1_apostila drenagem
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Prof. Carlos Yukio Suzuki
DRENAGEM DE OBRAS VIÁRIASRODOVIAS E FERROVIAS
INTRODUÇÃO
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OBJETIVOS DA DRENAGEM
COLETAR, CONDUZIR E LANÇAR, O MAIS RÁPIDO POSSÍVEL E EM LOCAL ADEQUADO, TODA ÁGUA
QUE SE ORIGINA, QUE CORRE/CAI NA SUPERFÍCIE OU CRUZA A PLATAFORMA VIÁRIA E QUE PODE COMPROMETER A SEGURANÇA DO USUÁRIO, A ESTABILIDADE GEOTÉCNICA DO MACIÇO OU A
VIDA ÚTIL DO PAVIMENTO.
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CONSEQUÊNCIAS DA DRENAGEM INADEQUADADEGRADAÇÃO DA PLATAFORMA VIÁRIA E DO MEIO
AMBIENTE
DIMINUIÇÃO DA VIDA DO PAVIMENTO
AUMENTO NOS CUSTOS OPERACIONAIS DOS VEÍCULOS
AUMENTO NOS ÍNDICES DE ACIDENTES
AUMENTO NOS CUSTOS DOS USUÁRIOS
DANOS ÀS PROPRIEDADES LINDEIRAS3
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PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADASUPERFICIAL
EROSÃO DE TALUDESASSOREAMENTO DOS DISPOSITIVOSINSTABILIDADE DE TALUDESSEGURANÇAADERÊNCIA PNEU-PAVIMENTOAQUAPLANAGEMREDUÇÃO DA VISIBILIDADEEMPOÇAMENTOALAGAMENTO DA PLATAFORMA
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PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADASUBSUPERFICIAL
INFILTRAÇÃO PELAS TRINCAS / JUNTAS / TRANSIÇÕESDETERIORAÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO
PAVIMENTOBOMBEAMENTO – PAVIMENTO RÍGIDO
PROFUNDADETERIORAÇÃO FUNCIONAL E ESTRUTURAL DO
PAVIMENTOPERDA DE SUPORTE DO SUBLEITORECALQUE E AFUNDAMENTO DA PLATAFORMA
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PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADATALVEGUE
INUNDAÇÃO DA PISTA – INTERRUPÇÃO DO TRÁFEGOESTABILIDADE DO TALUDE – REBAIXAMENTO RÁPIDO
DO NAEROSÃO GENERALIZADA
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PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA
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PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA
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PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA
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PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA
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PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA
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PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA
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PROBLEMAS DE DRENAGEM INADEQUADA DRENAGEM SUPERFICIAL URBANA
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PROBLEMA DE DRENAGEM INADEQUADA
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DISPOSITIVOS DE DRENAGEM
SUPERFICIAL
SUBSUPERFICIAL
PROFUNDA
TALVEGUE / TRAVESSIA
ESPECIAIS
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DISPOSITIVOS DE DRENAGEM
SUPERFICIALVALETAS / CANALETASSARJETASBOCAS DE LOBO
SUBSUPERFICIALCAMADAS DRENANTES (PAVIMENTO)DRENOS DE PAVIMENTO
PROFUNDATRINCHEIRAS
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DISPOSITIVOS DE DRENAGEM
TALVEGUE / TRAVESSIABUEIROSPONTILHÃO / PONTES
ESPECIAISDRENOS VERTICAISDRENOS HORIZONTAIS PROFUNDOSRESERVATÓRIOS DE ACUMULAÇÃO
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DISPOSITIVOS DE DRENAGEM
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DISPOSITIVOS DE DRENAGEM
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DIRETRIZES DE PROJETO
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DIRETRIZES DE PROJETO
OBJETIVOSproteção da via quanto à ação prejudicial das águasprecipitações, infiltrações, condução pelos talvegueslençóis freáticos ou artesianos
TIPOS DE DRENAGEMDNIT
superficialtransposição de talveguespavimentosubterrânea ou profundatravessia urbana
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FASES DE PROJETO
Básicoconcepçãoquantitativosprojeto - padrão
Executivodetalhamento – projeto estrutural, interferências etc.locação / amarraçãométodo construtivoespecificações
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ATIVIDADES DE INTERESSE
levantamentos topográficos / aerofotogramétricosestudos hidrológicos / geológicosprojetos geométricos / terraplenagem / pavimentaçãoaspectos econômicos / visitas ao trechoequipamentos / materiais e locais disponíveis
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Pontos Obrigados - Travessias
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Traçado de Espigão
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Traçado do Vale
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Variação da Superelevação ao Longo de uma Curva – Giro em Torno da Borda Interna
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Ponto Baixo
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Ponto Alto
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Seção Normal – Pista Simples
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Seção Tipo – Pista Dupla
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Seções Normais – Pista Dupla
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Seção Inclinada – Pista de Múltiplas Faixas
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Seção Inclinada Pista Simples – e até 4%
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Seção Inclinada Pista Simples – e > 6%
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ESTUDOS HIDROLÓGICOS E CLIMATOLÓGICOSColeta de Dados
cartográficos (plantas / mapas –IGC, IBGE, EMPLASA etc.)
