Apostila - Construção

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CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS E PAVIMENTAÇÃO 
 
 
 
 
1ª PARTE – CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Jésus Caldeira de Alencar Alvarenga, M. Sc 
 
 
 
 
 
 
 
 
 2 
 
CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS 
 
 
CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO À TERRAPLENAGEM 
 
 
1. NOÇÕES GERAIS 
 
1.1. GENERALIDADES 
 
De forma genérica, a terraplenagem ou movimentação de terras, pode ser entendida como o 
conjunto de operações necessárias para remover a terra dos locais em que se encontra em 
excesso para aqueles em que há falta, modificando o terreno natural, tendo em vista um 
determinado projeto a ser implantado. 
Assim, a construção de uma estrada de rodagem, ferrovia ou aeroporto, a edificação de uma 
fábrica ou de uma usina hidrelétrica, ou mesmo de um conjunto residencial, exigem a 
execução de serviços prévios de terraplanagem, regularizando o terreno natural, em 
obediência ao projeto que se deseja implantar. 
As grandes obras de terraplenagem dos dias atuais, por mais gigantescas que pareçam, serão 
consideradas modestas pelas gerações futuras. Máquinas maiores e mais eficientes, novos 
métodos e novas invenções, irão certamente, possibilitar ao homem transformar com mais 
facilidade, a superfície da Terra, de acordo com as necessidades e seus planos cada vez mais 
audaciosos. 
Terraplenagem é um serviço complexo e especializado. Para executá-lo com êxito é 
importante conhecer seus princípios básicos. Entre os que se dedicaram a essa atividade, uns 
falharam, por diversas razões, outros não puderam desenvolver satisfatoriamente o seu 
empreendimento, e alguns foram bem sucedidos e prosperaram extraordinariamente. Embora 
não se possa atribuir esses resultados a um só fator, é indiscutível que, no negócio de 
movimento de terra, o conhecimento e a aplicação dos princípios básicos de terraplenagem é 
de importância capital. 
Pode-se afirmar portanto, que todas as obras de engenharia civil de grande ou pequeno porte, 
exigem a feitura de trabalhos prévios de movimentação de terras. Por esta razão, a 
terraplenagem teve o enorme desenvolvimento verificado neste século. 
 
 
1.2. HISTÓRICO 
 
As obras de terraplenagem datam de épocas as mais remotas. Em verdade, se quiséssemos 
estabelecer, para isso, um ponto de partida na história, teríamos de remontar até os primórdios 
da existência do homem. Necessitando abrigar-se das intempéries, o homem primitivo movia 
terra com as próprias mãos na construção de furnas e cavernas que o protegesse dos rigores do 
tempo e do ataque das feras. Foram essas, sem dúvida, as primeiras e mais remotas obras de 
terraplenagem executadas pelo homem. 
Cabe notar, entretanto, que a realização de obras de terraplenagem em larga escala não é 
privilégio de nossa época, pois, há muitos séculos elas vêem sendo executadas pelo homem. 
 
- NA ANTIGUIDADE .... egípcios e babilônios ... canais de irrigação às margens dos rios 
Nilo e Eufrates 
- ROMANOS ... construção de estradas e aquedutos 
- MEADOS DO SÉCULO PASSADO ... advento da máquina a vapor ... primeiras 
tentativas de mecanização 
 3 
- EM 1920 ... Holt e Best lançam trator movido a gasolina ao qual logo foi adaptada uma 
lâmina, iniciando-se desta maneira, a concepção e fabricação dos modernos equipamentos 
de terraplenagem 
- NAS DÉCADAS DE 20 E 30 ... R. G. Le Tourneau criou o primeiro “scraper” rebocado 
por trator 
- EM 1936 ... é introduzido o primeiro “motoscraper”, isto é, o scraper autopropelido 
 
 
 Scraper rebocado por trator 
 
 
 Trator Holt-Caterpillar (1917) 
 
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Motoscraper 
 
 
A partir desta data é de todos conhecido o rápido desenvolvimento dos equipamentos de 
terraplenagem, apresentando máquinas cada vez mais eficientes sob o aspecto mecânico, do 
que resultou o aumento extraordinário de sua produtividade. 
 
 
1.3. TERRAPLENAGEM MANUAL 
 
Até o aparecimento dos equipamentos mecanizados e mesmo depois, a movimentação de 
terras se fazia pro processos manuais, com a utilização exclusiva na energia muscular do 
homem, mediante o uso de pá, picareta e enxadão para o corte e carroça ou vagonetas de 
tração animal para o transporte. 
Os antigos egípcios construíram as pirâmides de formas geométricas impecáveis e que, ainda 
hoje, constituem objeto de contemplação como obras de arte e arrojo. Utilizando apenas os 
métodos de escavação manual e o transporte por meio de cestos e padiolas, abriram canais de 
irrigação e caminhos, com o objetivo de lhes facilitar os meios de subsistência e comunicação. 
No nordeste brasileiro existem ainda vários açudes construídos, ao tempo da escravatura e que 
representam várias centenas de milhares de metros cúbicos de terra movidos também por 
meio de cestos, padiolas e carros puxados por bois. 
Por volta do ano de 1819-1820 foi introduzido o uso do arado agrícola na construção de 
caminhos na Inglaterra e na Escócia. O arado, ao que parece, foi o precursor do atual 
escarificados, em pregado ehoje com êxito na extração de raízes de árvores e como 
equipamento auxiliar para afrouxar solos muito compactos, nas obras de terraplenagem 
mecânica. Nessa época já se cuidava da compactação de aterros fazendo passar o gado 
repetidas vezes por cima deles, durante a construção. Esse processo veio inspirar, mais tarde, 
a construção e o emprego dos atuais rolos compactadores “pés de carneiro”. 
Por volta de 1840-1841 surgiu a pá de cavalo, também chamada de mariposa, munida de 
cabos de madeira e de um dispositivo para atrelagem de animais. As capacidades variavam de 
0,10 a 0,20 m³, puxadas por 1, 2 ou 4 animais. As pás de cavalo eram um misto de ferramenta 
e de veículo. O seu trabalho consistia em raspar, carregar e transportar a terra depois de 
afrouxada pelos arados, reduzindo, assim, as despesas com a escavação e a carga. 
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Dado o seu pequeno rendimento, a terraplenagem manual dependia, sobretudo, da mão de 
obra abundante e barata, fator que o desenvolvimento tecnológico e social foi tornando cada 
vez mais escasso e, por conseqüência, mais oneroso. 
Para se ter uma idéia, na execução braçal do movimento de terra, com produção de 50 m³/h de 
escavação, seriam necessários pelo menos 100 homens. Em comparação, uma escavadeira, 
operada por apenas um homem, executa a mesma tarefa, o que demonstra claramente as 
transformações ocasionadas pela mecanização. 
Todavia, não se pense que a terraplenagem manual conduziria à excessiva lentidão dos 
trabalhos. Desde que a mão de obra fosse numerosa, os prazos de execução da movimentação 
de terras em grande volume eram razoáveis, se comparados com os atuais. Com suficiente 
organização para resolver os sérios problemas de recrutamento, administração, alojamento e 
subsistência dos trabalhadores, a terraplenagem manual apresentava rendimento capaz de 
causar admiração, ainda nos tempos atuais. 
 
 
1.4. TERRAPLENAGEM MECANIZADA 
 
Entretanto, o aparecimento dos equipamentos mecanizados, surgidos em conseqüência do 
desenvolvimento tecnológico, em razão de sua alta produtividade, tornava competitivo e 
preço do movimento de terras, apesar do elevado custo de aquisição destas máquinas. 
Resumindo, pode-se dizer que a mecanização surge em conseqüência de: 
 
a) Escassez e encarecimento da mão de obra, causada sobretudo pela industrialização. 
b) Alta eficiência mecânica dos equipamentos, traduzindo-se em grande produtividade, a 
qual conduzia a preços mais baixos e menores prazos de execução. 
 
Assim, a mecanização caracteriza-se por: 
- requerer grandes investimentos em equipamentos de alto custo; 
- exigir serviços racionalmente planejados e executados, o que só pode ser conseguido 
através de empresas de alto padrão técnico; 
- reduzir substancialmente a mão de obra empregada, mas por outro lado, provocando a 
especialização profissional e, conseqüentemente, melhor remuneração; e 
- permitireliminar estas dificuldades 
ou deficiências. Uma carregadeira moderna tem as seguintes propriedades ou características 
que objetivam a sua melhor utilização: 
 
a) TRAÇÃO DAS 4 RODAS, com dois eixos motrizes e dois diferenciais, melhorando 
substancialmente as condições de operação quanto à aderência. 
 
b) DIREÇÃO ARTICULADA, pela montagem do eixo dianteiro rígido, mas pivotante em 
relação à superestrutura da máquina, o que diminui substancialmente o raio de giro, 
permitindo manobras mais fáceis em locais de dimensões reduzidas. 
 
 
 
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c) PÊSO PRÓPRIO ELEVADO, aumentando o peso aderente sobre as rodas motrizes e 
melhorando portanto a tração. 
d) MOTOR COLOCADO NO EIXO TRASEIRO, com o mesmo efeito citado no item 
anterior e, ainda, equilibrando a máquina e fazendo contrapeso à caçamba carregada, 
melhorando as suas condições de balanceamento. 
e) PNEUMÁTICOS REVESTIDOS com esteiras ou correntes. 
 
Todavia, estas modificações, embora melhorem naturalmente o desempenho do equipamento 
de pneus, não conseguem equipará-lo ao de esteiras, sob o ponto de vista operacional, e 
também conduzem a um aumento no custo de aquisição. As dimensões da carregadeira 
deverão ser conjugadas ao tamanho e capacidade da unidade de transporte escolhida ou à 
disposição. Para tal, verificar o item dimensões nas especificações das máquinas em questão. 
 
 
 
 
 
 
4.2.3 ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO 
 
PH = C . f . (60/tc) . E . FE 
 
C = Capacidade da caçamba (m³) 
FE = Fator de enchimento da caçamba 
 
 
4.2.4 CAPACIDADE DA CAÇAMBA 
 
Deve ser tirada das especificações técnicas da máquina e se refere à capacidade rasa ou 
coroada. Desde que a caçamba seja dotada de uma chapa denominada para-terra, pode-se 
admitir a utilização da capacidade coroada para os cálculos de produção. 
Convém notar, entretanto, que na mesma carregadeira podem ser adotadas caçambas de 
capacidades diferentes, dependendo do peso específico solto (s) do material que vai ser 
carregado. O que limita a capacidade da caçamba é a carga máxima de operação, admitida 
pelo fabricante. 
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Dividindo-se a carga máxima admissível pelo s do material que vai ser trabalhado, determina-
se a capacidade ideal da caçamba para as condições vigentes. 
 
4.2.4.1 TIPOS DE CAÇAMBA 
 
Os fabricantes apresentam para cada modelo vários tamanhos e formatos de caçambas, 
permitindo ao usuário uma escolha correta em função, principalmente, do tipo de material a 
ser removido. Entre outros, dois tipos de caçamba se sobressaem na execução dos serviços de 
terraplenagem: 
a) caçamba de aplicação geral – borda reta 
b) caçambas para pedras – borda tipo pá 
 
 
Em serviços de remoção de rochas ou material altamente compactado, aconselha-se a adaptar-
se dentes à caçamba, tendo em vista o aumento da produção, já que eles fornecem penetração 
quando requerida, reduzem o desgaste nas bordas da caçamba e conservam o material fluindo 
para o interior da caçamba e não sob a caçamba. Estes dentes são aparafusados à borda da 
caçamba e são oferecidos em vários formatos e tamanhos. 
 
