Post on 25-Sep-2015
description
DRENAGEM
Estradas e Aeroportos
Drenagem
Seo transversal
Fonte: Seno (1997)
Drenagem
Fonte: http://infraestruturaurbana.pini.com.br/
Estudos hidrolgicos
Tm como objetivo determinara descargas mximas
dos cursos dgua interceptados pela rodovia, a fimde se projetar as obras de arte (bueiros, pontes e
pontilhes) de tal forma que permitam o fluxo das
guas.
Estudos hidrolgicos
Ciclo hidrolgico: modificao da distribuio de gua
livre na natureza. Abrange as modificaes de estado
(slido, lquido e gasoso) como as de posio em
relao ao solo (superficial, subterrnea e atmosfrica).
Fases convencionais do clico hidrolgico: precipitao,
escoamento superficial, infiltrao e evaporao.
Aos sistemas de guas pluviais interessam apenas a
precipitao e o escoamento superficial.
Estudos hidrolgicos
Itens a serem estudados:
rea da bacia hidrogrfica;
O regime pluviomtrico;
Natureza do solo quanto a sua permeabilidade;
Densidade da vegetao.
Estudos hidrolgicos
Bacia hidrogrfica: reageogrfica constituda pelasvertentes que coletam agua precipitada que,escoando superficialmente,atingir a seo dedrenagem. Pode serdeterminada por meio dealguma plantaeventualmente existente, outomando-se o comprimentodo curso de gua principalmultiplicado pela larguramdia da bacia.
Estudos hidrolgicos
As guas das chuvas se dividem em trs
fenmenos: infiltrao, evaporao e
escoamento.
A parte que escoa denominada deflvio. A
frao da unidade correspondente a esta parte
chamada de coeficiente de deflvio ou runoff.
Estudos hidrolgicos
O coeficiente de deflvio representa a relao
entre o deflvio e a precipitao que lhe deu
origem. Envolve o efeito da variao de
intensidade da chuva e das perdas por reteno
e infiltrao do solo durante a tempestade de
projeto.
Estudos hidrolgicos
Nos estudos hidrolgicos para o projeto derodovias, h a necessidade de conhecer adescarga mxima das chuvas, que se produznum intervalo de tempo bastante curto.
A descarga mxima ocorre quando a gota degua que cai no ponto mais distante da baciachega ao local de medio. O tempo gasto nopercurso denominado tempo deconcentrao.
Mtodo Racional
Mtodo utilizado para o clculo da descarga mxima de umaenchente de projeto, em bacias pequenas cuja obra de artedeve ser um bueiro ou, no mximo, um pontilho.
A descarga ser dada pela equao:
=..
3,6,
em que:
Q = descarga mxima. em 3/s;
c = coeficiente de deflvio;
i = intensidade da chuva definida, em mm/h; e
A = rea da bacia hidrogrfica, em k2.
Mtodo Racional
A intensidade pluviomtrica i, em mm/h, dada por:
=
,
Logo, a equao anterior tambm pode ser dada por:
=. .
3,6. em que:
Q = descarga mxima. em 3/s;c = coeficiente de deflvio;
P = altura da chuva (mm);
= tempo de concentrao (h); eA = rea da bacia hidrogrfica, em k2.
Estudos hidrolgicos
Valores usuais de C Colorado Highway Department
Caractersticas da bacia C em %
Superfcies impermeveis 90 95
Terreno estril montanhoso 80 90
Terreno estril ondulado 60 80
Terreno estril plano 50 70
Prados, campinas, terrenos
ondulados
40 65
Matas decduas, folhagem
caduda
35 60
Matas converas, folhagem
permanente
25 50
Pomares 15 40
Terrenos cultivados em zonas
altas
15 40
Terrenos cultivados em vales 10 30
Estudos hidrolgicos
Tempo de recorrncia: intervalo de tempo em anos
em que ocorrer uma chuva de grande magnitude,
pelo uma vez.
Bueiros: tempo de recorrncia de 10 a 20 anos.
Pontes: 50 a 100 anos.