topográficos / geomorfológicosgeológicos / pedológicoshidrometeorológicos / climatológicosdados pluviométricos / fluviométricos / pluviográficosobras hidráulicas existentes na áreabarragem a montante (amortecimento de enchente)barragem a jusante (remanso do reservatório)canalizações e drenagensaçudes
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ESTUDOS HIDROLÓGICOS E CLIMATOLÓGICOSCaracterização Física da Área
localização, relevo, tipo de ocupação cobertura do soloregiões homogêneas
Caracterização do Regime Climático
variação sazonaltemperatura, evaporação, insolação, umidade relativa do ardireção, intensidade, duração e frequência dos ventos
Número médio de dias chuvososclassificação de Köppenhistogramas /pluviogramas/ tabelas
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ESTUDOS HIDROLÓGICOS E CLIMATOLÓGICOSEstudo de Chuvas Intensas
equações intensidade – duração – frequência delimitação de grandes bacias / barreiras orográficas (montanhas)fonte / localização do ponto / período de dados analisados/ série
histórica disponívelgráficos de intensidade e duração para diversos Tr
“Precipitações Intensas no Estado de São Paulo”DAEE / FCTH – Magni e Mero (1999)
Caracterização do Regime Fluvialregime fluvial dos grandes cursos d’água (série histórica de
vazões)histogramas / fluviogramas / limnigramascurva chave
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ESTUDOS HIDROLÓGICOS E CLIMATOLÓGICOSEstudos de Escoamento Superficial Direto
Características Geraisfisiográficas / tipo de solo / cobertura vegetalestimativa de evolução futura do uso do solo e ocupação
1:2000 pequenas bacias1:10.000 A ≤ 20 km2
1:50.000 A > 20 km2
numeração – sentido e lado do estaqueamentoexemplo: Bacia 5D – (5ª bacia do lado direito)
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ESTUDOS HIDROLÓGICOS E CLIMATOLÓGICOSDeterminação das Vazões de Projeto
A metodologia para determinação das vazões de projeto em engenharia de transportes será definida em função das áreas das bacias hidrográficas e pode variar em função das diretrizes do órgão gestor rodoviário.
Pode ser definida por meio de métodos indiretos ou diretos.
Métodos Indiretos - Métodos a serem utilizados segundo o DER/SP e a DERSA
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DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES DE PROJETO
A (km2) Método
<2 Racional
2,0 – 50,0Ven Te Chow, I Pai Wu, Triangular do
SCS
>50 Método Estatístico Direto
DEREDERSA
DNIT
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DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES DE PROJETOMétodo Direto EstatísticoA > 50 km2 – dados fluviométricos, correlações com bacias
vizinhas hidrologicamente homogêneasanálise probabilística dos registros fluviométricosanálise de frequência de chuvasescolha da função distribuição de probabilidade (Gumbel
EV-1, log Pearson III, log Normal ou outras)
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DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES DE PROJETOMétodo RacionalFórmula BásicaQ = C . i . Ab
Q = vazão, m3/si = intensidade pluviométrica, mm/minc = coeficiente de escoamento superficial (média ponderada)Ab = área de drenagem, ha
TIPOS DE ÁREA Valores típicos de c
Pavimentada 0,90
Superfície em Talude 0,70
Gramada 0,35
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DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES DE PROJETOTempo de Concentração
Fórmula “Califórnia Highway and Public Roads”tc = 57 . L1,55 H-0,385
tc = tempo de concentração, minL = comprimento do talvegue, kmH = desnível entre o ponto mais alto, no início do
talvegue e a cota na seção de referência, mIntensidade
Equação de chuva válida para a regiãoi = f (tc, Tr)
tc ≥ 5 min
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DETERMINAÇÃO DAS VAZÕES DE PROJETOPeríodos de Retorno ou Tempos de RecorrênciaA adoção do período de retorno para determinação da
vazão de projeto que subsidiará o dimensionamento hidráulico das estruturas de drenagem está associada ao risco que se quer assumir na obra a ser implantada.
Infelizmente, não há consenso entre os órgãos de gestão rodoviária no Brasil, portanto pode variar em instituições nacionais, estaduais ou mesmo, municipais, devendo o projetista na ocasião verificar com o órgão competente o período de retorno a ser considerado em cada dispositivo.