4.2.4.2 FATOR DE ENCHIMENTO DA CAÇAMBA (FE) 
 
É um fator de correção da produção, em função da natureza do material carregado, levando-se 
em conta o maior ou menor volume de vazios existente entre partículas ou fragmentos do 
material. 
 
MATERIAL FE 
Areia e cascalho 0,90 a 1,00 
Terra comum 0,80 a 0,90 
Argila dura 0,65 a 0,75 
Rocha bem fragmentada 0,60 a 0,75 
Rocha mal fragmentada 0,40 a 0,50 
 
 
4.2.5 TEMPO DE CICLO 
 
O ciclo de uma carregadeira, quer seja de esteiras ou de pneus, compreende tempo de carga 
+ tempo de manobras + tempo de percurso + tempo de descarga. Quando trabalhando na 
carga de um veículo transportador, compreende os seguintes movimentos elementares: 
1. carga da caçamba 
2. retorno carregado 
3. manobra 
4. avanço até o veículo transportador 
5. descarga 
6. retorno vazio 
7. manobra 
8. avanço até o corte 
 
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São considerados tempos fixos 1, 3, 5 e 7, os quais podem ser avaliados em 0,25 min. Os 
tempos variáveis dependerão das distâncias D1 e D2 percorridas entre o talude e o veículo 
transportador. Normalmente D1 = D2 = 5 m, no mínimo, sendo os tempos gastos nestes 
percursos função das velocidades utilizadas pelo operador. 
 
 
tc = 0,25 +( Di . 0,06 / vi ) + ( Dr . 0,06 / vr ) 
 
 
OBS: A CATERPILLAR considera o tc = 0,40 min, para este percurso básico. Para 
distâncias superiores utiliza-se de diagramas. 
 
 
4.3 ESCAVADEIRAS 
 
São máquinas de escavação bastante antigas, tendo surgido em meados do século XIX, ainda 
movidas a vapor, nos Estados Unidos. Com o aparecimento do motor diesel elas se tornaram 
mais compactas, mais potentes e com maior mobilidade, passando a desempenhar um papel 
primordial nas grandes escavações, como por exemplo a abertura do Canal do Panamá. 
 
É um equipamento que trabalha estacionado, isto é, sua estrutura portante se destina apenas a 
lhe permitir o deslocamento, sem contudo participar do ciclo de trabalho. Assim, ela poderá 
ser montada sobre: 
- esteiras 
- pneumáticos 
- trilhos 
Nos trabalhos normais de terraplenagem, geralmente se emprega a montagem sobre esteiras, 
razão pela qual elas serão aqui focalizadas. Podemos distinguir duas partes bem definidas nas 
escavadeiras: 
 
a) INFRAESTRUTURA – Compõe-se de um chassis apoiado sobre as esteiras, que suporta 
a superestrutura móvel em torno de um eixo vertical. O mecanismo que permite o giro de 
360º consta de um círculo ou “coroa de giro”, dentado exterior ou interiormente, sobre o 
qual corre uma engrenagem acionadora do tipo “pinhão”, ligada por uma transmissão ao 
eixo motriz.. Para melhorar a flutuação e o equilíbrio da máquina, a largura das sapatas da 
esteira é maior, além de serem lisas, sem garras. O deslocamento do equipamento é obtido 
através das esteiras acionadas por um sistema de transmissão ligado ao eixo motriz. 
Todavia, em razão do porte da máquina e do seu balanceamento deficiente, a velocidade 
de translação é muito baixa, atingindo cerca de 2 a 6 km/h. Assim, o seu deslocamento 
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deve se efetuar somente em pequenas distâncias, dentro do local de trabalho. Quaisquer 
outros transportes, a distâncias maiores, devem ser feitos por carretas. 
 
 
 
b) SUPERESTRUTURA – Ou plataforma da máquina, está soldada à roda de giro, de modo 
que pela rotação do pinhão, haverá rotação da coroa de giro e, conseqüentemente, de toda 
superestrutura a ela ligada. Compreende a cabine de comando, o motor e as transmissões 
necessárias para acionar os diversos elementos móveis. Este acionamento pode ser feito 
por: 
b.1 – cabrestantes e cabos de aço 
b.2 – cilindros hidráulicos 
b.3 – motores elétricos independentes 
 
Nas máquinas de terraplenagem os dois primeiros tipos são os mais utilizados, adotando-se os 
motores elétricos no caso de máquinas de grande porte. 
 
 
4.3.1 TIPOS 
 
As escavadeiras podem ser empregadas em trabalhos de escavação bastante diversos, 
dependendo do tipo de lança e caçamba utilizada. A lança é o mecanismo que pode ser 
colocado ou retirado da escavadeira e destinado a efetuar certos tipos de escavação, quando se 
acopla uma caçamba. Os tipos de lança e caçamba utilizados é que vão definir os tipos de 
escavadeiras. 
 
 
 
 
 
4.3.1.1 LANÇA COM CAÇAMBA FRONTAL – SHOVEL 
 
a) DESCRIÇÃO – As suas partes principais constam da lança propriamente dita (1) 
sustentada pelo cabo (6), havendo a possibilidade de variar o seu ângulo de inclinação de 
25º a 60º, geralmente. Na parte intermediária da lança acha-se o braço móvel (2), que 
pode girar em torno da articulação (14), executando neste movimento de baixo para cima 
o corte do talude mediante a caçamba (3). O acionamento deste braço é feito com o 
auxílio do cabo (11), por sua vez acionado pelo cabrestante (7). Para melhorar o 
rendimento da escavação o operador pode exercer certo empuxo sobre oterreno através do 
movimento do braço avançando-o (ou retraindo-o) mediante o acionamento do pinhão da 
cremalheira (9). Este movimento permite também ao operador posicionar a caçamba sobre 
a unidade de transporte, obtendo melhor distribuição da terra descarregada. 
 
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b) OPERAÇÃO – Deve iniciar-se o corte com a caçamba 60 a 90 cm à frente das esteiras. A 
caçamba deverá encher-se em um único movimento para a frente. A caçamba é provida de 
dentes que facilitam o corte da terra, especialmente quando esta é mais consistente. A 
descarga do material da caçamba se faz geralmente pelo fundo, abrindo-se uma tampa 
móvel, pelo emprego de um comando a cabo. Os movimentos básicos efetuados por uma 
shovel podem ser assim resumidos: 
 
b.1) deslocamento da máquina à frente ou a ré 
b.2) levantamento da caçamba 
b.3) avanço ou recuo do braço móvel 
b.4) giro da superestrutura 
b.5) variação do ângulo da lança 
b.6) abertura da tampa do fundo da caçamba 
 
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c) APLICAÇÃO – Se destina a escavar taludes situados acima do nível do terreno em que a 
máquina se situa. Podem operar, praticamente, todos os tipos de materiais, inclusive rocha 
já fragmentada pelo fogo. Quando a altura de corte é grande, e portanto maior que a altura 
máxima de alcance do shovel, costuma-se empregar duas ou mais escavadeiras 
trabalhando em planos diferentes. Quando não se tem condições de trabalhar em terraços, 
deve-se utilizar o dozer, principalmente o bulldozer, para desmontar a parte alta dos 
cortes. As alturas dos cortes são fixadas pela altura ótima de corte, que será definida no 
item “Estimativa de Produção”, através da qual se obtém a melhor carga da caçamba e, 
por conseguinte, maior produção. 
 
 
 
 
 
 
 
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d) OBSERVAÇÕES 
 
- As esteiras do shovel devem ser mantidas em nível ou com a menor rampa possível. 
 
- Para melhor rendimento o giro deve ser o menor possível, o que é obtido localizando a 
unidade de transporte cuidadosamente e próximo à frente de ataque. Outra regra, visando 
evitar as perdas de tempo para posicionamento das unidades transportadoras é utilizar 
duas unidades, ou seja, enquanto uma é carregada, a outra se posiciona e vice-versa. 
Evidentemente estas técnicas só podem ser aplicadas em cortes de certa largura. 
 
 
 
- Nos últimos anos as carregadeiras de esteiras e de pneus, graças a sua maior mobilidade e 
capacidade da caçamba passaram ,cada vez mais, a substituir as escavadeiras com shovel. 
Todavia, o lançamento de escavadeiras shovel com acionamento totalmente hidráulico, 
mais rápidas e sobretudo de movimentos mais precisos ocasionou, novamente, a 
reconquista da posição anteriormente desfrutada. 
 
 
 
 
 
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- As escavadeiras shovel normalmente utilizadas em terraplenagem possuem capacidade de 
caçamba variando de pequenos a médios volumes, sendo normal avaliar-se o porte de 
escavadeira pelo volume raso de sua caçamba. De modo geral as capacidades comerciais 
variam de 3/8 a 2 ½ yd³ (1 yd³ = 0,76 m³). Todavia, há equipamentos maiores, mas que 
por sua mobilidade deficiente, proveniente do próprio tamanho, limita suas aplicações 
especificamente aos serviços de mineração. 
 
 
 
 
 
 
 
4.3.1.2 LANÇA COM CAÇAMBA DE ARRASTE – DRAG-LINE 
 
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a) DESCRIÇÃO – É constituída por uma estrutura em treliça metálica, em cuja extremidade 
há uma roldana pela qual passa o cabo de elevação da caçamba (4), acionado pelo 
cabrestante. A lança é sustentada pelo cabo (2), permitindo a variação do ângulo de 
inclinação, geralmente entre 25º e 40º, através da articulação (5). Para melhorar o raio de 
alcance, há a possibilidade de se aumentar a extensão da lança, intercalando-se uma seção 
intermediária (6). A escavação se faz pelo arrastamento da caçamba (7), devidamente 
posicionada, formando um ângulo de ataque favorável com o terreno. Este arrastamento se 
consegue através do cabo de arraste (3), acionado por um cabrestante. 
 
 
 
 
b) OPERAÇÃO – O sistema de suspensão da caçamba, esquematizado anteriormente, 
permite diversos posicionamentos da mesma, possibilitando o corte, a carga e o despejo. 
A escavação se inicia com a caçamba no ponto mais baixo e é feita puxando-a por arrasto 
para junto da máquina. Para efetuar a descarga, basta soltar o cabo de arraste e a caçamba 
permanecerá na posição vertical de despejo. 
 
 
 
c) APLICAÇÃO – São indicadas para escavação de terrenos pouco consistentes ou moles, 
mesmo que possuam altos teores de umidade e situados abaixo do nível em que se 
encontra a máquina. Principais usos: 
 
c.1) Remoção de solos moles, com excesso de umidade e presença de matéria orgânica. 
Apresentando tais características, estes solos demonstram baixa capacidade de suporte à 
ação das cargas, impedindo o tráfego de qualquer equipamento, inclusive o trator de 
esteiras. Assim, só podem ser retirados com o auxílio de uma escavadeira drag-line que 
pode escavar à distância e até a profundidade de alguns metros. 
 
c.2) Abertura de canais de drenagem, corta-rios, limpeza de cursos d’água, etc. Neste caso 
a caçamba drag-line permite a escavação ainda que abaixo do nível do lençol freático, ou 
seja, faz-se a remoção de solos submersos. Nesta hipótese, convém utilizar a caçamba 
perfurada que permite durante a carga a separação da água, que escoa rapidamente. Torna-
se claro que nestas condições o fator de enchimento da caçamba diminui sensivelmente, 
atingindo até 30 % ou menos. 
 
