho drenante, Drenos horizontais profundos, Valetes laterais, Drenos verticais de

areia e a Eletrosmose.

2 DRENOS PROFUNDOS Tem por finalidade interceptar o fluxo de agua subterrnea atravs do

rebaixamento do lenol fretico. So instalados preferencialmente em profundidades

que variam entre 1,50 a 2,00m, aliviando assim o lenol fretico protegendo o corpo

estradal. Temos dois tipos de materiais a serem empregados:

a) Materiais filtrantes: areia, agregados britados, geotextil, etc. b) Materiais drenantes: britas, cascalho grosso lavado, etc. Para se dimensionar um dreno profundo devemos considerar que existem dois

modelos, ou seja, drenos com tubos, rgidos ou flexveis, e drenos cegos.

Os drenos com tubos so constitudos por uma vala onde so instalados os tubos e o

material de enchimento, ou envoltrio, podendo ou no ser selados. recomendado que

o material de enchimento tenha granulometria prpria e adequada para evitar

colmatao e atender as condies de vazo. Essas granulometrias so obtidas pelo

processeo de Terzaghi, Darcy dentre outros. Abaixo a Figura 1 ilustra as sees de

drenos profundos contnuos e descontnuos, e a Figura 2 que mostra o perfil do lenol

fretico rebaixado.

Figura 1. Sees de Drenos Profundos.

Fonte: DNIT Manual de Drenagem (2006)

2

Figura 2. Perfil dos Lenis Freticos Rebaixados.

Fonte: DNIT Manual de Drenagem (2006)

3 DRENOS EM ESPINHA DE PEIXE So destinados a drenagem de grandes reas em sentido obliquo ao eixo

longitudinal da rodovia (figura 3). So normalmente usados em srie, e com

profundidade mais baixa, sendo assim sem tubos, entretanto podem eventualmente ser

usados com tubos. Devido s condies existentes podem desaguar livremente ou em

drenos longitudinais.

Seu dimensionamento segue a mesma linha de raciocnio dos drenos profundos,

devendo ser calculado a vazo demais elementos utilizando os mtodos descritos acima.

Figura 3. Drenos em espinha de peixe.

Fonte: DNIT Manual de Drenagem (2006)

4 COLCHO DRENANTE Seu principal objetivo so guas situadas a pequena profundidade do corpo

estradal, em que o volume no possa ser drenado pelos drenos espinha de peixe. So usados em:

Nos cortes em rocha;

Nos cortes em que o lenol fretico estiver prximo do greide de terraplanagem;

Na base dos aterros onde houver gua livre prximo ao terreno natural;

Nos aterros construdos sobre os terrenos impermeveis

3

A agua drenada pelos colchoes deve ser removida pelos drenos longitudinais.

Figura 4. Obra de duplicao da BR-101 na Paraba

Fonte: Melo (2006)

Seu dimensionamento, como se trata, ainda, de meio poroso, existe a necessidade

de determinar o volume dagua que vai escoar e o gradiente hidrulico do fluxo, que poder ser substitudo pela declividade da camada. Os coeficientes de permeabilidade

devero atender as necessidades da vazo. De posse desses dados o calculo da espessura

da camada depende da lei de Darcy como j mencionado anteriormente.

5 DRENOS SUB-HORIZONTAIS Os drenos sub-horizontais so aplicados para a preveno e correo de

escorregamentos nos quais a causa determinante da instabilidade a elevao do lenol

fretico ou do nvel piezomtrico de lenis confinados. No caso de escorregamentos de

grandes propores, geralmente trata-se da nica soluo econmica a se recorrer.

So constitudos por tubos providos de ranhuras ou orifcios na sua parte superior,

introduzidos em perfuraes executadas na parede do talude, com inclinao prxima

horizontal. As figuras 5 e 6 mostram um dreno sub-horizontal.

Figura 5. Seo transversal Figura 6. Vista de Frente

Fonte: DNIT Manual de Drenagem (2006) Fonte: http://www.sondasul.com.br [2012]

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Para o projeto e necessrio uma caracterizao geotcnica do macio, por meio

de sondagens adequadas distinguindo assim trs situaes:

Rochas ou solos heterogneos com relao permeabilidade; Neste caso a drenagem tem por objetivo interceptar o maior numero possvel

de veios permeveis ou bolses. A direo dos drenos deve ser tal que

intercepte cada famlia de fraturas. Em alguns casos podendo dispor de drenos

em forma de leque.

