Projeto Geométrico de Rodovias e Ferrovias: Seções Transversais

Projeto Geométrico de Rodovias e Ferrovias Aula 9 Seções Transversais Elementos da seção transversal Os elementos típicos das seções transversais são configurados basicamente de acordo com as exigências ou recomendações das normas em função da classe de projeto adotada Devem ser definidas as seçõestipo de projeto que são as seções transversais características a considerar nos trechos em tangente e nos trechos em curva circular plena Elementos da seção transversal Seçõestipo de rodovia nova classe II relevo ondulado com alargamento simétrico da pista na direção da superlargura destacando apenas os aspectos geométricos Elementos da seção transversal b seção transversal em curva circular Seçõestipo em corte Elementos da seção transversal Seçõestipo em corte Elementos da seção transversal Seçõestipo em aterro Elementos da seção transversal Seçõestipo em aterro Elementos da seção transversal Seçõestipo mista Elementos da seção transversal Seçõestipo mista Elementos da seção transversal a Largura da faixa de trânsito A largura mínima a adotar para a faixa de trânsito é estabelecida pelas normas variando em função da classe de projeto A largura da faixa de trânsito é sempre maior que a largura máxima dos veículos autorizados a transitar pela rodovia Permitem a acomodação física dos veículos Folga lateral para manobras de desvios e correções de trajetórias Manobras de ultrapassagem ou cruzar veículos que se deslocam em sentido contrário sem experimentar confinamento Elementos da seção transversal a Largura da faixa de trânsito Quanto maior a largura da faixa melhores serão as condições de fluidez e de segurança para o trânsito e melhores os níveis de serviço da rodovia As normas do DNIT estabelecem larguras de faixa variando entre 300m e 375m dependendo da classe de projeto e observações específicas Elementos da seção transversal b Largura dos acostamentos Os acostamentos exercem a função básica de melhorar as condições de segurança para o trânsito de veículos melhorando as condições de fluidez e os níveis de serviço oferecidos pela rodovia por favorecer a redução de interferências no tráfego Acostamentos com larguras adequadas propiciam folgas laterais que induzem melhor posicionamento dos veículos oferecendo espaço para eventuais manobras de desvio que requeiram saída da pista e pra o estacionamento de veículos que necessitem parar fora da pista Elementos da seção transversal b Largura dos acostamentos A largura ideal para o acostamento é aquela que abriga um veículo de projeto estacionado com espaço suficiente para uma pessoa trabalhar ao seu lado mantendo um afastamento de segurança em relação à faixa adjacente Porém o uso de acostamentos largos implica custos elevados de construção justificáveis somente em vias de elevado padrão com altos volumes de tráfego e de veículos pesados É importante diferenciar a coloração ou textura dos acostamentos para diferenciar da faixa de trânsito Elementos da seção transversal b Largura dos acostamentos Acostamentos largos tendem a incentivar o seu uso de forma inadequada Devem ter largura suficiente para acomodar dispositivos de drenagem e dar condições de afastamento dos obstáculos laterais Em rodovias com acostamentos largos é aconselhável adotar rugosidade que tornem desconfortáveis transitar pelos acostamentos Elementos da seção transversal b Largura dos acostamentos Os acostamentos deverão ser mantidos com larguras constantes ao longo de obras de arte especiais Sempre que as mudanças de largura existirem devem ser efetuadas de forma tão suave quanto possível precedidas por sinalização Elementos da seção transversal c Declividades transversais em tangentes As declividades transversais utilizadas para o abaulamento da pista variam de acordo com o tipo de pavimento e em função da rugosidade da superfície Declividades transversais mais elevadas facilitam o escoamento das águas pluviais Pistas com pavimentos de concreto com elevado grau de acabamento e reduzida absorção de água a declividade transversal recomendada do abaulamento deve ser de 15 Com pavimentos betuminosos de alta qualidade as pistas deverão ter abaulamento de 20 Elementos da seção transversal c Declividades transversais em tangentes Para pavimentos com maior grau de porosidade as declividades transversais devem ter abaulamento de 25 a 30 As normas do DNIT permitem ao projetista optar pela adoção de pistas com seção transversal com caimento simples nos trechos em tangente Esta última alternativa apresenta a vantagem de resultar em maior simplicidade na transição da superlevação em curvas e evitar a ocorrência de seções transversais apresentando faixas com declividades transversais nulas Porém a adoção de caimento simples aumenta a distância de percurso das águas sobre a pista A declividade transversal recomenda para os acostamentos é de 50 Elementos da seção transversal d Sarjetas de cortes Em rodovias de baixo padrão podem ser projetadas sarjetas em terra revestidas com grama ou pedra Em projetos de padrão mais elevado as sarjetas são geralmente cimentadas constituídas por elementos pré fabricados ou moldados no local