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d) OBSERVAÇÕES: 
 
- Não se deve efetuar o giro da lança durante a escavação, pois há o perigo de vergar ou 
entortar. 
- Devido ao sistema de suspensão e controle da caçamba não possuir rigidez, devido aos 
cabos, a operação de descarga não tem precisão (oscilação da caçamba), preferindo-se 
descarregar a terra em bota-foras e depósitos. O tempo necessário para descarga em 
caminhão é duplicado. 
- O raio de alcance máximo da caçamba dependerá do uso ou não da extensão intermediária 
da lança, do seu ângulo com a horizontal e principalmente da habilidade do operador na 
operação de arremesso da caçamba mediante movimento pendular. 
 
 
 
 
4.3.1.3 LANÇA COM CAÇAMBA DE MANDÍBULAS – CLAM-SHELL 
 
 
 
 
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a) DESCRIÇÃO – É constituída por uma lança idêntica à da drag-line, com a mudança do 
tipo de caçamba e logicamente de seus comandos. A caçamba é constituída por duas 
partes móveis, comandadas por cabos que podem abrir ou fechar como mandíbulas, ou 
seja, trabalha mordendo o solo, sendo equipada com dentes para facilitar a penetração. 
 
b) OPERAÇÃO – A escavação é feita pela ação do peso próprio da caçamba, devido à 
queda, e posteriormente pelo fechamento das referidas mandíbulas, de modo que a 
remoção do material avança verticalmente e em profundidade. 
 
c) APLICAÇÃO – Basicamente se destinam às mesmas tarefas indicadas para a drag-line. 
Todavia, duas características próprias deste implemento modificam a sua utilização em 
relação àquele equipamento. Em primeiro lugar é o alcance bastante reduzido em relação 
à drag-line, o que limita o seu emprego. Em segundo lugar, não existindo o arrasto da 
caçamba mas apenas a sua elevação no sentido vertical, permite o seu emprego na 
escavação e remoção de terra dentro de valas, ainda que fortemente escoradas. 
 
d) OBSERVAÇÃO – Assim como a drag-line, não possui precisão na descarga, pelos 
mesmos motivos expostos. Para sanar algumas deficiências existentes nos comandas a 
cabo, foram lançadas recentemente clam-shell com acionamento hidráulico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.3.1.4 LANÇA RETROESCAVADORA – BACK-SHOVEL 
 
 
 
 
 
a) DESCRIÇÃO – É um equipamento semelhante ao shovel, com a diferença de que a 
caçamba é voltada para baixo. São máquinas de capacidade de caçamba relativamente 
pequena e raio de alcance limitado. 
 
b) OPERAÇÃO – A escavação é feita de cima para baixo no sentido do chassis. À medida 
quea escavação prossegue a máquina vai se deslocando para trás. 
 
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c) APLICAÇÃO – Destinam-se à escavação abaixo do nível inferior da máquina, 
adaptando-se às mesmas tarefas indicadas para a drag-line, embora sejam mais utilizadas 
na escavação de valas de pequenas profundidades e pouca largura. 
 
d) OBSERVAÇÃO – Lançadas nos últimos anos, as retroescavadeiras de acionamento 
hidráulico, graças à rapidez e precisão de seus movimentos, têm ampliado o seu campo de 
aplicação, executando tarefas que eram típicas da drag-line. 
 
 
 
4.3.2 GENERALIDADES 
 
a) A maior dificuldade na operação destes equipamentos consiste no seu balanceamento, às 
vezes deficiente, ocasionado por um momento de tombamento muito grande. Isto obriga a 
colocação de contrapesos na parte posterior da cabine, para contrabalançar o levantamento 
da caçamba cheia de terra, especialmente quando esta tem peso específico elevado ou está 
com teor de umidade muito acima do normal. 
b) Embora as escavadeiras possuam esteiras com sapatas bastante largas, conduzindo a 
pressões mínimas sobre o solo, quando a capacidade de suporte deste é muito baixa, 
somos obrigados a executar a estiva, ou seja, a colocação de madeira roliça na forma de 
um estrado, com o objetivo de aumentar a área de distribuição do peso. 
c) Para perfeita utilização destes equipamentos convém conhecer as principais dimensões e o 
alcance dos seus diversos elementos componentes. Para tal utilizar o catálogo e 
especificações dos fabricantes. 
d) A maioria das escavadeiras permite a troca da lança e a substituição da ferramenta 
escavadora ou acessórios. 
 
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4.3.3 ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO 
 
PH = C . f . (60/tc) . E . FE 
 
 
4.3.3.1 TEMPO DE CICLO 
 
O ciclo de uma escavadeira compreende vários movimentos elementares que podem ser assim 
enumerados: 
a) carga da caçamba - tf 
b) giro carregado - tv 
c) descarga - tf 
d) giro vazio - tv 
 
Assim, há tempos fixos como a carga e descarga da caçamba e tempos variáveis de giro, que 
dependem diretamente do ângulo de giro utilizado, Este, por sua vez, dependerá do 
posicionamento da unidade transportadora em relação à escavadeira. 
 
 
4.3.3.1.1 ESCAVADEIRAS SHOVEL 
 
Para estas escavadeiras há um outro fator que afeta o seu desempenho, denominado altura 
ótima de corte. Compreende-se que deverá haver uma relação entre o volume da caçamba e a 
altura do talude de terra que vai ser escavado. Se esta altura for pequena e a caçamba de 
grande capacidade, completado o movimento correspondente à carga, haverá apenas o 
enchimento parcial da caçamba. Se desejarmos o enchimento total, será necessário repetir-se a 
operação, introduzindo-se um tempo parasita evitável. Para tal, bastaria utilizar-se de uma 
caçamba de volume menor, para a qual se consegue o enchimento numa única operação. 
Por outro lado, se usarmos uma caçamba de dimensões muito reduzidas, em relação à altura 
do barranco, haverá uma perda do material escavado, que não é recolhido pela caçamba, 
surgindo a necessidade de nova operação de carga do material que sobra. O uso da altura 
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ótima de corte, condicionada pela capacidade da caçamba, resulta no aumento da produção do 
equipamento e, inversamente, o uso de qualquer altura maior ou menor conduz à diminuição 
da produção. 
 
A Associação dos Fabricantes de Escavadeiras do Estados Unidos, a Power Crane and 
Shovel Association, apresenta os tempos de ciclo mínimos para as diversas capacidades de 
caçambas, admitindo-se três condições de trabalho diferentes e denominadas escavação fácil, 
média ou difícil, conforme a menor ou maior compacidade que apresenta o material a ser 
desagregado. Estes tempos são os mínimos para executar os movimentos elementares do 
ciclo, supondo-se que não haja paradas nem esperas, e a produção correspondente seja 
máxima. Entretanto, não seria possível manter-se este rendimento ininterruptamente, talvez, 
nem por algumas horas. 
 
O ângulo de giro influencia no tempo de ciclo mínimo. Com referência a este fator, chega-se à 
conclusão de que a produção diminui com o seu aumento. 
 
As alturas ótimas de corte para as escavadeiras shovel, de acordo com a PC & SA são em 
metros: 
 
CAPACIDADE DA 
CAÇAMBA (yd³) 
ESCAVAÇÃO 
FÁCIL 
ESCAVAÇÃO 
MÉDIA 
ESCAVAÇÃO 
DIFÍCIL 
½ 1,40 1,74 2,14 
¾ 1,62 2,07 2,44 
1 1,83 2,38 2,74 
1 ¼ 1,98 2,59 2,99 
1 ½ 2,14 2,80 3,26 
1 ¾ 2,26 2,96 3,51 
2 2,38 3,11 3,72 
 
 
 
Para facilitar a correção da produção para alturas de corte e ângulos de giro diversos, foram 
organizados tabelas de dupla entrada pela PC & SA, considerando-se como valores padrão o 
ângulo de giro de 90º e a altura ótima de corte, aos quais corresponde o fator de correção F = 
1,00. Para quaisquer outros ângulos ou alturas, os valores de F são encontrados ou 
interpolados pela tabela seguinte: 
 
 
 
ESCAVADEIRAS COM SHOVEL 
FATOR DE CORREÇÃO PARA ÂNGULOS DE GIRO E ALTURAS DE CORTE 
ALTURA DE CORTE EM % DA 
ALTURA ÓTIMA DE CORTE 
45º 60º 75º 90º 120º 150º 180º 
40% 0,93 0,89 0,85 0,80 0,72 0,65 0,59 
60% 1,10 1,03 0,96 0,91 0,81 0,73 0,66 
80% 1,22 1,12 1,04 0,99 0,86 0,77 0,69 
100% 1,26 1,16 1,07 1,00 0,88 0,79 0,71 
120% 1,20 1,11 1,03 0,97 0,86 0,77 0,70 
140% 1,12 1,04 0,97 0,91 0,81 0,73 0,66 
160% 1,03 0,96 0,90 0,85 0,75 0,67 0,62 
 
 
 76 
4.3.3.2 FATOR DE ENCHIMENTO DE CAÇAMBA 
 
À semelhança do que foi dito em relação às carregadeiras, aplica-se o fator de enchimento, 
que leva em conta os vazios do material dentro da caçamba, ou seja: 
 
MATERIAL FE 
Areia e cascalho 0,90 a 1,00 
Terra comum 0,80 a 0,90 
Argila dura 0,65 a 0,75 
Rocha bem fragmentada 0,60 a 0,75 
Rocha mal fragmentada 0,40 a 0,50 
 
 
4.3.3.3 EFICIÊNCIA HORÁRIA 
 
 
Estudos levados a efeito pela “U.S. HIGWAY RESERACH BOARD” (HRB), através de 
grande número de observações de escavadeiras em trabalhos rodoviários, mostraram que em 
condições desfavoráveis, o tempo de operação produtiva atingiu apenas 50 % do tempo 
disponível para o trabalho. Sob condições mais desfavoráveis este valor aumentava, 
atingindo-se 75 %. Estes resultados permitem que seja admitido um coeficiente de rendimento 
médio da ordem de 60 %, ou seja, E = 0,60. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 77 
5 – UNIDADES DE TRANSPORTE 
 
5.1. DESCRIÇÃO 
 
São aquelas utilizadas na terraplenagem quando as distâncias de transoporte são de tal 
grandeza que o emprego de motorscrapers se torna antieconômico. Assim, para grandes 
distâncias deveremos optar pelo uso de equipamentos mais rápidos, de baixo custo, que 
tenham maior produção, ainda que com emprego de um número elevado de unidades. 
 
 
5.2. TIPOS 
 
5.2.1. CAMINHÕES BASCULANTES 
 
 
 
A báscula é adaptada sobre um chassis de caminhão convencional e sua capacidade varia de 
4,5 a 6,0 m³ de modo geral. Embora o comum seja de descarga traseira, existem tipos de 
descarga lateral, utilizados em ambientes de pé direito muito pequeno e em serviços especiais 
não muito comuns na terraplenagem convencional. 
 
 
5.2.2. REBOQUES TRANSPORTADORES (VAGÕES DE CARGA) 
 
São unidades de porte, com grande capacidade, geralmente rebocados por unidades motoras 
especiais ou adaptadas, ou ainda por tratores de pneus utilizados nos motoscrapers. Têm o 
mesmo emprego que os basculantes, diferenciando-se entre si, pelo modo de fazer a descarga: 
- fundo móvel – “botton-dump” 
- traseira – “rear-dump” 
- lateral – “side-dump” 
 
Atingem velocidades da ordem de 70 km/h e possuem capacidade de caçamba variável, em 
função do porte da máquina. 
 