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PERÍODOS DE RETORNO(DER / DERSA)
TIPOS DE OBRAS Tr (anos)
Dispositivos De Drenagem Superficial 10
Pontes 100
Bueiros e Canalizações de Talvegues:
a) em área urbana ou de expansão urbana 100
b) em área rural, 25, com verificação para 100 anos
c) canais trapezoidais independentes de bueiros ou pontes, em áreas urbanas
50
canais retangulares 100
b) Bueiros de Talvegue Existentes 25, com verificação para 100 anos
c) Talvegues Secos 25
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ESTUDOS HIDRÁULICOS
Dimensionamento Hidráulico
v = velocidade de escoamento, m/sR = raio hidráulico, mI = declividade longitudinal, m/mn = coeficiente de rugosidade
Q = Am . v
Q = vazão de projeto, m3/sAm = área, m2
v = R2/3 I1/2n
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PARÂMETROS DE PROJETO
DISPOSITIVOS Vmáx (m/s)
Canais sem revestimento 1,20
Sarjetas, valetas e canais revestidos com grama 1,60
Canais revestidos com concreto ou pedra e bueiros de
concreto ou metálicos4,50
Bueiros de greide, sarjetas e valetas revestidas de
concreto6,00
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DRENAGEM SUPERFICIAL
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DRENAGEM SUPERFICIAL
OBJETIVOSINTERCEPTAR AS ÁGUAS QUE POSSAM ATINGIR A
PLATAFORMA VIÁRIA E CONDUZI-LAS PARA LOCAL ADEQUADO
CONTROLE DE EROSÃO DOS TALUDES DE CORTE E ATERRO
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DRENAGEM SUPERFICIAL
TIPOSVALETAS DE PROTEÇÃO DE CORTE/ATERROVALETAS DE BERMAS DE CORTE/ATERROSARJETAS DE PÉ DE CORTE/ATERROVALETAS DO CANTEIRO CENTRAL
CLASSIFICAÇÃOQUANTO À FORMA
MEIA CANA / TRIANGULAR / RETANGULAR / TRAPEZOIDALQUANTO AO REVESTIMENTO
GRAMA / CONCRETO / PEDRA MARROADA
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DR-1ASARJETA TRIANGULAR DE CORTEREVESTIMENTO EM GRAMA EM PLACAS
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DR-1BSARJETA TRIANGULAR DE CORTEREVESTIMENTO EM CONCRETO
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DR-2AVALETA DE CANTEIRO CENTRALREVESTIMENTO EM GRAMA
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DR-2BVALETA DE CANTEIRO CENTRALREVESTIMENTO EM CONCRETO
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DR-3AVALETA DE PROTEÇÃO TRAPEZOIDALREVESTIMENTO EM GRAMAPROTEÇÃO DE CRISTA DE CORTE
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DR-3AVALETA DE PROTEÇÃO TRAPEZOIDALREVESTIMENTO EM GRAMAPROTEÇÃO DE PÉ DE ATERRO
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DR-3BVALETA DE PROTEÇÃO TRAPEZOIDALREVESTIMENTO EM CONCRETOPROTEÇÃO DE CRISTA DE CORTE
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DR-3BVALETA DE PROTEÇÃO TRAPEZOIDALREVESTIMENTO EM CONCRETOPROTEÇÃO DE PÉ DE ATERRO
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DR-3BVALETA DE PROTEÇÃO TRAPEZOIDAL
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DR-5ACANALETA RETANGULAR DE BORDA DE ATERRO
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DR-6SARJETA TRIANGULAR DE BORDA DE ATERRO
60
![Page 61: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/61.jpg)
DRENAGEM SUPERFICIAL
DIMENSIONAMENTOVAZÃO DE ENTRADA – MÉTODO RACIONAL
C = Coeficientes de infiltração
C = 0,35 / 0,70 / 0,90
i = intensidade pluviométrica = f (tc, T)
tc = tempo de concentração = 5 minutos
T = período de retorno = 10 anos
A = seção de contribuição
6,3
AiCQe
(m³/s/m)
61
![Page 62: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/62.jpg)
DRENAGEM SUPERFICIAL
DIMENSIONAMENTOVELOCIDADE DE ESCOAMENTO – FÓRMULA DE MANNING
V = Velocidade
RH = Raio Hidráulico
I = Declividade Longitudinal do Dreno
n = coeficiente de rugosidade
n
IRV H
2/13/2
(m/s)
Molhado Perímetro
Molhada Seção
P
SRH
62
![Page 63: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/63.jpg)
DRENAGEM SUPERFICIAL
DIMENSIONAMENTOVAZÃO DE SAÍDA – EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE
CÁLCULO DO COMPRIMENTO CRÍTICO (L)
SVQs (m³/s/m)
),( QsQefL
63
![Page 64: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/64.jpg)
DISPOSITIVOS DE DRENAGEM
DRENAGEM SUPERFICIAL
64
![Page 65: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/65.jpg)
Transposição de Segmentos de Sarjeta
65
![Page 66: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/66.jpg)
Transposição de Segmentos de Sarjeta
66
![Page 67: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/67.jpg)
Saída e Descida D’água em Talude
67