Materiais essencialmente homogneos com relao permeabilidade; No caso das rochas ou solos homogneos, podemos utilizar bacos existentes

para uma primeira estimativa do numero, comprimento e espaamento dos

drenos.

Escorregamentos relativamente impermeveis com nvel piezomtrico elevado.

Nesse terceiro tipo, o comprimento dos drenos deve ser tal que a camada

saturada de alta permeabilidade seja interceptada ao longo de um trecho

perfurado do tubo com comprimento razovel. H a necessidade de se

considerar o dreno dotado de trecho perfurado apenas nesta camada profunda,

de modo a no se irrigar camadas mais superficiais.

6 VALETOES LATERAIS Existem casos em que se recomendam os valetes laterais formados a partir do

bordo do acostamento, sendo este valeto constitudo, de um lado, pelo acostamento, e

do outro pelo prprio talude do corte, processo este designado por falso-aterro.

No obstante a economia obtida no sistema de drenagem, a estrada ficar sem

acostamento confivel na poca das chuvas e nos tempos secos ter um acostamento

perigoso, face rampa necessria, a no ser que haja alargamentos substanciais, o que

equivale a dizer que os valetes laterais vo funcionar independentemente da plataforma

da rodovia.

O dispositivo (valeto lateral), por outro lado, em regies planas, pode exercer sua

dupla funo sem dificuldade, visto poder trabalhar como sarjeta e dreno profundo, ao

mesmo tempo. Recomenda-se o revestimento dos taludes do canal com gramneas.

A profundidade do mesmo ser de 1.5 a 2.0 m e os taludes de 3/2, quando possvel.

7 DRENOS VERTICAIS Os drenos verticais de areia consistem, basicamente, na execuo de furos verticais

penetrando na camada de solo compressvel, nos quais so instalados cilindros com

material granular de boa graduao. A compresso decorrente expulsa a gua dos vazios

do solo o que, aliado ao fato de que normalmente a permeabilidade horizontal menor

que a vertical, faz com que se reduza o tempo de drenagem. Na figura 7 um exemplo de

dreno vertical.

Figura 7. Dreno Vertical de Areia

Fonte: Melo (2006)

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8 ELETROSMOSE O mtodo de drenagem por eletrosmose, segundo Maragon, baseia-se no seguinte

princpio: a superfcie das partculas dos solos de granulao muito fina (argilas

coloidais) possui uma carga eltrica negativa, decorrendo ento em torno das partculas,

a formao de uma pelcula de gua com predominncia de ons com carga positiva. Se

se colocarem dois eletrodos em um solo saturado, aps o estabelecimento de uma

corrente eltrica entre ambos, a gua contida nos vazios do solo percorrer no sentido

do nodo (polo positivo) para o ctodo (polo negativo).

Figura 8. Esquema de Drenagem por Eletrosmose.

Fonte: UFJF - Tpicos em Geotcnica e Obras de Terra (2004)

9 CONCLUSO Nesse trabalho foram dispostos diversos tipos de dispositivos de drenagem do

pavimento rodovirio. Estes dispositivos tem que ser dimensionados adequadamente

garantindo assim integridade da estrutura do pavimento e a segurana dos usurios.

Os vrios sistemas apresentados, com funes distintas, interagir

harmoniosamente entre si, evitando assim possveis eroses do solo e tambm uma

possvel ruptura de taludes, devido grande quantidade de gua que pode incidir no

solo.

Alm disso, de acordo com Michelin, devem ser avaliadas as condies

financeiras, que podem ser de baixo custo de implantao, entretanto, posteriormente

podero gerar grande manuteno.

Portanto o projetista da drenagem dos pavimentos deve ter plena conscincia das

caractersticas naturais do terreno, propondo solues adequadas para cada tipo de

situao, o que est ligado diretamente com a vida til da via e a qualidade do

pavimento.

10 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

DNIT- DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA E

TRANSPORTES - Manual de Drenagem de Rodovias. Braslia, DNIT, 2006.

MARAGON, M. Tpicos em Geotcnica e Obras de Terra, UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA, 2004.

MELO R. - Drenagem do Pavimento - Departamento de Engenharia Civil e

Ambiental, UNIERSIDADE FEDERAL DA PARBA, 2007.

MICHELIN, R. - Drenagem Superficial e Subterrnea De Estradas . INSTRUES PARA DERNAGEM DE RODOVIAS Tomo I e I MT, Editora Multilibri Ltda, 1975.