 78 
 
 
5.2.2.1. COMPARAÇÃO ENTRE VAGÕES E BASCULANTES 
 
Vantagens dos vagões: 
- menor número de unidades 
- menor número de motoristas 
- facilidade para a escavadeira 
 
Vantagens dos basculantes: 
- menor valor aquisitivo 
- desenvolvem maiores velocidades 
- maior facilidade de manobra 
-não há perda de produção quando uma unidade tem que ser retirada 
 
 
5.2.3. DUMPERS 
 
São unidades que se assemelham aos basculantes, porém, apresentam sua estrutura muito 
reforçada para suportar os esforços surgidos na sua operação. A descarga é feita por 
basculagem da caçamba, acionada por pistão hidráulico. 
Para eliminar manobras na carga ou descarga, o dumper possui uma peculiaridade que o 
caracteriza, ou seja, a possibilidade do veículo se deslocar para a frente ou para trás, 
indiferentemente, com o operador sempre olhando para a frente. Isto é conseguido pela 
existência de comandos duplos e de um assento e volante de direção giratórios, com ângulo 
de 180º. Atingem 30 km/h de velocidade quando vazios, com capacidade de caçamba da 
ordem de 4 a 6 m³. 
 
 
 79 
 
5.2.4. CAMINHÕES FORA DE ESTRADA 
 
São veículos construídos e dimensionados para serviços pesados de construção. Por esta razão 
são de grande tonelagem e com dimensões que fogem ao normal, impedindo o seu uso em 
estradas de tráfego normal e restringindo a sua utilização aos canteiros de obras. Apresentam 
certas características mecânicas de fabricação que os tornam resistentes e especialmente 
adaptados ao trabalho pesado, tais como: 
- diferencial travante 
- transmissão automática 
- direção hidráulica, etc. 
Os volumes da caçamba são superiores a 10 m³ e atingem velocidades da ordem de 60 km/h. 
Como é fácil perceber são unidades de alto custo aquisitivo, do que resulta seu emprego, 
apenas, em trabalhos de grande movimento de terra. Há caminhões superpesados que podem 
transportar mais de 100 t, com motores de 1.000 HP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 80 
 
5.2.5. PARA OUTRAS FINALIDADES 
 
Existem outros tipos de unidades de transporte cujas finalidades não são o transporte da terra 
em si, mas são necessários na execução de outras etapas da obra, entre eles... 
 
5.2.5.1. CAMINHÕES DE CARROCERIA FIXA 
 
São usados no transporte de diversos materiais, com carga e descarga manual, como: 
- madeira para formas 
- cimento 
- máquinas fixas 
- vergalhões 
- areia, etc 
 
 
5.2.5.2. TRAILERS OU CARRETAS 
 
São reboques especiais utilizados para o transporte rápido, de um para outro canteiro de obras 
ou, ainda, de uma frente de ataque para outra, de máquinas e acessórios diversos, sendo 
geralmente rebocados por cavalos mecânicos. 
 
 
 
 
 
5.2.5.3. CAMINHÕES TANQUE 
 
São veículos que consistem geralmente, num depósito de líquidos, montado sobre um chassis 
de caminhão. Dentre estes nos interessa aqueles que são dotados de equipamento para 
irrigação, empregados nos serviços de terraplenagem para corrigir o teor de umidade do solo, 
permitindo a sua compactação mais eficiente e denominados de caminhões ou carros pipa. 
Este equipamento de irrigação consiste em tubos metálicos perfurados, ligados ao depósito 
d’água por meio de canalização dotada de registro, cuja abertura, conjugada à velocidade de 
marcha de trabalho, permite regular a quantidade d’água que cai sobre o solo por unidade de 
área. Estes carros são geralmente dotados de uma bomba d’água e respectivos mangotes para 
o enchimento do tanque no local de abastecimento. 
 
 81 
 
 
 
 
5.3. ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO 
 
PH = C . f . (60/tc) . E 
 
C = capacidade da unidade de transporte (m³) 
E = Eficiência horário, geralmente 50 min/h 
 
 
5.3.1. TEMPO DE CICLO 
 
O tempo de ciclo de uma unidade de transporte será formado pelos seguintes tempos 
elementares: 
a) tempo de carga da unidade – tf 
b) tempo de transporte carregado – tv 
c) tempo de manobra e descarga – tf 
d) tempo de retorno vazio – tv 
e) tempo de posicionamento para a carga – tf 
 
Como as unidades de transporte são utilizadas em operações conjugadas com as unidades 
escavo-carregadoras, o tempo de carga dependerá destas unidades, ou seja: 
 
tcarga = n . tc u.c. 
 
n = Cu.t. / ( Cu.c. . FE ) 
 
tc u.c. = tempo de ciclo da unidade escavo-carregadora 
n = número de caçambadas para encher uma unidade de transporte 
Cu.t. = capacidade da unidade de transporte 
Cu.c. = capacidade da unidade escavo-carregadora 
 
O número de unidades de transporte para atender a produção de uma unidade escavo-
carregadora seria, então: 
 
 82 
N = tc u.t. / tcarga 
 
 
tc u.t. = tempo de ciclo da unidade de transporte 
 
Admite-se E = 100 %, pois se adotássemos Epermitindo o seu posicionamento nas situações mais diversas. 
 
 
 
 
 
 
 
6.2. OPERAÇÃO 
 
A lâmina é montada em um disco ou roda dentada, colocada normalmente sob o chassis, em 
posição horizontal. Devido a possibilidade de levantar-se ou abaixar-se este disco, o operador, 
através de comandos hidráulicos ou mecânicos, tem condições de regular a profundidade de 
corte. O disco pode girar em torno de um eixo vertical, regulando-se assim a posição da 
lâmina em relação à direção de deslocamento, possibilitando empurrar a terra para a frente ou 
para os lados. O disco pode, ainda, sair de sob o chassis e colocar-se lateralmente, de modo 
que a lâmina possa trabalhar inclinada até a posição vertical e, assim, raspar os taludes de 
corte. Para compensar os esforços laterais, as rodas dianteiras são inclináveis. 
 
 85 
 
 
O escarificador fica, geralmente, situado à frente da lâmina e desempenha papel importante no 
trabalho, porque procede a escarificação dos terrenos duros ou com pedras, que podem 
danificar a lâmina. 
As rodas motrizes são acionadas por um único eixo sem diferencial, pois a pequena distância 
entre elas e as velocidades relativamente baixas, permitem o uso de eixo rígido. Isto permite o 
eixo traseiro que é flutuante, adaptar-se às irregularidades do terreno. 
 
 
 
 
 
6.3. UTILIZAÇÃO 
 
São utilizadas em diversos tipos de serviços, como: 
- valetamento 
- taludamento 
- corte em raspagem 
- desnudamento do terreno 
- espalhamento de terras descarregadas pelas unidades de transporte 
- acabamento do leito, sub-base e base da estrada 
- espalhamento de agregado na fase de pavimentação 
- conservação de estradas de terra 
 
 
 
 
 86 
6.4. GENERALIDADES 
 
a) As patrois desenvolvem velocidades da ordem de 40 km/h, possuindo geralmente de 4 a 6 
marchas a frente. 
b) Até 300 m a eficiência é maior voltando a ré no percurso. 
c) Não são indicadas para trabalhos de escavação em profundidade, mas somente em 
raspagem. 
d) O seu serviço é executado em várias passadas. 
e) Não devem ser usadas em terrenos muito úmidos ou lodosos, em vista da possibilidade 
das rodas dianteiras atolarem. 
 
 
 
 
 
 
6.5. MARCHAS INDICADAS PARA OS SERVIÇOS 
 
- Espalhamento – 4ª a 8ª 
- Acabamento – 4ª a 8ª 
- Manutenção de caminhos – 2ª a 4ª 
- Taludamento – 1ª a 3ª 
- Valetamento – 1ª a 3ª 
- Raspagem – 1ª a 3ª 
 
 87 
 
 
 
6.6. ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO 
 
Devido ao seu emprego ser muito diversificado, é impraticável a determinação de produção, a 
não ser para algumas tarefas simples, como o espalhamento e regularização de camadas de 
terra para a compactação e manutenção de estradas, através de um certo número de passadas 
da lâmina. 
 
 
6.7. TEMPO NECESSÁRIO PARA EXECUTAR O SERVIÇO 
 
t = ( N . D ) / ( Vm . E ) 
 
t = tempo (h) 
N = número total de passadas 
D = distância (km) 
Vm = velocidade média (km/h) 
 
 
6.7.1. VELOCIDADE MÉDIA 
 
Vm = Dt / tt 
 
Dt = D1 + D2 + . . . + Dn 
Tt = d1/v1 + D2/v2 + . . . + Dn/vn 
 
Como comumente D1 = D2 = . . . = Dn 
 
Vm = ( n . D ) / D ( 1/v1 + 1/v2 + . . . + 1/vn ) 
 
Vm = n / ( 1/v1 + 1/v2 + . . . + 1/vn ) 
 
 
 88 
v1  v2  . . .  vn, porque as velocidades variam, podendo crescer como em um espalhamento 
e diminuir as aplainar certas superfícies rugosas. 
 
 
6.7.2. EFICIÊNCIA HORÁRIA – Comumente na ordem de 50 min/h. 
 
 
6.7.3. NÚMERO DE PASSADAS 
 
O número de passadas, isto é, o número de vezes que a patrol tem que passar sobre a faixa, 
para completar a operação, é função da natureza do solo, da largura da faixa, do estado da 
faixa, do peso da máquina, etc. 
 
6.7.4. COMPRIMENTO ÚTIL DA LÂMINA 
 
Como geralmente a lâmina trabalha inclinada em relação à direção do deslocamento, o 
comprimento útil da lâmina não é o seu comprimento real ou efetivo (L). 
 
 
l = L . sen  
 
 
 
 89 
 
Patrol – tração animal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 90 
7 UNIDADES COMPACTADORAS 
 
 
 
 
7.1. DESCRIÇÃO 
 
São aquelas destinadas a efetuar a operação denominada compactação, isto é, um processo 
mecânico de adensamento de solos ou outro tipo de material, resultando num aumento de 
densidade e consequentemente redução do índice de vazios. A compactação visa aumentar a 
resistência e capacidade de suporte dos materiais usados na construção de estradas, aeroportos 
e barragens. 
 
7.2. PROCESSOS DE APLICAÇÃO DO ESFORÇO DE COMPACTAÇÃO 
 
- PRESSÃO – Divido ao peso próprio (estático) do equipamento, ou seja, apenas uma força 
vertical comprime de maneira constante o solo. 
 
- AMASSAMENTO – Combina a força vertical com uma componente horizontal, oriunda de 
efeitos dinâmicos do movimento (pé de carneiro) ou de eixos oscilantes (pneumáticos). A 
resultante das duas forças conjugadas provoca um adensamento mais rápido, com menor 
número de passadas. 
 
- VIBRAÇÃO – Consiste numa força vertical aplicada de maneira repetida, com freqüência 
elevada, superior a 400 golpes por minuto. Isto significa que à força vertical se soma uma 
aceleração produzida por um mecanismo especialmente destinado a este fim. 
 