![Page 68: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/68.jpg)
Dissipador de Energia
68
![Page 69: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/69.jpg)
Bueiro de Greide
69
![Page 70: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/70.jpg)
Caixa Coletora
70
![Page 71: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/71.jpg)
Vala Lateral e Corta-Fio
71
![Page 72: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/72.jpg)
DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
72
![Page 73: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/73.jpg)
DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
OBJETIVOSPROTEÇÃO CONTRA INFILTRAÇÕES DIRETAS DE
PRECIPITAÇÕESASCENÇÃO DE LENÇÓIS D’ÁGUA SUBTERRÂNEOS
DISPOSITIVOSCAMADA DRENANTEDRENOS RASOS LONGITUDINAISDRENOS LATERAIS DE BASEDRENOS TRANSVERSAIS
73
![Page 74: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/74.jpg)
FONTES DE ÁGUA NA ESTRUTURA
INFILTRAÇÃOTRINCAS E JUNTAS NA SUPERFÍCIEJUNÇÃO PISTA / ACOSTAMENTO
ASCENÇÃOLENÇOL FREÁTICOEFEITO CAPILAR
74
![Page 75: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/75.jpg)
FONTES DE ÁGUA NA ESTRUTURA
75
![Page 76: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/76.jpg)
FONTES DE ÁGUA NA ESTRUTURA
76
![Page 77: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/77.jpg)
FONTES DE ÁGUA NA ESTRUTURAPavimento de Concreto de Cimento Portland
77
![Page 78: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/78.jpg)
FORMAS DE MOVIMENTAÇÃO DA ÁGUA
DIFERENÇA DE ELEVAÇÃO (GRAVITACIONAL)DIFERENÇA DE TEMPERATURA OU PRESSÃOCAPILARIDADEFORÇA OSMÓTICA
FLUXO SATURADOGRADIENTE DEVIDO A DIFERENÇA DE ELEVAÇÃO
FLUXO NÃO SATURADOGRADIENTE FORNECIDO PELA CAPILARIDADE E
DIFERENÇA DE TEMPERATURA
78
![Page 79: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/79.jpg)
EFEITO ADVERSO DA ÁGUA
FORÇAS DE PERCOLAÇÃO OU SUB-PRESSÃO GERAM FLUXOS INTERNOS E SATURAÇÃO
AMOLECIMENTO DAS CAMADAS DE FUNDAÇÃO QUANDO SE TORNAM SATURADAS E/OU MANTÉM-SE POR PERÍODOS PROLONGADOS
DESAGREGAÇÃO E TRINCAMENTO DE MATERIAIS PELA INTERAÇÃO COM A UMIDADE EXCESSIVA
CARREAMENTO E MIGRAÇÃO DE PARTÍCULAS DE SOLO PARA UM PONTO DE SAÍDA, PROPORCIONANDO “PIPING” OU EROSÃO (BOMBEAMENTO)
79
![Page 80: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/80.jpg)
O PROBLEMA DA ÁGUA NOS PAVIMENTOSHISTÓRICO
ÁGUA NO PAVIMENTOTRESAGUET (FRENCH DRAIN) – FRANÇATELFORD E MCADAM – INGLATERRA
DRENAGEM NA BASE E SUB-BASEIZZARD (1944)CASAGRANDE E SHANNON (1952)BARBER E SAWYER (1952)
DRENAGEM SUBSUPERFICIALCEDERGREN (1972)DEMPSEY ET AL (1977)MOULTON (1980)
80
![Page 81: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/81.jpg)
O PROBLEMA DA ÁGUA NOS PAVIMENTOS
Pavimento Asfáltico
Pavimento de Concreto de Cimento Portland
81
![Page 82: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/82.jpg)
INFLUÊNCIA NO DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTOPavimento Asfáltico
82
Parâmetro Valores Adotados
Período de projeto (anos) 8
Perda de serventia - DPSI 2,00
Tráfego – NUSACE 7,46 x 107
Tráfego – NAASHTO 1,97 x 107
Módulo de resiliência do subleito (MPa) 50
Coeficiente de Drenagem – BGS (mi) 1,40
Desvio Padrão 0,45
Confiabilidade (%) 90
Número Estrutural Inicial – SN 5,76
Índice de Serventia Final - Pt 2,5
MaterialEspessura
(cm)
Módulo de Resiliência
(Mpa)
CoeficienteEstrutural
(ai)
CoeficienteDrenagem
(mi)
Número Estrutural Resultante (SN) = 4,92/5,42/5,76
-
0,40/1,00/1,40
1,0
-
3.500,0
300,0
7.500,0
50,0
0,44
0,18
0,28
-
Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ)
Brita Graduada Simples (BGS)
Brita Graduada Tratada com Cimento (BGTC)
Subleito Estabilizado (CBR > 5%)
15,0
12,0
18,0
-
07,8Mlog32,2
1SN
109440,0
5,12,4
PSIlog
20,01SNlog36,9SZWlog R
19,5
0R18
33322211 mDamDaDaSN
![Page 83: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/83.jpg)
INFLUÊNCIA NO DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTOPavimento Asfáltico
83
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
Pre
se
nt S
erv
ice
Ind
ex
-P
SI
W18
Método da AASHTO/93 - Pavimento Asfáltico Invertido Rodoanel Sul Sensibilidade: Drenagem
Drenagem excelente (mi_bgs=1,40)
Drenagem média (mi_bgs=1,00)
Drenagem péssima (mi_bgs=0,40)
Drenagem excelente - após intervenção
Drenagem média - após intervenção
Drenagem péssima - após intervenção
Pt - Limite Final de Serventia
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
1,00E+05 1,00E+06 1,00E+07 1,00E+08
An
o d
e O
pe
