Fundação Universidade Federal do Rio Grande

Projeto de Estradas de Rodagem

DRENAGEM DE PAVIMENTOSDRENAGEM DE PAVIMENTOS

Marta R. Leão .....................35630

Michele S. Freitas................35622

Monica Bender.....................35629

IntroduçãoA primeira rede viária de grande porte foi iniciada

pelos romanos no terceiro século a.C., que sabiam dos efeitos danosos da água e procuravam construir as vias acima do nível dos terrenos adjacentes, sobre uma camada de areia e cobertas por lajes de pedra cimentadas entre si.

Durante vinte séculos, houve pouco progresso nos processos de construção, até que, no século XIX, "redescobriram" a necessidade de manter secas as estradas - para evitar que se deteriorem por danos causados por pressões d'água existentes nos poros (poro-pressões) do material de sua estrutura e movimentos de água livre contida nesta estrutura.

Introdução

A água é o maior inimigo dos pavimentos. No Brasil, por se tratar de um país tropical, onde as chuvas intensas ocorrem com freqüência, tem-se muitos problemas de drenagem de pavimento.

"Uma boa estrada requer um teto impermeável e

um porão seco".

Definição

Definição

As águas atravessam numa taxa de 33 a 50 % os pavimentos de revestimento asfáltico e de 50 a 67 % os pavimentos de concreto.

As infiltrações podem ocorrer quando as chuvas apresentarem duração a partir de uma hora e tempo de recorrência de um ano. Melhorando as condições de vedação na superfície dos pavimentos, os coeficientes de infiltração obtidos serão inferiores.

Os principais tipos de drenagem rodoviária são: Drenagem Superficial e Drenagem Profunda.

Drenagem Superficial

Destina-se a interceptar as águas que chegam ao corpo da estrada, provenientes de áreas adjacentes, e a captar a água pluvial que incida diretamente sobre ela, conduzindo-as para local de deságüe seguro, sem causar danos.

Esse sistema é constituído por valetas de proteção de corte, valetas de proteção de aterro, sarjetas de corte, sarjetas de aterro, descidas d’água, dissipadores, saídas d’água, caixas coletoras e bueiros de greide.

Valetas de Proteção de Corte

Tem o objetivo de interceptar as águas que escorrem pelo terreno a montante, impedindo-as de atingir o talude de corte. Devem ser locadas paralelamente à crista do corte, dela distante dois a três metros. O material resultante da escavação deve ser adensado manualmente entre a valeta e a crista do corte, conforme figura seguinte.

Valetas de Proteção de Corte

As valetas de proteção de corte podem ser:

Triangulares: não são recomendadas para grandes vazões, pois criam plano preferencial de escoamento da água.

Retangulares: são adotadas no caso de cortes em rocha, por facilidade de execução.

Trapezoidais: tem maior eficiência hidráulica.

Valetas de Proteção de Corte

Sempre convém revestir as valetas, sendo isto obrigatório quando são abertas em solos permeáveis, para evitar que a infiltração provoque deslizamento do talude de corte.

Os tipos de revestimento mais recomendados são: concreto, alvenaria de tijolos ou pedra, pedra arrumada e grama.

Valetas de Proteção de Aterro

Tem o objetivo de interceptar as águas que escorrem pelo terreno a montante, impedindo-as de atingir o pé do aterro.

É raro a valeta necessitar de revestimento, por serem baixas as velocidades de escoamento. Caso sejam revestidas os principais materiais usados nesse procedimento são: concreto, pedra argamassada, alvenaria de tijolo ou pedra e pedra arrumada.

Valetas de Proteção de Aterro

Devem ser construídas quando o terreno natural tiver inclinação igual ou superior a 10% no sentido da estrada, nas proximidades de pontes e pontilhões.

O material proveniente da escavação deverá ser colocado entre a valeta e o talude de aterro de modo a suavizar a interseção entre estas superfícies e apiloado manualmente.

Sarjetas de Corte

Captam a água que se precipita sobre a estrada e a conduzem longitudinalmente à rodovia (a margem dos acostamentos) até o ponto de transição entre o corte e o aterro, para que saia lateralmente para o terreno natural, para a valeta de aterro, ou para a caixa coletora de um bueiro de greide.

Sarjetas de Corte

As seções retas de sarjetas de corte podem ser triangulares, retangulares ou trapezoidais, sendo as triangulares mais comuns, por reduzirem o risco de acidentes.