As seções mais utilizadas são as mais simples e mais seguras para o trânsito como as seções triangulares Quando os volumes de água forem muito grandes a seção trapezoidal será mais recomendada Elementos da seção transversal e Defensas e barreiras rígidas São equipamentos de segurança dispostos longitudinalmente em relação às trajetórias dos veículos que transitam pela rodovia Têm por objetivo impedir que os veículos desgovernados se choquem com obstáculos fixos próximos à pista ou venham a tombar em aterros com taludes íngremes caso saiam da pista ou invadam a pista contrária As defensas utilizadas no Brasil são denominadas lâminas ou barramentos constituídos em perfil metálico As barreiras rígidas são geralmente construídas em concreto simples para proteção dos lados da pista As barreiras rígidas e defensas absorvem parte da energia do veículo conduzindo a recondução do veículo à pista Elementos da seção transversal e Defensas e barreiras rígidas Elementos da seção transversal f Canteiros centrais Nos projetos de rodovias com pistas duplas a separação física entre as pistas pode ser constituída pelo canteiro central A largura do canteiro central é medida entre as bordas internas das pistas opostas incorporando os acostamentos internos Canteiros centrais com larguras a partir de 1200m são considerados suficientes Canteiros centrais largos não precisam ser mantidos com largura constante ao longo dos trechos podendo ter larguras variáveis para facilitar a geometria da via o melhor aproveitamento paisagístico a adaptação ao terreno entre outros Elementos da seção transversal f Canteiros centrais Canteiros centrais com larguras menores poderão demandar de separação física como barreiras e defensas O DNIT recomenda utilizar defensas em trechos onde há facilidade para a transposição de veículos ou tendência a elevadas velocidades podendo ser analisado conforme a figura Elementos da seção transversal Necessidade de dispositivos de separação em canteiros centrais Fonte Manual de projetos do DNIT f Canteiros centrais Canteiros muito estreitos demandarão dos dispositivos de segurança e de cuidados especiais de condução das águas superficiais nos trechos em curva horizontal em função da superelevação para não haver acúmulo de água no meiofio e evitar película de água sobre a pista Elementos da seção transversal g Taludes de cortes e de aterros Os taludes a empregar deverão ser compatíveis com as declividades transversais naturais dos terrenos Quanto mais suaves forem as inclinações dessas superfícies melhores serão as condições de segurança oferecidas ao tráfego e melhores as condições de estabilidade geotécnica do corpo estradal Taludes suaves facilitam a plantação de vegetação para proteção contra a erosão No entanto os taludes suaves podem envolver cortes e aterros com custos muito elevados Elementos da seção transversal g Taludes de cortes e de aterros Taludes principalmente de aterros entre 16 e 14 reduzem os riscos de tombamento para os veículos desgovernados Saias de aterros com taludes mais acentuados tendem a aumentar a gravidade dos danos permitindo que os veículos desgovernados saiam da pista As normas do DNIT recomendam a utilização dos critérios apresentados no diagrama a seguir para verificar a necessidade de defensas ou barreiras rígidas em cristas de aterros com base na geometria dos mesmos Elementos da seção transversal g Taludes de cortes e de aterros Elementos da seção transversal Necessidade de defensas ou barreiras rígidas em aterros Fonte Manual de projetos do DNIT h Gabaritos verticais e horizontais O gabarito vertical corresponde à menor altura livre acima da pista de rolamento visando permitir a passagem dos veículos mais altos sem necessidade de redução das velocidades de percurso A altura máxima dos veículos autorizados a circular nas vias públicas foi fixado pelo CTB em 440m O DNIT recomenda 550m sendo este o valor mínimo a ser adotado em rodovias classe 0 e O gabarito horizontal é dado pelas distâncias de visibilidade Elementos da seção transversal i Faixa de domínio É a faixa de terra que envolve o eixo da rodovia projetada com largura suficiente para comportar os seus elementos constituintes de modo a permitir a sua construção operação e manutenção em condições adequadas de segurança A faixa de domínio deverá abranger as seções transversais nas situações mais desfavoráveis sendo as suas dimensões definidas a partir do desenho das linhas de cristas de cortes e de pés de aterros considerando largura adicional de pelo menos 1000m para cada lado suficiente para acomodar dispositivos de drenagem de contenção ou de segurança Elementos da seção transversal Conformação da pista e dos acostamentos nas curvas O desenvolvimento da superlargura e da superelevação numa concordância horizontal é feito de acordo com uma variação linear ao longo de um comprimento de transição criteriosamente escolhido Com a consideração dos acostamentos há critérios adicionais que devem ser observados para o desenvolvimento da superelevação levandose em conta as dificuldades operacionais que podem surgir em decorrência das diferenças entre as inclinações transversais das faixas de trânsito