raç
ão
Número de Solicitações Equivalentes Acumuladas do Eixo Padrão - W18
Projeção do Tráfego (Número N)
![Page 84: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/84.jpg)
INFLUÊNCIA NO DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTOPavimento de Concreto de Cimento Portland
84
Parâmetro Valores Adotados
Período de projeto (anos) 20
Perda de serventia - DPSI 2,00Tráfego - NAASHTO RÍGIDO 1,44 x 108
Módulo de ruptura (MPa) 5,30
Módulo de elasticidade (MPa) 30.000
Módulo de reação (MPa/m) 80
Coeficiente de transferência de carga - J 2,50
Coeficiente de drenagem - Cd 1,25 / 1,00 / 0,70
Desvio Padrão 0,30
Confiabilidade (%) 70
Acostamento de Concreto SIM
MaterialEspessura
(cm)
Brita Graduada Tratada com Cimento (BGTC)
10,0
Subleito Estabilizado (CBR > 5%) -
Placa de Concreto de Cimento Portland (CCP)
24,0
Concreto Compactado com Rolo (CCR) 10,0
25,0
75,0
75,0
t
46,8
70R18
K
Ec
42,18DJ63,215
132,1DCdSclogp32,022,4
1D
10624,11
5,15,4
PSIlog
06,01Dlog35,7SZWlog
![Page 85: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/85.jpg)
INFLUÊNCIA NO DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO
Pavimento de Concreto de Cimento Portland
85
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
Pre
se
nt S
erv
ice
Ind
ex
-
PS
I
W18
Método da AASHTO/93 - Pavimento de CCP Rodoanel Sul - Sensibilidade: Drenagem
Drenagem excelente (Cd=1,25)
Drenagem média (Cd=1,00)
Drenagem péssima (Cd=0,70)
Pt - Limite Final de Serventia
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
1,00E+05 1,00E+06 1,00E+07 1,00E+08 1,00E+09
Ano
de O
pera
ção
Número de Solicitações Equivalentes Acumuladas do Eixo Padrão - W18
Projeção do Tráfego (Número N)
![Page 86: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/86.jpg)
CONCEITOS DE PROJETO DE DRENAGEM
OBJETIVOMANTER MATERIAIS NÃO SATURADOSEVITAR EXPOSIÇÃO À UMIDADE ELEVADA
TIPOS DE CONTROLESELAR O PAVIMENTO E EVITAR INFILTRAÇÃOUTILIZAR MATERIAIS POUCO SENSÍVEIS A UMIDADEPROVIDENCIAR DRENAGEM ADEQUADA PARA RETIRAR
A UMIDADE O MAIS RÁPIDO POSSÍVEL
86
![Page 87: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/87.jpg)
DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
HIPÓTESESDRENAR SOMENTE A ÁGUA INFILTRADACAMADA DRENANTE POSICIONADA IMEDIATAMENTE
ABAIXO DO REVESTIMENTO
CRITÉRIOS DE PROJETOCONTINUIDADE DO FLUXOTEMPO DE DRENAGEM
NECESSIDADE DE DISPOSITIVOSi > 1500 mm / anoVDM > 500 veículos comerciais
87
![Page 88: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/88.jpg)
DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
INFILTRAÇÕES DE PROJETOCEDERGREN ET AL – 1973
RIDGWAY – 1975 - AASHTO
ano 1T
hora 1t
CCP - rígido Pavimento - 0,67 a 0,50 C
asfáltico toRevestimen - 0,50 a 33,0
r
C
C
iCIP
juntas entre oespaçament C
faixas de número N
juntasou trincasdas ocompriment
trincade pés / dia/pés 4,2 3
W
q
WCs
Wc
W
NcqQ
88
![Page 89: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/89.jpg)
DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
CAMADA DRENANTEELEMENTOS DE PROJETO
DECLIVIDADES LONGITUDINAL / TRANSVERSALLARGURAS DAS FAIXAS / ACOSTAMENTOSPOSIÇÃO DO DRENOESPESSURAS DAS CAMADASTIPOS DE MATERIALFAIXAS GRANULOMÉTRICAS
89
![Page 90: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/90.jpg)
DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
CAMADA DRENANTEDIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO – LEI DE DARCY
LeA
AikQ
DiCQ
100
24
Cálculo da espessura:
Ik
DiCe
100
24
Cálculo da permeabilidade:cmeer
Ie
DiCk
2100
24
90
![Page 91: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/91.jpg)
DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
COEFICIENTES DE PERMEABILIDADE (k)Material k (cm/s)
Brita 5 100
Brita 4 80
Brita 3 45
Brita 2 25
Brita 1 15
Pedrisco 5
Areia Grossa 1 a 0,1
Areia Fina 10-2 a 10-4
Areia Siltosa 10-4 a 10-5
Areia Argilosa 10-4 a 10-6
Argila Silto-arenosa 10-5 a 10-7
Bidim 4 x 10-1
91
![Page 92: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/92.jpg)
DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
DRENOS RASOS LONGITUDINAISELEMENTOS DE PROJETO
TIPOS DE DRENO (CEGO / TUBULAR)SEÇÃO HIDRÁULICATIPO DE MATERIAL – k > CAMADA DRENANTE
92
![Page 93: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/93.jpg)
DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
DRENOS RASOS LONGITUDINAIS – DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICODRENO CEGO – LEI DE DARCY
DRENO TUBULAR – LEI DE CHEZY - MANNING
AikQmáx