Os principais revestimentos são: concreto, alvenaria de tijolo, alvenaria de pedra argamassada, pedra arrumada revestida, pedra arrumada e revestimento vegetal. O revestimento vegetal tem o inconveniente do alto custo de manutenção. Sarjetas de corte sem revestimento devem sempre ser evitadas.

Sarjetas de Aterro

São dispositivos com o objetivo de impedir que as águas precipitadas sobre a plataforma escoem pelo talude de aterro, provocando erosões neste ou na borda do acostamento. Por escoamento longitudinal, levam as águas interceptadas até local de deságüe seguro, em caixas coletoras ou no terreno natural.

Sarjetas de Aterro

Os materiais indicados para o revestimento são: Concreto de cimento portland, concreto betuminoso, solo-betume, solo-cimento, solo.

Um tipo de sarjeta de aterro muito usado atualmente é o meio-fio conjugado a sarjeta:

Descidas d’água

Conduzem as águas captadas por outros dispositivos de drenagem pelos taludes de cortes e aterros. Quando vindas de valetas de proteção de corte, deságuam na plataforma em sarjetas de corte ou em caixas coletoras. Quando as águas provém de sarjetas de aterro, deságuam geralmente no terreno natural.

Posicionam-se nos taludes de corte e aterro acompanhando suas declividades e também na interseção do talude de aterro com o terreno natural e nas transições corte-aterro.

Descidas d’água

Podem ser do tipo rápido ou em degraus. A escolha do tipo é função da velocidade limite do escoamento para não provocar erosão, das características geotécnicas dos taludes, do terreno, da necessidade de quebra de energia do fluxo e dos dispositivos de amortecimento na saída.

Podem ter as formas:

�Retangular, em calha ou em degraus;

�Semicircular ou meia cana,

�Em tubos de concreto ou metálicos.

Valeta de Proteção de Aterro e Descida d’água

Descidas d’água

Valeta de Aterro

Valeta de Corte

Sarjeta de Corte e Sarjeta de Aterro

Dissipadores de Energia

Destinam-se a dissipar a energia do fluxo, reduzindo sua velocidade quer no escoamento através do dispositivo de drenagem, quer no deságüe para o terreno natural, para evitar a erosão.

Dissipadores de Energia

De modo geral são instaladas :

�No pé das descidas d'água nos aterros ;

�Na boca de jusante dos bueiros ;

�Na saída das sarjetas de corte, nos pontos de passagem de corte-aterro.

Dissipadores de Energia

Saídas d’água

São dispositivos de transição que conduzem as águas captadas por sarjetas de aterro para as descidas d’água. Algumas vezes são chamadas entradas d'água.

Localizam-se nas extremidades dos comprimentos críticos das sarjetas de aterro, nos pontos baixos das curvas verticais côncavas, junto àpontes, pontilhões e viadutos e, algumas vezes, nos pontos de transição entre corte e aterro. São posicionadas nos acostamentos ou em alargamentos próprios para sua execução.

Saídas d’água

Devem ter uma seção tal que permita rápida captação, sendo um método eficiente para tanto o rebaixamento gradativo conjugado à uma largura suficiente. O rebaixamento da borda deve ser controlado com rigor, e considerado nas notas de serviço de pavimentação.

Saídas d’água

Caixas Coletoras

Coletam águas provenientes de sarjetas e que se destinam aos bueiros de greide; águas provenientes de pequenos talvegues a montante de bueiros de transposição de talvegues, permitindo sua construção abaixo do terreno natural; águas provenientes de descidas d'água de cortes, conduzindo-as a um dispositivo de deságüe seguro.

Possibilitam mudanças de dimensão de bueiros, de sua declividade e direção, permitindo a concorrência de mais de um bueiro.

Caixas Coletoras

Permitem a inspeção de condutos que por elas passam, para verificação de funcionalidade e eficiência, decantação de material em suspensão e serviços de desentupimento, como no caso de drenos profundos.

Classificação das caixas:

�Quanto à função: caixas coletoras, de inspeção ou de passagem;

�Quanto ao fechamento: com tampa ou aberta.

Caixas Coletoras

Bueiros de Greide

São dispositivos destinados a conduzir para locais de deságüe seguro as águas captadas por dispositivos de drenagem superficial cuja vazão admissível já tenha sido atingida pela descarga de projeto.

Bueiros de Greide

Os bueiros de greide são geralmente implantados transversal ou longitudinalmente ao eixo da rodovia.