- IMPACTO - Resulta de uma ação semelhante à vibração, diferenciando-se, apenas, pela 
baixa freqüência de aplicação, inferior a 400 golpes por minuto. 
 
A cada processo correspondem equipamentos apropriados à compactação, utilizando-se as 
diversas formas de transferência de energia. 
 91 
- Por pressão é obtida pelos rolos compressores de rodas metálicas ou lisas, de grande peso 
próprio. 
- Por amassamento é obtido pelos rolos pneumáticos com rodas oscilantes ou pelos rolos pé 
de carneiro, especialmente os autopropelidos, em que a tração se faz através do tambor e 
nos quais se faz presente a conjugação dos esforços verticais e horizontais. 
- Por vibração é obtido com rolos vibratórios dos mais diversos tipos, trabalhando 
geralmente na faixa de freqüência de 1.000 a 2.000 golpes por minuto e com determinada 
amplitude de oscilação. O maior rendimento se obtém quando a vibração do rolo entra em 
ressonância com a do material constituinte do terreno. Esta freqüência é dita então 
freqüência de ressonância. 
- Por impacto se faz ocasionalmente, quando não se pode utilizar outros equipamentos. É 
obtido com o sapo mecânico. 
 
 
7.3. EQUIPAMENTOS DE COMPACTAÇÃO 
 
Os modernos equipamentos de compactação são autopropelidos, pelos seguintes motivos 
principais: 
- Maior maneabilidade 
- Elimina o problema da manobra no fim da cancha, compactando-se para frente e a ré, 
descongestionando a pista. 
 
 
 
7.3.1. SELEÇÃO DOS EQUIPAMENTOS 
 
A escolha do equipamento para determinado serviço de compactação é bastante complexo, 
pois além da diversidade dos equipamentos disponíveis, há a considerar, ainda, a diversidade 
dos tipos de solos existentes, bem como as características próprias do comportamento de cada 
um. Todavia é possível estabelecer alguns princípios básicos que regem a escolha, levando-se 
em conta os tipos predominantes de solos. 
Basicamente dividimos os solos em dois grupos: 
a) Solos coesivos – nos quais há uma parcela preponderante de partículas finas e muito finas, 
nas quais as forças internas de coesão desempenham papel predominante. 
b) Solos granulares (não coesivos) – nos quais praticamente há muito pouca ou nenhuma 
coesão entre os grãos, havendo, entretanto, atrito entre eles. 
 
Para os solos granulares ou arenosos a vibração é o processo mais indicado, pois as partículas 
permanecem justapostas pelo atrito. Havendo a vibração, com a freqüência e amplitudes 
 92 
corretas, consegue-se o escorregamento e acomodação das partículas, ocasionando a rápida 
diminuição do índice de vazios. 
Para os solos muito coesivos que, além da parcela do atrito interno, possuem coesão, a 
vibração não é suficiente para produzir o deslocamento dos grãos, tornando-se inócua como 
agentede compactação neste caso. Para esta categoria de solos coesivos, somente o 
amassamento é capaz de produzir esforços internos de modo a vencer a resistência oposta 
pelas forças de coesão, razão pela qual apenas equipamentos tipo pé de carneiro e os 
conjugados são capazes de compactá-lo. 
Por outro lado, os pé de carneiro, se aplicados em solos arenosos, pouco ou não plásticos, se 
revelam totalmente inadequados, pois apenas revolvem-nos, sem conseguir o seu 
adensamento. Para a maioria dos solos, nos quais encontramos materiais coesivos e granulares 
misturados na mais diversas proporções, é bastante difícil prever-se, com margem de 
segurança, qual o equipamento de compactação que trará maiores resultados. Os fabricantes 
de equipamentos têm procurado oferecer máquinas de compactação que se adaptem à maioria 
dos solos existentes, tornando mais ampla a sua faixa de aplicação. 
Assim, por exemplo, os rolos pé de carneiro vibratórios, aliando a vibração e o amassamento, 
conseguem adensamento rápido e econômico de mistura de solos que, por não apresentarem 
características definidas de coesivos e não coesivos, não aceitam com facilidade a 
compactação pelos equipamentos usuais. 
Por outro lado, os rolos pneumáticos pesados, com pneus de grande diâmetro e grande 
largura, com alta pressão interna, têm capacidade de compactar praticamente todos os tipos de 
materiais. Mesmo os pneumáticos leves, mas que dispõem de rodas oscilantes, têm campo de 
aplicação bastante amplo, especialmente nos solos constituídos por misturas de argila, silte e 
areia. 
Tendo em vista o que foi exposto acima, a conclusão que se chega é que, de modo geral, não 
convém pre-fixar-se o tipo de equipamento para a realização da compactação de um solo, 
sendo aconselhável que a escolha seja feita em função da experiência, testando-se os diversos 
equipamentos disponíveis, até a determinação daquele que melhor se adapte às condições 
vigentes, conduzindo à uma compactação rápida e econômica. Por esta razão é que se prefere, 
nos inícios dos trabalhos de compactação, executar pistas ou canchas experimentais onde 
são testados os diversos equipamentos e ajustados os demais parâmetros que influem no 
processo, tais como a espessura da camada solta, o nº de passadas, a velocidade do 
equipamento, a umidade do solo, o uso de lastro, a pressão de contato, etc. 
 
 
7.3.2. TIPOS DE EQUIPAMENTOS 
 
7.3.2.1. ROLOS PÉ DE CARNEIRO 
 
Consta de um tambor cilíndrico de aço, ôco, no qual se inserem saliências de comprimento 
variável, denominadas patas, e obedecendo a certo posicionamento. As dimensões do cilindro 
são variáveis, em função do fabricante. 
Cada tambor pode ser cheio de água ou areia para aumentar o seu pêso e pode trabalhar 
isoladamente ou em conjunto, no caso dos rebocados. 
 
 
 
 
 
 
 93 
 
Compactador auto propelido 
 
 
As patas têm formato bastante variável, possuindo aço temperado em suas extremidades. Em 
alguns tipos essas patas são removíveis. De modo geral o comprimento das patas varia de 15 a 
25 cm, nos rebocados, sendo a sua superfície de ataque também muito variável. Em média 
pode-se considerar 40 cm². 
 
Formato das patas 
 
 
 
 
 
Rolo pé-de-carneiro 
 94 
 
 
 
A energia de compactação é obtida pela pressão de contato de uma fileira de patas, pois é 
nesta posição, ao fim da compactação, que o pêso total do equipamento se distribui. Pode-se 
definir a pressão de contato máxima de uma pata (Pc) pela expressão: 
 
Pc = P / ( n . a ) 
 
P = Peso total do equipamento 
n = número de patas de uma fileira 
a = área de contato de uma pata com o solo 
 
Estas pressões atingem de 10 a 100 kg/cm², de modo geral, dependendo logicamente do tipo 
de solo, da superfície de contato das patas, da quantidade de lastro, etc. É claro que nas 
primeiras passadas, enquanto o solo está solto, haverá penetração de outras fileiras 
simultaneamente, o que diminui de início, a pressão de contato. A pressão máxima, 
evidentemente, se obtém no topo da camada. 
As patas, penetrando na camada solta do solo, executam a compactação do fundo para o topo 
da camada, isto é, de baixo para cima, até que completado o adensamento não há mais 
penetração das patas. O esquema de penetração pode ser assim representado: 
 
 
 
Esquema de penetração das patas no solo 
 
 
 
 
 
 95 
A camada a compactar não deve exceder mais do que 5 cm do comprimento da pata. 
Consegue-se maiores densidades quando a espessura da camada é uniforma e a superfície é 
mantida nivelada, o que se consegue com o auxílio de uma patrol. Recomenda-se velocidade 
de operação entra 5 e 6 km/h e compactar-se o solo com umidade um pouco abaixo da ótima. 
 
 
- INFLUÊNCIA DO ESPAÇAMENTO DOS PÉS 
 
Em uma passada o rolo percorre uma área S = 2 .  . r . l , onde r = raio do tambor, incluindo 
o comprimento das patas, mas a área realmente coberta é igual a s = n . a, sendo n = número 
de patas e a = área de contato de cada pata. O número de passadas para uma cobertura do rolo 
será igual a: 
 
N = ( 2 .  . r . l ) / ( n . a ) 
 
Pelo exame da fórmula observa-se que aumentando o número de patas e portanto diminuindo-
se o espaçamento entre as patas, diminui-se o número de passadas para se obter uma 
cobertura. 
 
A partir de determinado ponto a passagem do rolo não afeta mais a compactação. 
 
 
Configurações de Conjuntos de Rolos Pé de Carneiro Rebocados 
 
 
 
7.3.2.2. ROLOS LISOS OU DE RODAS METÁLICAS 
 
Constam de tambores cilíndricos lisos adaptados segundo certo posicionamento. De modo 
geral podem ser de três rodas ou tandem. Os tandem possuem uma roda na frente e outra atrás 
de mesma largura. Os de três rodas possuem uma na frente e duas atrás, sendo estas mais 
estreitas, mas de maior diâmetro. As dimensões gerais, assim como pêso, pressão de contato, 
velocidade de deslocamento, etc., são variáveis em função do fabricante. Pode-se variar o 
pêso destes rolos tarando-se os mesmos, ou seja, enchendo suas rodas com água ou areia. 
 
 96 
 
Desenvolvem pressões muito altas na superfície, o que pode provocar a formação de uma 
camada resistente, que irá impedir o adensamento das camadas inferiores. Por este motivo, 
não são normalmente empregados na compactação de solos, sendo mais usados para a 
compactação de acabamento. Recomenda-se para evitar o efeito de ponto que a superfície a 
compactar possua o mínimo de irregularidades. O efeito de ponto provoca o aumento de 
pressões nas partes mais elevadas, causando com isso desuniformidade na aplicação do 
esforço de compactação, resultando uma compressão deficiente nos pontos mais baixos, 
comprometendo a vida futura do pavimento. 
 
TANDEM – São mais usados em pavimentação na compactação da camada de rolamento. 
Pesam de 5 a 10 t e dispõem de uma pingadeira, para umidecimento da superfície cilíndrica, 
evitando aderência da mistura betuminosa. 
 
 
 
TRÊS RODAS – São mais utilizados na compressão de agregados grandes, como acontece 
nas bases de macadame hidráulico e betuminoso. Seu pêso varia de 10 a 14 t. 
 
 
 97 
 
VANTAGENS DOS ROLOS LISOS 
- Fácil operação e manutenção 
- Acabamento excelente 
- Baixo custo de aquisição 
 
DESVANTAGENS 
- Efeito de ponte 
- Pequenas fissuras no pavimento 
- Fraturamento do agregado, pela alta pressão que exerce, alterando a granulometria de 
projeto e deixando a superfície escorregadia, pois diminui a rugosidade da mesma 
 
APLICAÇÕES 
- Em concreto asfáltico 
- Em macadame hidráulico e betuminoso 
- Em penetrações diretas e invertidas 
- Em acabamento de superfície, etc. 
 
 
7.3.2.3. ROLOS VIBRATÓRIOS 
 
Constam de um tambor com excêntrico, produzindo vibração num cilindro metálico. A 
vantagem obtida é a maior ação de profundidade da compactação. O princípio de 
funcionamento consiste no acionamento de uma massa móvel colocada excentricamente em 
relação a um eixo, provocando vibrações de certa freqüênciae amplitude, que se propagam 
pelo tambor até o terreno. 
 98 
 
Rolo vibratório liso 
 
 
Mesmo nos rolos vibratórios modernos autopropelidos, o motor de acionamento da massa 
excêntrica é independente do motor que impulsiona o rolo, pois há necessidade de se ajustar 
freqüentemente o número de rotações do excêntrico, para que as vibrações produzidas entrem 
em ressonância com as partículas do solo, de modo a se obter vantagem na intensidade do 
efeito vibratório, com maior rapidez e rendimento de operação. 
 