P
máxcrítico
Hmáx
Q
QI
n
IRSQ
2/13/2
93
![Page 94: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/94.jpg)
DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
DRENOS RASOS LONGITUDINAIS – DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
CÁLCULO DO TEMPO MÁXIMO DE PERMANÊNCIA D’ÁGUA NA CAMADA FILTRANTE
V = velocidade de percolaçãoK = coeficiente de permeabilidadei = gradiente hidráulico
ne = porosidade efetiva do material usado
L = espaçamento entre saídas
V
Lt
n
iKV
A
AiK
t
e
ef
máx
efA
QV
hora 1
94
![Page 95: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/95.jpg)
DISPOSITIVOS DE DRENAGEM
DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
95
![Page 96: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/96.jpg)
Drenos Transversais e Longitudinais Rasos
96
![Page 97: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/97.jpg)
Drenos Subsuperficiais – Detalhes Complementares
97
![Page 98: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/98.jpg)
Locais para Implantação de Drenos Longitudinais e Transversais em Corte e em Aterro
98
![Page 99: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/99.jpg)
Esquema Geral de Drenagem
99
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Esquema Geral de Drenagem
100
![Page 101: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/101.jpg)
DRENAGEM PROFUNDA
101
![Page 102: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/102.jpg)
DRENAGEM PROFUNDA
102
![Page 103: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/103.jpg)
DRENAGEM PROFUNDA
103
![Page 104: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/104.jpg)
DRENAGEM PROFUNDA
OBJETIVOSINTERCEPTAR AS ÁGUAS QUE POSSAM ATINGIR O
SUBLEITOREBAIXAR O LENÇOL FREÁTICOMANTER UMIDADE DE EQUILÍBRIO COMPATÍVEL COM
AS CONDIÇÕES DE TRÁFEGO E DESEMPENHO ESTRUTURAL
ESTABILIDADE DE TALUDES
104
![Page 105: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/105.jpg)
DRENAGEM PROFUNDA
DISPOSITIVOSDRENOS PROFUNDOSDRENOS EM ESPINHA DE PEIXECAMADAS DRENANTESDRENOS HORIZONTAIS PROFUNDOSVALETÕES LATERAISDRENOS VERTICAIS DE AREIA
105
![Page 106: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/106.jpg)
DRENAGEM PROFUNDA
CLASSIFICAÇÃOQUANTO À FUNÇÃO:
INTERCEPTANTES / REBAIXAMENTO DO LENÇOLQUANTO À DISPOSIÇÃO
LONGITUDINAL / TRANSVERSALQUANTO AO PREENCHIMENTO DA CAVA
CEGO / TUBULARQUANTO À GRANULOMETRIA
CONTÍNUO / DESCONTÍNUOQUANTO À PERMEABILIDADE DA CAMADA SUPERIOR
SELADOS / ABERTOS
106
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DRENAGEM PROFUNDA
CRITÉRIOS DE PROJETOVALA
Largura: If 50 cm - Ib = If + 10 cmProfundidade:
h = 1,5 -2,0 m - Brasilh = 1,5 a 3,7 m - USAh = 2,0 m – ALEMANHAh = 0,3 a 0,7 m – SUÉCIA
Localização - afastada do pé do talude de corte 1,5 m
107
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DRENAGEM PROFUNDA
CRITÉRIOS DE PROJETOTUBOS:
DIÂMETRO: 5 A 25 cmDIÂMETRO DOS FUROS: 0,6 A 10 mm
108
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DRENAGEM PROFUNDA
CRITÉRIOS DE PROJETOMATERIAL DE ENCHIMENTO (DRENANTE / FILTRANTE)
PERMITIR O FLUXO D’ÁGUARETER O SOLO DO SUBLEITOEVITAR COLMATAÇÃORECOMENDAÇÕES DE TERZAGHI
PERMEABILIDADENÃO ENTUPIMENTO DO MATERIAL FILTRANTENÃO ENTUPIMENTO DO TUBOUNIFORMIDADE
109
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DRENAGEM PROFUNDA
DIMENSIONAMENTOVAZÃO DE ENTRADA – MÉTODO DE MCCLELAND
ONDE:t = tempo para estabilizar o NA (s)k = coeficiente de permeabilidade do solo (cm/s)D = desnível lençol freático – drenoW = espaçamento entre drenos (m)y = 0,02 – 0,05 – volume de drenagem por volume unitário de soloq = vazão por metro (m³/s/m)d = desnível – posições do lençol freático antes e depois do rebaixamento
0628,0/ 6924,0
0969,3/ 7740,22
10
10
Dd
Dd
Dkq
Dk
yWt Tempo de drenagem
Vazão por metro
110
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DRENAGEM PROFUNDA
DIMENSIONAMENTOVAZÃO DE SAÍDA
DRENO CEGO – FÓRMULA DE DARCY
DRENO TUBULAR – FÓRMULA DE MANNING / CONTINUIDADE
ESPAÇAMENTO DAS SAÍDAS
AikQs
SVQn
IRV
S
H
2/13/2
se QQfL ,111
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DISPOSITIVOS DE DRENAGEM
DRENAGEM PROFUNDA OU SUBTERRÂNEA
112
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Drenos Longitudinais Profundos para Cortes em Solos
113
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Drenos Longitudinais Profundos para Cortes em Rochas
114
![Page 115: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/115.jpg)