Bueiros

Drenagem Profunda

Drena a água situada abaixo da superfície do terreno natural.

A água subterrânea pode prejudicar a estrutura das estradas, devendo ser eliminada ou reduzida por rebaixamento dos lençóis freáticos, que devem ser mantidos pelo menos à uma profundidade de 1,5 a 2 metros do subleito das rodovias.

Esse sistema é constituído por: drenos profundos, drenos espinha-de-peixe, colchão drenante, drenos horizontais profundos, valetões laterais, drenos verticais de areia.

Drenos Profundos

São drenos subterrâneos que se caracterizam por sua maior profundidade em relação ao greide de terraplanagem, tendo como objetivo rebaixar (e/ou interceptar) o lençol freático, impedindo que este atinja o corpo da estrada.

São instalados preferencialmente em profundidades entre 1,5 e 2,0 m , em cortes, nos terrenos planos que apresentem lençol freático próximo ao subleito e em áreas eventualmente saturadas próximas ao pé de taludes.

Drenos ProfundosOs drenos profundos podem ser constituídos de

vários materiais, de acordo com suas funções:

Filtrantes: areia, agregados britados, geotextil, etc.

Drenantes: britas, cascalho grosso lavado, etc.

Condutores: tubos de concreto,tubos cerâmicos, fibrocimento, materiais plásticos, metálicos.

Drenos Profundos

Classificação dos drenos profundos:

Quanto à função: interceptantes e de rebaixamento de lençol.

Quanto à disposição: longitudinais e transversais.

Quanto ao preenchimento da cava: drenos cegos e com tubo.

Quanto à granulometria: contínuos e descontínuos.

Quanto à permeabilidade da camada superior: selados e abertos.

Drenos Espinha-de-Peixe

São dispositivos destinados à drenagem de grandes áreas, pavimentadas ou não. Geralmente sem tubos, com pequena profundidade, são usados em série, dispondo-se obliquamente à um eixo longitudinal ou área a drenar.

O deságüe pode ser livre ou em drenos longitudinais.

Colchão Drenante

Situa-se à pequena profundidade no leito, e constitui-se de uma ou mais camadas de material permeável, colocadas em toda a largura da área drenada. São adotados quando o volume a ser drenado for muito grande, não sendo possível o uso de espinha-de-peixe.

Conforme o solo da região onde será construído, poderá ser necessária uma camada filtrante que bloqueia a penetração de finos na camada drenantepropriamente dita.

Drenos Horizontais Profundos

São dispositivos cravados nos maciços ou taludes dos cortes, com a finalidade de drená-los para reduzir a pressão de lençóis confinados. São aplicáveis quando, nos maciços em que o lençol freático se apresentar muito elevado, e por isso surgir risco de deslizamento, mostrarem maior eficiência que outros tipos de dreno.

São constituídos de tubos (metálicos ou de PVC) ocos, providos de ranhuras ou orifícios na sua parte superior, com inclinação próxima da horizontal, e camada filtrante envoltória, mais bucha, ancoramento e tampão.

Drenos Horizontais Profundos

Mais importante que o alívio da pressão d'água nos poros, é a mudança da direção do fluxo, que – de praticamente horizontal – passa a ser quase vertical, orientando a força de percolação para uma direção que contribui para o aumento da estabilidade do talude

Valetões Laterais

São valas abertas nos cortes junto à plataforma, com a finalidade conjunta de substituir os dispositivos de drenagem subterrânea e superficial.

São mais recomendados em regiões planas, quando trabalharão como sarjeta e dreno profundo, simultaneamente.

Drenos Verticais de AreiaObjetivo: acelerar o adensamento do subleito.

Os furos são feitos por sonda rotativa ou cravação de tubos drenantes, com o conteúdo lavado por jatos d’água e preenchido com areia. Uma camada de areia (colchão) ou brita é lançada sobre o topo dos drenos, para que a água drenada possa sair, quando pressionada pelo aterro em execução.

Drenos Profundos

Colchão Drenante

Referências Bibliográficas

�www.drenagem.ufjf.br

�www.ceset.unicamp.br/~epoleti/ST031/DRENAGEM%20SUPERFICIAL.pdf

�www2.ita.br/~flavio/cursos/artigos/DIRENGSimoesIriaFlavio2001.pdf

�www.recife.pe.gov.br/pr/servicospublicos/emlurb/cadernoencargos/drenagem_superficial.pdf

�www.fjp.gov.br/produtos/cei/saneamento/Glossario.htm