 
Rolo pé-de-carneiro vibratório 
 
 
As freqüências empregadas oscilam entre 900 a 2.000 ciclos por minuto, sendo, em geral, 
utilizadas as mais baixas. Verificou-se, também, experimentalmente, que os rolos vibratórios 
têm maior rendimento a baixas velocidades de deslocamento, pois a compactação depende do 
tempo total em que as oscilações são aplicadas sobre a superfície. Em termos práticos, isto 
significa que usando-se maiores velocidades, necessitamos de maior número de passadas para 
se obter o adensamento desejado. Recomenda-se velocidades de operação entre 1,6 e 2,5 
km/h. 
 99 
São indicados para compactar solos granulares, graúdos ou finos, podendo ter ou não alguma 
porcentagem de elementos coesivos. Para compactação com estes tipos de rolos, recomenda-
se um teor de umidade ligeiramente superior ao ótimo, obtido em laboratório. 
 
UTILIZAÇÃO 
 
- Solos arenosos, pedregulhosos e silto ou argilo-arenosos 
- Macadame hidráulico 
- Solo-cimento 
- Solo-brita, etc. 
 
 
 
PRINCIPAIS FATORES QUE INFLUEM NA COMPACTAÇÃO VIBRATÓRIA 
 
- FREQÜÊNCIA – número de ciclos por minuto do oscilador 
- AMPLITUDE – referida como distância vertical, é a distância através do qual o rolo se 
move 
- FORÇA DINÂMICA – força que produz a vibração, ou seja, a energia de cada impulso 
oriunda da força centrífuga do oscilador 
- FORÇA ESTÁTICA – pêso próprio do vibrador 
 
 
7.3.2.4. ROLOS PNEUMÁTICOS 
 
São constituídos por uma plataforma ou caixa metálica apoiada em dois eixos com 
pneumáticos. O número de pneumáticos é variável em cada eixo, com um mínimo de 3 até um 
máximo de 7, em geral. Para melhor cobertura do terreno a compactar, as rodas dos eixos são 
desencontradas em seu alinhamento, de modo que as do eixo traseiro correm nos espaços 
deixados pelas dianteiras. Isto significa o emprego de um número impar de pneus num eixo 
num eixo e de um número par no outro. 
Para melhorar a compactação as rodas podem ser montadas duas a duas, num eixo oscilante, 
articulado em relação à plataforma. Esta montagem permite o contado permanente das rodas 
com o terreno, ainda que haja irregularidades, depressões ou saliências, evitando-se o efeito 
de ponte que ocorreria se o eixo fosse rígido. Outras vezes os pneumáticos são montados 
ligeiramente excêntricos, em relação ao eixo, produzindo-se o efeito de compactação por 
amassamento do solo. 
 
 
Efeito combinado das pressões 
 
 100 
 
Rolo pneumático com eixo oscilante 
 
 
O adensamento do solo vai depender da pressão de contato entre os pneus e o terreno. De 
modo geral, quanto maior for esta pressão, haverá maior facilidade na obtenção de densidades 
elevadas. Todavia, há uma limitação, imposta pela própria resistência oferecida pela camada 
de solo à ação das cargas, pois haverá o risco de ruptura, desde que pressões de contato muito 
elevadas sejam utilizadas. 
Como a pressão de contato depende, em grande parte, da pressão interna do pneu, torna-se 
claro que os rolos pneumáticos de alta pressão são mais eficientes, pois conseguem atingir as 
densidades exigidas em menos passadas. Todavia, o aumento da carga por roda, obtido pelo 
emprego de lastro, não significa necessariamente, o aumento proporcional da pressão de 
contato, pois há a considerar a flexibilidade da borracha. Aumentando-se a carga por roda, 
haverá maior deformação do pneu e consequentemente, aumento da área de contato, 
resultando um aumento pequeno da pressão de contato. 
Exemplificando, para um pneumático com pressão interna de 70 lb/pol², duplicando-se a 
carga por roda, haverá aumento da pressão de contato de apenas 18 %, quadruplicando-a, 
observar-se-á um acréscimo de somente 43 %. Chega-se à conclusão, então, que o emprego de 
lastros extremamente pesados não é vantajoso, pois o benefício obtido na compactação é 
contrabalançado por outros fatores negativos, especialmente o aumento da resistência ao 
rolamento, diminuindo a velocidade de rolagem. 
Nos rolos autopropulsores modernos, a pressão de enchimento dos pneus pode ser controlada 
na cabine pelo operador, através de um dispositivo de controle automático que permite variar 
a pressão com o rolo trabalhando, conforme o esquema abaixo: 
 
 
 
 101 
 
OPERAÇÃO 
 
Inicia-se a rolagem com pressão baixa nos pneus para permitir uma grande área de contato e 
consequentemente uma baixa pressão de contato. Isto é devido à baixa capacidade de suporte 
do material solto. A pressão inicial dos pneus vai depender do tipo de material a compactar, 
espessura da camada, temperatura, etc. A compactação propriamente dita se dá numa fase 
intermediária e final, quando aumentamos a pressão dos pneus a fim de reduzir a área de 
contato e portanto, aumentar a pressão de contato. 
 
Os rolos pneumáticos são mais utilizados na fase de pavimentação, embora possam ser 
utilizados na compactação de solos arenosos ou coesivos. Sua velocidade de operação varia 
de 5 a 8 km/h. Velocidades exageradas de rolagem causam problemas, pois impedem a ação 
de esmagamento, necessária á boa compactação. Experiências têm demonstrado que v = 16 
km/h ou mais exigem o dobro de passadas para se obter a mesma densidade que se 
conseguiria a 8 km/h, ou menos. Recomenda-se compactar o solo com umidade logo abaixo 
da ótima. 
 
 
7.3.2.5. OUTROS TIPOS 
 
a) ROLOS DE GRELHA OU DE GRADE – É normalmente do tipo rebocado, podendo 
Ter um ou mais tambores, cuja face de contato com o material a compactar é constituída 
de malhas quadradas de aço que concentram as pressões nas interseções, podendo estas 
atingir valores da ordem de 100 kg/cm². É usado com sucesso no aproveitamento de 
materiais granulares como base, provocando a fratura dos materiais graúdos. É empregado 
na recuperação de pavimentos antigos, que se destinam a funcionar como base e também 
na consolidação de aterros. Recomenda-se os seguintes cuidados no seu emprego: 
- Espessura máxima da camada a compactar da ordem de 20 cm. 
- A camada inferior onde se apoia a camada a compactar deverá ser uma camada firme, 
para evitar o afundamento do material granular que se está compactando. 
- O material granular que se vai compactar deve ter um desgaste Los Angeles ≥ 20 %. 
- A velocidade de operação deverá ser da ordem de 3 km/h. 
 
b) ROLOS DE PLACAS OU SEGMENTADOS – A chapa lisa do tambor é substituída 
por segmentos de placas descontínuas e cujo emprego é semelhante ao de grade. Podem 
ser em tandem ou de três rodas. 
 
 
7.3.2.6. ROLOS COMBINADOS 
 
Recentemente os fabricantes de equipamentos de compactação têm se preocupado em 
apresentar tipos de rolos que sejam utilizáveis na maior faixa possível de solos, desde os 
coesivos até os arenosos. Isto se consegue pela combinação dos tipos básicos, utilizando-se 
simultaneamente a aplicação da carga estática, do amassamento e da vibração. 
 
a) PÉ DE CARNEIRO VIBRATÓRIO – Embora geralmente rebocado, pode ser 
autopropelido. Consta de um tambor cilíndrico onde são acopladas as patas curtas, com 
formas arredondadas, sem arestas vivas, munido de dispositivo de vibração. É empregado 
na compactação de bases granulares. 
 102 
 
 
b) PNEUMÁTICOS VIBRATÓRIOS – Seu emprego é bastante discutido, lembrando-se 
que a flexibilidade dos pneus absorverá, em parte, as vibrações transmitidasteor de umidade, para 
comparação com os valores especificados. 
A determinação do teor de umidade requer um período de, pelo menos, 8 horas para secagem 
do solo em estufa. Como o trabalho de terraplenagem se processa ininterruptamente e não se 
pode esperar todo aquele tempo para a decisão sobre a camada de solo lançada e/ou 
compactada, costuma-se usar métodos expeditos para a determinação do teor de umidade. 
 
 
7.7.1. DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE 
 
São 3 os principais métodos expeditos para a determinação do tero de umidade do solo 
compactado: 
a) Método da Frigideira 
b) Método do Álcool 
c) Método do Speedy 
 
 
7.7.2. DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO 
 
O segundo elemento necessário à determinação do grau de compactação é o pêso específico 
da amostra e, portanto, seu pêso e volume. O volume da amostra pode ser determinado por um 
dos seguintes métodos: 
a) Método do Frasco de Areia 
 106 
b) Método do Óleo 
c) Método do Cilindro 
d) Método das Soluções Plastificantes, etc. 
 
 
7.7.3. MÉTODO DE HILF 
 
Permite conhecer o desvio da umidade (diferença entre a umidade ótima e a umidade do 
aterro) e o grau de compactação, sem ser necessária a determinação da curva de compactação 
e do teor de umidade do solo no momento da compactação. O método baseia-se entre 
acréscimos de umidade e densidade de compactação e na correlação entre as umidades e 
pêsos específicos máximos dos solos. O método é muito satisfatório e de larga aplicação. 
 
 
7.7.4. PROCESSO NUCLEAR 
 
Há cerca de 15 anos foi desenvolvido em Michigan, nos Estados Unidos, um aparelho nuclear 
destinado a medir, de forma expedita e com rapidez, a densidade e conteúdo de umidade dos 
solos durante a compactação de aterros. 
O instrumento oferece a vantagem de não necessitar de pessoal altamente especializado, além 
de fornecer resultados suficientemente exatos em poucos minutos. 
Trata-se de um aparelho dotado de fonte radioativa (radio – 226 – berilo) montada em caixa 
de aço inoxidável de aproximadamente 25 cm de lado por 5 cm de espessura, que é colocado 
sobre a superfície do aterro cuja densidade e umidade se pretende medir. A fonte emite raios 
gama e neutros para o interior do material a ensaiar, até a profundidade desejada. Os raios são 
parcialmente absorvidos e refletidos. Os refletidos passam através de tubos contadores Geiger 
Muller no marcador superficial e, em seguida, são amplificados e transmitidos por um circuito 
eletrônico. Quanto mais denso é o material, menor e o número de raios gama que absorve e 
quanto maior é o conteúdo de umidade, menos neutros rápidos absorve. O número de 
radiações por minuto se lê diretamente em uma agulha contadora a raio refletido e, estes 
valores, são relacionados com a densidade e umidade por meio de curvas de calibragem. 
Este processo é bastante prático e eficaz, tanto para ensaios como principalmente para 
controle e fiscalização permanentes dos trabalhos de pavimentação no campo. 
 