Posição de Dreno Longitudinal Profundo em Relação à Plataforma
115
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Camada Drenante para Corte em Rocha
116
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DRENAGEM DE TALVEGUES
117
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DRENAGEM DE TALVEGUES
118
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DRENAGEM DE TALVEGUES
DISPOSITIVOSBUEIROSPONTES / PONTILHÕES
ELEMENTOS DE PROJETOLEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOSESTUDOS GEOTÉCNICOSPLANTA – ESCONSIDADEPERFIL – DECLIVIDADECOMPRIMENTO DO BUEIROFUNDAÇÕES - RECOBRIMENTO
119
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DRENAGEM DE TALVEGUES
CLASSIFICAÇÃO DOS BUEIROSFORMA DA SEÇÃO
TUBULARES / CELULARES / ESPECIAISNÚMERO DE LINHAS
SIMPLES / DUPLO / TRIPLOMATERIAL
CONCRETO / AÇO CORRUGADOESCONSIDADE
NORMAIS / ESCONSOSLOCALIZAÇÃO
CORTE / ATERRO
120
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DRENAGEM DE TALVEGUES
DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICOHIPÓTESES
FUNCIONAMENTO COMO CANALREGIME CRÍTICOREGIME SUPER E SUBCRÍTICO EQUAÇÃO DE MANNING E EQUAÇÃO DA CONTINUIDADE
FUNCIONAMENTO COMO VERTEDOUROFUNCIONAMENTO COMO ORIFÍCIOS
METODOLOGIA DO BPR – CIRCULAR Nº 5COM CONTROLE DE ENTRADA HW / D = 1,2 a 1,5COM CONTROLE DE SAÍDA
121
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DRENAGEM DE TALVEGUES
BUEIROS:
CONTROLES DE ENTRADA E DE SAÍDA
122
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DRENAGEM DE TALVEGUESBUEIROS:
TIPOS DE CONTROLEDE ENTRADA
123
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DRENAGEM DE TALVEGUES
DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICOCOM CONTROLE DE ENTRADAENERGIA CONSUMIDA DA ÁGUA REPRESADA A MONTANTE
g
V
R
lngkeH
g
V
R
lngHf
Hf
keg
VHe
He
g
VHv
Hv
HfHeHvH
H
H
2
21
2
2
bueiro do longo ao Atrito
2
boca da geometria da função - entrada na carga de Perda
2
bueiro do corpo no água da média Velocidade
2
33,1
2
2
33,1
2
2
2
Nomogramas para resolução da fórmula
124
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DRENAGEM DE TALVEGUES
DIMENSIONAMENTO ESTRUTURALCARGAS ATUANTES
DIMENSÃO DO TUBOCARGA DO TRÁFEGOCARGA DO ATERROCARACTERÍSTICAS DA FUNDAÇÃOLARGURA DA VALA DE ASSENTAMENTOTIPO DE BERÇO E INSTALAÇÃO
CARGA RESISTENTETRINCA ADMISSÍVEL DE 0,2 mm – ENSAIO DOS TRÊS
CUTELOS
125
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DRENAGEM DE TALVEGUES
BUEIROS VAZÃO (m³/s)
BSTC Ø 1,00 2,00
BSTC Ø 1,20 3,10
BDTC Ø 1,00 3,80
BSOC 1,78 4,20
BSTC Ø 150 5,40
BTTC Ø 1,00 5,40
BSOC 2,25 5,65
BDTC Ø 1,20 5,89
BDOC 1,78 7,98
BSOC 3,00 8,10
BTTC Ø 1,20 8,37
BDTC Ø 1,50 10,26
BDOC 2,25 10,74
BUEIROS VAZÃO (m³/s)
BTOC 1,78 11,34
BSOC 4,00 11,60
BTTC Ø 1,50 14,58
BTOC 2,25 15,26
BDOC 3,00 15,39
BSCC 2,50 x 2,50 20,00
BTOC 3,00 21,87
BDOC 4,00 22,04
BDOC 4,00 31,32
BSCC 3,00 x 3,00 32,40
BSCC 3,50 x 3,50 46,90
BDCC 3,00 x 3,00 61,56
BTCC 3,00 x 3,00 87,48 126
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DRENAGEM DE TALVEGUES
127
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128
![Page 129: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/129.jpg)
DISPOSITIVOS DE DRENAGEM
DRENAGEM PARA TRANSPOSIÇÃO DE TALVEGUES
129
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Bueiros de Concreto
Bueiro CelularBueiro Tubular
130
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Bueiros Duplos e Triplos
131
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Elementos Constituintes dos Bueiros
132
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Elementos Constituintes dos Bueiros
133
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Bocas de Bueiros Tubulares de Concreto
134
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Bueiros Celulares de Concreto
135
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Bueiros Celulares de Concreto
136
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Posicionamento de Bueiros de Greide e de Talvegue
137
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DRENAGEM ESPECIAL
138
![Page 139: 1_apostila drenagem](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022012314/55cf9814550346d033957714/html5/thumbnails/139.jpg)
DISPOSITIVOS DE DRENAGEM ESPECIAIS
TIPOSDRENOS VERTICAISDRENOS HORIZONTAIS PROFUNDOSRESERVATÓRIOS DE ACUMULAÇÃO
139
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DISPOSITIVOS DE DRENAGEM ESPECIAISDRENOS VERTICAIS DE AREIA
140