Estudos hidrolgicos
A probabilidade J de ocorrer uma descarga de
projeto com tempo de recorrncia TR (em anos)
dentro da vida til da obra, fixada em n (anos)
dada pela equao:
= 1 (1 1
) ,
em que:
n = vida til (anos)
Drenagem superficial
Dispositivos para drenagem
Valeta de proteo de corte
DNIT (2006)
Valetas de proteo de corte
Fonte: DNIT 2006
Valeta de proteo de corte
Fonte: DNIT 2013
Valetas de proteo de corte
Dimensionamento
Estimao da descarga de contribuio pelo mtodo racional:
=..
3,6.104,
em que:
Q = descarga de contribuio em 3/s;c = coeficiente de escoamento, adimensional, fixado de acordocom o complexo solo-cobertura vegetal e declividade do terreno(tabelado);
i = intensidade de precipitao, em cm/h para a chuva deprojeto, fixada no estudo hidrolgico;
A = rea de contribuio, em 2 , determinada atravs delevantamentos topogrficos, aerofotogramtricos ou expeditos.
Valetas de proteo de corte
Dimensionamento
Fixada a vazo de contribuio, passa-se ao dimensionamento hidrulicopropriamente dito por meio da frmula de Manning e da equao dacontinuidade.
V =1
.
2
3 . 1
2 (frmula de Manning);
Q = V.A (Equao da continuidade), em que:
V = velocidade de escoamento, em m/s;
I = declividade longitudinal da valeta, em m/m;
n = coeficiente de rugosidade de Manning, adimensional, funo do tipo derevestimento adotado, (tabelado);
R = raio hidrulico, em m;
Q = vazo admissvel na valeta, em 3/s;
A = rea molhada, em 2.
Valetas de proteo de corte
Fonte: DNIT (2006)
Valeta de proteo de aterro
Fonte: DNIT 2006
Valeta de proteo de aterro
Fonte: DNIT 2006
Valeta de proteo de aterro
Fonte: DNIT 2013
Sarjeta de aterro
Fonte: DNIT 2006
Sarjeta de aterro
Fonte: DNIT 2006
Valeta de canteiro central
Fonte: DNIT 2006
Bueiros de greide
Fonte: DNIT 2006
Bueiros de greide
Fonte: DNIT 2006
Corta rios
Fonte: DNIT 2006
Drenagem subterrnea
Dispositivos para drenagem
Drenos profundos
Fonte: DNIT 2006
Drenos espinhas de peixe
Fonte: DNIT 2006
Drenagem de transposio de talvegues
Dispositivos para drenagem
Drenagem de transposio de talvegues
As obras para transposio dos
talvegues podem ser bueiros, pontes e
pontilhes.
Bueiros
Fonte: DNIT 2013
Pontes
Devem ser obtidos os seguintes elementos:
Descarga do projetos;
Declividade do leito do rio;
Levantamento das sees normais ao
curso do rio no local da travessia pelo
eixo da rodovia;
Fixao do coeficiente de Manning a ser
adotado aps inspeo local e exame do
valor tabelado.
Estudos hidrolgicos
Escala para a medio de descarga:
Pontes
Fonte: DNIT 2006
Pontes
Para o nvel (altura k) tem-se:
=2/3
.1/2
e
=.
2/3.1/2
,
em que:
V = velocidade;
R = raio hidrulico;
I = declividade;
A = rea molhada.
Pontes
Logo, para qualquer nvel da ponte tem-se:
. 2/3 =.
1/2,
em que:
V = velocidade;
R = raio hidrulico;
I = declividade;
A = rea molhada.
Bibliografia
COSTA, P. S; FIGUEIREDO, W. C. Estradas: estudos e
projetos. 3 edio. Salvador: EDUFBA, 2007.
DNIT. Departamento Nacional de Infraestrutura de
Transportes Instituto de Pesquisas Rodovirias. lbumde Projetos Tipo de Dispositivos de Drenagem. 4edio. Rio de Janeiro, 2011.Disponvel em: http://ipr.dnit.gov.br/
DNIT. Departamento Nacional de Infraestrutura de
Transportes Instituto de Pesquisas Rodovirias. Manualde Hidrologia Bsica para Drenagem. 4 edio. Rio de
Janeiro, 2005.Disponvel em: http://www1.dnit.gov.br/normas/download/Manual_de_Drenagem_de_Rodovias.pdf