 
 
7.8 – ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO 
 
PH = ( 1.000 v . l . e . E ) / N 
 
Onde: 
PH = Produção horária (m³/h) 
v = Velocidade média do rolo compactador (km/h) 
l = Largura útil de rolagem (m) 
e = Espessura da camada (m) 
E = Eficiência horária (40 a 50 min/h) 
N = Número total de passadas 
 
 
 
 
 107 
7 SELEÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TERRAPLENAGEM 
 
 
8.1 GENERALIDADES 
 
O problema da seleção do equipamento de terraplenagem ideal, para a realização de 
determinada tarefa, reside na análise de todos os fatores que exercem influência no seu 
comportamento. A experiência mostra que vários parâmetros precisam ser conhecidos ou 
determinados, para permitir a escolha da equipe mais indicada. Há a considerar, também, que 
em muitos casos pode haver mais de uma equipe que satisfaça às condições vigentes, ficando 
a escolha ao arbítrio de critérios pessoais. Portanto, será muito útil ao encaminhamento da 
solução mais vantajosa, o conhecimento desses parâmetros e a forma pela qual influem no 
desempenho dos equipamentos. Os fatores que influem nesta escolha podem ser classificados 
em três grupos: 
a) Fatores Naturais – são aqueles que dependem das condições vigentes no local de trabalho, 
tais como topografia mais ou menos acidentada, natureza dos solos existentes, regime de 
chuvas, etc. 
b) Fatores de Projeto – são representados pelo volume de terra a ser movida, as distâncias de 
transporte, as rampas, etc. 
c) Fatores Econômicos – podem ser resumidos no custo unitário do trabalho que, em última 
análise, é o fator predominante e, freqüentemente, decisivo na escolha a ser feita. 
Todavia, é necessário frisar que, em certos casos, os fatores naturais ou de projeto podem 
eliminar, por peculiaridades próprias, as soluções mais econômicas, que nesta hipótese, 
deixariam de ser viáveis. 
 
 
8.2 FATORES NATURAIS 
 
 
8.2.1) NATUREZA DO SOLO 
 
É o primeiro fator a ser considerado no estudo da seleção do equipamento, devendo ser 
determinadas as principais características físicas do solo, como a granulometria, resistência ao 
rolamento, capacidade de suporte à ação das cargas, umidade natural, etc. 
Quanto os solos locais apresentam baixa capacidade de suporte, devido ao excesso de 
umidade ou à presença de matéria orgânica e resistências ao rolamento muito elevadas, estes 
fatores praticamente já eliminam todas as soluções que envolvam máquinas de pneus, pois 
estas enfrentam problemas de afundamento excessivo e falta de aderência, que impediriam 
sua utilização ou conduziriam a custos muito elevados e antieconômicos. 
Neste caso, a opção que resta seria o emprego de máquinas de esteira, as quais, graças a sua 
boa flutuação e aderência, poderiam levar a cabo a movimentação de terra prevista. 
Em casos extremos, como por exemplo os solos argilosos com matéria orgânica, muito 
úmidos (solos turfosos), com baixíssima capacidade de suporte, nem podem suportar o peso 
próprio de um trator de esteiras, não restando senão a hipótese de se proceder à sua remoção 
com escavadeiras, dada a impossibilidade de qualquer tráfego de tratores sobre eles. 
Quando o greide da plataforma a ser terraplenada interfere com o lençol freático, a umidade 
em excesso pode reduzir substancialmente a capacidade de suporte do solo, equiparando-o aos 
turfosos. 
 
 
 
 
 108 
8.2.2) TOPOGRAFIA 
 
A topografia local, mais ou menos acidentada, que resulta em rampas, aclives e declives, mais 
ou menos pronunciados, é fator muito importante a ser levado em conta, pois certos tipos de 
equipamentos não podem ser empregados, desde que não consigam vencer as rampas, por 
falta de potência ou por falta de aderência entre o trem propulsor e o solo. Por outro lado, 
quando os declives são muito acentuados, a falta de segurança na operação pode levar ao 
impedimento de sua utilização. 
Assim, entre equipamentos do mesmo tipo, alguns por sua características construtivas, 
apresentam maiores possibilidades de uso em rampas acentuadas, como por exemplo o 
scraper rebocado por trator de esteiras ou o motoscraper com 2 motores e tração nas 4 rodas. 
 
 
8.2.3) REGIME DE CHUVAS 
 
Em regiões onde a precipitação pluvial é intensa e/ou freqüente em certas épocas do ano, este 
fato deve ser considerado na seleção do equipamento, pois a ocorrência de pequenas 
precipitações freqüentes constitui-se num fator extremamente negativo na produtividade dos 
equipamentos e, conseqüentemente, nos custos dos serviços por eles realizados. 
Estudos realizados em São Paulo mostram que as chuvas de precipitação maior que 5mm são 
prejudiciais aos trabalhos de campo e sua ocorrência, em mais de 10 dias por mês, pode 
representar paralizações de até 50% do tempo disponível, principalmente no verão chuvoso. 
Mesmo nos meses de inverno, com pequenas precipitações, observa-se a média de 15% de 
paralizações. 
Nestas condições, em estações chuvosas, principalmente nas regiões serranas de precipitação 
intensa, éa movimentação de grandes volumes de terra em prazos curtos, graças à 
eficiência de operações e, sobretudo, pela grande velocidade de transporte, o que leva a 
preços unitários baixos apesar do custo elevado do equipamento. 
- 
 
1.5. OPERAÇÕES BÁSICAS DA TERRAPLENAGEM 
 
Examinando-se a execução de qualquer serviço de terraplenagem, pode-se distinguir quatro 
operações básicas que ocorrem em seqüência ou, às vezes, com simultaneidade: 
 
a) Escavação 
b) Carga do material escavado 
c) Transporte 
d) Descarga e espalhamento 
 
Estas operações básicas podem ser, todas elas, executadas pela mesma máquina ou por 
equipamentos diversos. Exemplificando, um trator de esteira, provido de lâmina executa 
sozinho todas as operações acima indicadas, sendo que as três primeiras com simultaneidade. 
Um conjunto de trator com scraper as executam também, sem auxílio de outro equipamento, 
 6 
sendo que as duas primeiras são simultâneas e as duas últimas em seqüência. Já as máquinas 
escavo-carregadoras executam as duas operações iniciais em seqüência, necessitando-se de 
equipamentos diferentes para as duas últimas. 
 
A ESCAVAÇÃO é o processo empregado para romper a compacidade do solo em seu estado 
natural, através do emprego de ferramentas cortantes, tais como a faca da lâmina ou os dentes 
da caçamba de uma carregadeira, desagregando-o e tornando possível o seu manuseio. 
 
A CARGA consiste no enchimento da caçamba ou de acúmulo diante da lâmina, do material 
que já sofreu o processo de desagregação, ou seja, o escavado. 
 
O TRANSPORTE consiste na movimentação da terra do local em que é escavada para o 
local em que será colocada em definitivo. 
 
A DESCARGA e o ESPALHAMENTO constituem a execução do aterro propriamente dito. 
Quando as especificações determinarem a obtenção de certo grau de compactação no aterro, 
haverá ainda a operação final de ADENSAMENTO do solo até os índices mínimos 
estabelecidos. 
 
Haverá igualmente em certos casos, quando o solo a escavar for muito compacto, a 
necessidade de tratamento prévio com a finalidade de romper a resistência interna do solo. 
Esta operação é denominada ESCARIFICAÇÃO. 
 
 
1.6. CICLO DE OPERAÇÃO 
 
As quatro operações básicas repetem-se através do tempo, constituindo-se, portanto, num 
trabalho cíclico e o seu conjunto denomina-se CICLO DE OPERAÇÃO. Como veremos mais 
tarde, a determinação do tempo de ciclo de operação permitirá o estudo da estimativa de 
produção de um equipamento de terraplenagem. 
 
 
 
 
2. ESTUDO DOS MATERIAIS DE SUPERFÍCIE 
 
 
2.2. GENERALIDADES 
 
Para o estudo da terraplanagem será necessário o conhecimento de algumas características dos 
solos, que têm grande influência no seu comportamento ao ser escavado e, posteriormente ao 
ser novamente adensado. Por outro lado, dada a imensa diversidade de solos existentes nas 
camadas superficiais, é preciso agrupá-los em classificações próprias da terraplenagem, para 
permitir a remuneração dos serviços. Dentre as características mais importantes serão 
examinadas a expansão volumétrica ou empolamento e o adensamento ou compactação dos 
solos, lembrando-se alguns princípios elementares da Mecânica dos Solos. 
 
 
2.3. MATERIAIS REMOVIDOS NA TERRAPLENAGEM 
 
De acordo com a TB-3 (ABNT) os materiais de superfície classificam-se em: 
 
 7 
a) ROCHAS – materiais essenciais da crosta terrestre, provenientes da solidificação do 
magma ou de lavas vulcânicas ou da consolidação de depósitos sedimentares, tendo ou 
não sofrido transformações metamórficas. Estes materiais apresentam elevada resistência, 
somente modificável por contatos com o ar ou a água em casos muito especiais. 
b) SOLOS – materiais constituintes especiais da crosta terrestre, provenientes da 
decomposição “in situ” das rochas pelos diversos agentes geológicos, ou pela 
sedimentação não consolidada dos grãos elementares constituintes das rochas, com adição 
eventual de partículas fibrosas de material carbonoso e matéria orgânica coloidal. 
 
 
2.4. CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS REMOVIDOS 
 
Os materiais existentes na crosta terrestre e que são escavados, transportados e compactados 
durante a execução da terraplenagem, apresentam-se sob os mais diversos aspectos, quer 
quanto à sua natureza, consistência, constituição ou processo de formação. 
Em terraplenagem, na tentativa de classificação dos materiais, constata-se que nenhum auxílio 
pode ser obtido através das classificações geológica ou da Mecânica dos Solos, pois estas os 
estudam sob pontos de vista diferentes. 
O PRINCIPAL CRITÉRIO que intervém na classificação dos materiais, no que concerne à 
escavação, é a MAIOR OU MENOR DIFICULDADE OU RESISTÊNCIA QUE OFERECEM 
AO DESMONTE, seja ele manual ou mecanizado. 
Sabe-se que uma rocha bem caracterizada geologicamente pode se apresentar em diferentes 
graus de compacidade, tendo em conta seu estado de alteração, provocado por diversos 
agentes naturais (intemperismo), reduzindo as suas características originais de resistência 
mecânica. 
Assim, uma rocha classificada sob o ponto de vista geológico poderá apresentar diferentes 
resistências ao desmonte, segundo o grau de alteração que já sofreu. Ainda que conserve bem 
nítida a estrutura da rocha-mater, a sua resistência mecânica poderá ser bastante reduzida, 
devido à alteração sofrida pelos seus elementos mineralógicos constituintes. 
Portanto, sob o ponto de vista da terraplenagem, a rocha classificada numa única categoria 
geológica poderia apresentar diferentes graus de compacidade e sofreria o desmonte com 
maior ou menor dificuldade. 
A mesma observação pode ser feita com relação às classificações da Mecânica dos Solos, pois 
um solo caracterizado como argiloso poderá, tão somente pela variação do teor de umidade, 
apresentar a resistência oferecida ao desmonte, de modo extremamente variável. 
Na época da terraplenagem manual, adotava-se a FERRAMENTA utilizada na escavação para 
se obter à classificação correspondente do material escavado. 
Após o advento da mecanização, a classificação passou a se basear no EQUIPAMENTO 
capaz de realizar economicamente o desmonte, agrupando-se os materiais de superfície em 
CATEGORIAS de materiais de escavação, a seguir enumerados: 
 
- 1ª CATEGORIA – solos que podem ser escavados com o auxílio de equipamentos 
comuns, como trator de lâmina, motoscraper, pá-carregadeira, etc. 
- 2ª CATEGORIA – são os materiais removidos com os equipamentos já citados, mas que 
pela sua maior consistência exigem um desmonte prévio com escarificador ou emprego 
descontínuo de explosivos de baixa potência. 
- 3ª CATEGORIA – materiais de elevada resistência mecânica que só podem ser tratados 
com o emprego exclusivo de explosivos de alta potência. 
 