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DRENAGEM ESPECIAL
DRENO SUB-HORIZONTAL PROFUNDO
141
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DISPOSITIVOS DE DRENAGEM ESPECIAIS
RESERVATÓRIOS DE ACUMULAÇÃO
142
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143
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144
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DISPOSITIVOS DE DRENAGEM
DRENAGEM ESPECIALDRENO EM “ESPINHA DE PEIXE”
145
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Dreno em “Espinha-de-Peixe”
146
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DISPOSITIVOS DE DRENAGEM
DRENAGEM ESPECIALDRENOS SUB-HORIZONTAIS
147
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Drenos Sub-Horizontais – Detalhes Complementares
148
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Drenos Sub-Horizontais – Detalhes Complementares
149
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FOTOS DE DISPOSITIVOS
150
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DRENAGEM SUPERFICIAL
151
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DRENAGEM SUBSUPERFICIAL
SP-70
Rodovia Ayrton Senna
152
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DRENAGEM SUBSUPERFICIALPROJETO DE RESTAURAÇÃO
153
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DRENAGEM SUBSUPERFICIALPROJETO DE RESTAURAÇÃO
154
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DRENAGEM SUBSUPERFICIALPROJETO DE RESTAURAÇÃO
155
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DRENAGEM SUBSUPERFICIALPROJETO DE RESTAURAÇÃO - GEOTEXTIL
156
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DRENAGEM SUBSUPERFICIALPROJETO DE RESTAURAÇÃO - GEOTEXTIL
157
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DRENAGEM DE TALVEGUES
158
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DRENAGEM DE FERROVIAS
159
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DRENAGEM DE FERROVIAS
160
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DRENAGEM DE FERROVIAS
161
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RESUMO
162
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RESUMODISPOSITIVOS DE DRENAGEM
PARÂMETROS HIDROLÓGICOS
VAZÃO DE ENTRADA
DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
VAZÃO DE SAÍDA
OBSERVAÇÃO
SUPERFICIALValetas/Canaletas/Sarjetas
Q = f(c, i, A, T, tc)tc = 5 minT = 10 anos
Manning, Continuidade Borda livre = 0,2 yMaterial = grama/concreto
SUB-SUPERFICIAL Camadas DrenantesDreno do Pavimento
Q = f (c, i, D)tc = 1 horac = 0,33–0,67T = 1 anos
DarcyManning, ContinuidadeBAZIN
Dreno cegoDreno tubularNº de furos
TALVEGUE / TRAVESSIA BueirosPontilhões / Pontes
Q = f(c, i, A, T, tc)T = 25-50 anosT = 10 anos
Manning, ContinuidadeBPR – circulares 5 e 10
Tubulares, celulares, ovóidesHw/d ~1,2 a 1,5Condutos enterrados (MARSTON/SPANGLER)
PROFUNDA Drenos - Trincheiras Q = f (t, k, d/D, W)
McclelandDarcyManning, Continuidade
Rebaixamento do lençol ~1,50 mDreno cegoDreno tubularCritério de filho – TERZAGHI
ESPECIAIS Dreno VerticaisDrenos Horizontais ProfundosReservatórios de Acumulação
De areia/fibro-químicos-
Diagramas de descargas Afluente/efluente
--
-
Aceleração de recalquesEstabilidade de TaludesPiscinões
EXPRESSÕES1.Manning2.Continuidade3.Darcy
163
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164
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165
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166
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167
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASManual de Drenagem de RodoviasIPR – DNER – 1990
Highway Subdrainage DesignFHWA – 1990
Drenagem de Rodovias e AeroportosTelmo Fernandes de Aragão PortoEdições GRD – 1992
Drenagem dos Pavimentos de Rodovias e AeródromosHarry Cedergren – 1980Livros Técnicos e Científicos Editora S.A. – 1980
Engenharia de Drenagem SuperficialPaulo Sampaio WilkenCETESB – 1978
Drenagem Urbana – Manual de Projeto
CETESB – DAEE – 1979168
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Drenagem de EstradasFrancisco Maia
Planning and Design of AirportsRobert Horonjeff
Drenagem de Estradas e AeroportosRenato G. Michelin
Pavimentos DrenantesHenriqueta Giolito Porto – 1999
Manual de Geotecnia – Taludes de RodoviasOrientação para Diagnóstico e Soluções de seus problemas DER/SP, São Paulo – 1991
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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