e dos acostamentos adjacentes Para minimizar as imperfeições alguns critérios adicionais podem ser adotados Elementos da seção transversal Giro das seções transversais No desenvolvimento da superelevação ao longo das concordâncias horizontais as variações das declividades transversais das faixas e dos acostamentos são introduzidas mediante o giro das seções transversais em torno de um eixo de rotação Este eixo de rotação é uma linha fictícia sempre paralela ao eixo projetado da rodovia que serve de referência Na prática o eixo de rotação poderá ser disposto de forma a coincidir com o eixo da rodovia com a linha da borda interna ou com a linha da borda externa considerando apenas as larguras normais das faixas de trânsito sem as superlarguras Elementos da seção transversal Giro das seções transversais Após escolhido o eixo de rotação a disposição geométrica dos elementos das seções transversais ao longo de uma concordância horizontal será efetuada como se as seções girassem em torno desse eixo de referência podendo ocorrer Giro em torno do eixo Giro em torno da borda interna Giro em torno da borda externa Elementos da seção transversal a Giro das seções em torno do eixo O giro das seções transversais em torno do eixo é o mais simples Tem a vantagem de implicar em menores elevações ou rebaixamentos das bordas da pista e em menores valores de rampas de superelevação para as linhas de bordas minimizando as exigências referentes aos comprimentos de transição Por este processo efetuando o giro em torno do eixo o perfil longitudinal da linha da borda interna resultará rebaixado em decorrência do giro das seções e a linha da borda externa resultará elevada sem ocorrer alterações no greide original Elementos da seção transversal a Giro das seções em torno do eixo empregada para o caso de pista simples com duas faixas de rolamento Menores rampas de superelevação Variações altimétricas distribuídas de forma simétrica Menores alterações das cotas do pavimento menor distorção visual e menor custo Elementos da seção transversal a Giro das seções em torno do eixo Elementos da seção transversal b Giro das seções em torno da borda interna Empregado quando existe problema de drenagem que limite o rebaixamento da cota do bordo interno Os perfis do eixo e da linha da borda externa resultam elevados em relação às configurações originais definidas pelo projeto do greide devido ao desenvolvimento das superelevações ao longo da concordância horizontal Nesta alternativa são preservadas as cotas originalmente prevista para o perfil da linha da borda interna de acordo com o projeto do greide evitando a diminuição das declividades longitudinais dos dispositivos de drenagem que resultariam do rebaixamento das bordas internas Elementos da seção transversal b Giro das seções em torno da borda interna Nas curvas horizontais a linha da borda externa é visualmente mais destacada para os usuários a elevação desta linha que resulta do giro em torno da borda interna realça a existência de uma curva horizontal Porém tal elevação pode ser indesejável por questões ligadas ao paisagismo O giro pela borda implica o giro simultâneo de pelo menos duas faixas de trânsito resultando em maiores rampas de superelevação para a borda externa o que demandará a fixação de comprimentos mínimos de transição maiores para a concordância horizontal de acordo com o critério da máxima rampa de superelevação Elementos da seção transversal b Giro das seções em torno da borda interna Elementos da seção transversal c Giro das seções em torno da borda externa Favorece a estética Resultará no rebaixamento do eixo da rodovia e da linha da borda interna nas curvas horizontais como conseqüência do desenvolvimento das superelevações O rebaixamento da linha da borda interna é menos perceptível para o usuário do que a elevação da linha da borda externa Neste tipo de giro assim como no giro da borda interna se verifica maiores rampas de superelevação para a linha correspondente à borda do outro lado da pista devido ao giro simultâneo de pelo menos duas faixas de trânsito demandando maiores comprimentos de transição para as concordâncias horizontais de acordo com o critério da rampa máxima Elementos da seção transversal c Giro das seções em torno da borda externa Elementos da seção transversal Declividades transversais dos acostamentos nas curvas Nos trechos em tangente as declividades transversais dos acostamentos externos são superiores para facilitar a drenagem superficial Nas curvas horizontais devido ao desenvolvimento da superelevação há necessidade de desenvolver também as declividades transversais do acostamentos No lado interno da curva não há necessidade de alterar a declividade transversal do acostamento se as superelevação da pista adjacente resultar em inclinações transversais inferiores ou iguais à do acostamento Quando as inclinações transversais da pista superelevada forem maiores que a declividade transversal do acostamento em tangente o acostamento deverá ser alterado para ter a mesma declividade que a pista adjacente Elementos da seção transversal Declividades transversais dos acostamentos nas curvas Elementos da seção transversal