 
 
 
 8 
 
 
2.4.1. CLASSIFICAÇÃO DO DNER 
 
Baseado nesta ordem de idéias, os organismos rodoviários criaram classificações próprias 
para a utilização em seus contratos de terraplenagem, procurando enquadrar a maioria dos 
tipos de solos presentes em suas áreas de atuação. 
Definição das categorias segundo o DNER: 
 
- 1ª CATEGORIA – terra em geral, piçarra ou argila, rocha em adiantado estado de 
decomposição, seixos rolados ou não, com diâmetro máximo de 15 cm, qualquer que seja 
o teor de umidade, compatíveis com a utilização de dozer, scraper rebocado ou 
motorizado. 
- 2ª CATEGORIA – rocha com resistência a penetração mecânica inferior à do granito, 
rochas em decomposição, blocos de rocha de volume menor que 1 m³, matacões e pedras 
de diâmetro médio superior a 15 cm e modelos de grande consistência, cuja extração se 
processa com o uso de explosivos, escarificação pesada, ou a sua combinação. 
- 3ª CATEGORIA – rocha com resistência à penetração superior a do granito e blocos de 
rocha de volume superior a 1 m³, cuja extração e redução, para tornar possível o 
carregamento, se processa com o emprego contínuo de explosivos. 
 
 
2.5. IMPORTÂNCIA ECONÔMICAdesaconselhável o emprego de equipamentos de pneus, sendo preferível a opção de 
máquinas de esteira. 
 
 
 
8.3 FATORES DE PROJETO 
 
 
8.3.1) VOLUME A SER MOVIDO 
 
É um dos fatores preponderantes na escolha do equipamento, porque, sendo grande o volume 
a ser movido, isto significa um faturamento elevado que permitirá grandes investimentos em 
máquinas de melhor qualidade ou, ainda, em um número maior de unidades. 
Inversamente, pequenos volumes a serem trabalhados têm, como resultado, o emprego de 
equipamentos de menor produtividade e menor custo de aquisição. 
O volume a ser terraplenado, por outro lado, sendo de pequena expressão, pode resultar em 
prazos de execução muito curtos para equipamentos de alta produtividade, de sorte que torna 
desaconselhável o seu uso devido às despesas com o seu deslocamento e ao faturamento 
diminuto, se comparado ao resultante da utilização mais intensiva das máquinas. 
 
 
8.3.2) DISTÂNCIA DE TRANSPORTE 
 
Se considerado individualmente, este é o principal fator que deve ser levado em conta na 
seleção dos equipamentos. Sabe-se que as operações de carga, descarga, manobras, etc., 
demandam tempos relativamente pequenos, se comparados com os tempos variáveis que 
dependem diretamente da distância percorrida. 
 109 
Portanto, o custo destas operações é pequeno, quando comparado com os de transporte para as 
distâncias médias e longas e que constituem a maior parcela no custo de produção. 
Sabemos que o custo do serviço é obtido pela relação 
 
C =  CH /  PH 
 
em que o numerador é o custo global e o denominador é a produção global da equipe. A 
produção das máquinas está na razão inversa do tempo de ciclo, ou 
 
P = f (1/tc) 
 
Logo, quanto maior a distância de transporte, maiores serão os tempos variáveis e, portanto, 
maiores os tempos de ciclo e, inversamente, menor será a produção. Portanto, teremos custos 
cada vez maiores. Assim, para distâncias consideradas pequenas (b) É mais racional utilizar duas máquinas pequenas do que uma só grande. 
 
c) Não é aconselhável utilizar máquinas recém lançadas no comércio, sem que o uso já as 
tenha confirmado. A inovação, embora promissora, pode ser prejudicial ao bom 
andamento do serviço. 
 
 113 
d) Outros fatores que devem ser levados em consideração são: 
- preço de custo 
- condição de venda 
- assistência técnica e mecânica 
- etc 
 
“A MELHOR MÀQUINA É AQUELA QUE POSSUI MAIOR ASSISTÊNCIA” 
 
 
9.4 INSTALAÇÃO DO CANTEIRO DE OBRAS 
 
Em função da dimensão da obra, maior ou menor proximidade dos centros urbanos, tempos 
de execução, facilidades locais, de energia elétrica e água potável, entre outras, a construção 
do canteiro terá características bastante diversas quanto às instalações a serem erigidas, como 
alojamento para o pessoal, escritórios, almoxarifados e oficinas. Como regra geral deve-se 
escolher um lugar, tanto quanto possível, perto do centro de gravidade dos serviços. 
Existe a possibilidade de se alojar o pessoal em centros urbanos próximos, limitando as 
instalações do canteiro ao atendimento operacional dos equipamentos que, embora 
interessante economicamente, não é recomendada pela experiência, pois, além do 
deslocamento diário ao local da obra, que origina perda de tempo significativa, pode também 
afetar o comportamento do pessoal e o desempenho do trabalho, resultando em perda de 
produtividade. 
Um canteiro padrão a uma obra de implantação rodoviária, que é uma instalação provisória de 
uma obra fixa, deve conter instalações para: 
 
a) escritório da obra; 
b) almoxarifado; 
c) oficina de manutenção; 
d) alojamento, refeitórios, etc.; 
e) água potável, esgoto e iluminação. 
 
As construções devem ser econômicas, utilizando-se materiais de custo módico e que, 
sobretudo, possam ser reaproveitados, após a desmontagem do acampamento. A seguir 
apresentamos o layout de um canteiro de obras instalado por firma empreiteira numa obra 
rodoviária. 
 
 
 
 
 
 114 
9.5 TRANSPORTE DOS EQUIPAMENTOS 
 
Em seguida a preocupação maior consiste no envio dos equipamentos ao local da obra. As 
máquinas de esteiras e outras de grandes dimensões devem ser transportadas por carretas 
especiais. As unidades de pneus, desde que devidamente autorizadas pelos órgãos rodoviários, 
podem trafegar nas estradas, após cuidados especiais de sinalização a fim de serem evitados 
acidentes. 
Convém lembrar que as despesas com o transporte de máquinas é um item do orçamento que 
não deve ser omitido, pois, no caso de grandes distâncias esse custo pode ser elevado, 
devendo ser debitado à obra que se inicia. 
 
 
9.6 CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS DE SERVIÇO E OBRAS DE ARTE 
PROVISÓRIAS 
 
Destinam-se a permitir o acesso a todos os pontos do trecho a ser implantado, dando 
condições aos equipamentos pesados atingirem as frentes de serviço. Devem ser obras de 
baixo custo, com movimento mínimo de terra, abrangendo a largura de 4 a 5m de plataforma. 
Procura-se melhorar o greide, eliminando ou suavizando as rampas de inclinação mais forte. 
Nas baixadas, para evitar solos de má qualidade ou afastar o perigo de inundações, é 
necessária a execução de pequenos aterros, com os respectivos elementos de drenagem 
(bueiros). 
Para essa tarefa os tratores de esteiras com lâmina angulável são os mais indicados. Visto que, 
na maioria dos casos, procura-se um traçado a meia-encosta, com seção mista de corte e 
aterro. 
 
 
9.7 CONSOLIDAÇÃO DOS TERRENOS DE FUNDAÇÃO DOS ATERROS 
 
Um trabalho preparatório de grande importância é a consolidação dos terrenos de fundação 
dos aterros, quando se apresentam com pouca consistência e pequena capacidade de suporte, 
permitindo, se carregados com o peso próprio do aterro, recalques exagerados e, 
eventualmente, escorregamento lateral, ocasionando o afundamento do mesmo. 
Existem várias técnicas que consistem, em última análise, em apressar-se o processo de 
adensamento do solo, aumentando a sua capacidade de suporte, garantindo a estabilidade do 
aterro e a ocorrência de recalques aceitáveis. 
 
 
9.8 LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA 
 
A partir do eixo locado o executante deverá proceder à marcação dos pontos de “offset” para 
a terraplenagem, bem como o deslocamento das estacas numeradas do eixo para o exterior dos 
“offsets”, garantindo sua conservação. 
Destaca-se a importância da marcação topográfica na execução da terraplenagem, lembrando 
que a ocorrência de erros na locação do projeto implica graves prejuízos ao executante, uma 
vez que a correção desses erro é bastante difícil e onerosa. 
Na realidade, as estacas dos offsets não são colocadas na posição exata, ficando afastadas, 
para maior segurança, 5m de cada lado já que as máquinas começam a escavação ou o aterro 
exatamente nesses pontos e os piquetes podem desaparecer na primeira passada dos 
equipamentos. 
Para a locação dos offsets precisamos conhecer alguns elementos do projeto, a saber: 
 
 115 
- cota vermelha, ou seja, a indicação de estaca em estaca, das alturas de corte ou aterro; 
- largura da plataforma; e 
- declividade dos taludes de corte ou aterro adotado. 
 
De posse desses dados, passamos a determinação das distâncias horizontais (XE e XD) dos 
offsets esquerdo e direito, em cada estaca e das alturas (hE e hD) em relação ao eixo 
piqueteado (terreno natural) e (HE e HD) em relação ao greide final de projeto. 
Estes valores, que podem ser calculados analiticamente ou graficamente, são anotados numa 
folha específica denominada NOTA DE SERVIÇO. 
 
 
 
 
9.9 LIMPEZA DA FAIXA, DESMATAMENTO E DESTOCAMENTO 
 
Após a marcação dos “offsets”, o empreiteiro deve proceder á operação de limpeza da faixa 
com a remoção, nas áreas destinadas à implantação da estrada, das obstruções naturais ou 
artificiais existentes, tais como toda a vegetação, tocos e raízes, entulhos, matacões e outros 
obstáculos porventura encontrados. 
O desmatamento compreende o corte e a remoção de toda a vegetação, qualquer que seja a 
sua densidade. 
O destocamento consiste na retirada de tocos e raízes, operação que pode ser difícil e 
demorada quando as raízes são profundas ou se agarram a matacões. 
A limpeza da faixa compreende ainda a remoção da camada de terra vegetal (solo orgânico) 
que possui húmus, detritos vegetais e raízes, que a tornam inaproveitável nos aterros, pela sua 
elasticidade e compressibilidade. 
As especificações gerais para obras rodoviários fixam que a limpeza da faixa deverá atingir as 
estacas de “offset” mais um acréscimo de 2m para cada lado.DA CLASSIFICAÇÃO 
 
Na verdade a necessidade de se classificarem os materiais de escavação nas citadas categorias 
provém do simples fato de que os mais resistentes, oferecendo maior dificuldade ao desmonte, 
demandam o emprego de um número maior de horas de equipamento ou obrigam ao seu uso 
de modo mais intensivo, gerando obviamente, maiores custos de escavação. 
Em conseqüência desta constatação, chega-se facilmente à conclusão de que às diferentes 
categorias corresponderão preços unitários de escavação bastante diversos. 
Daí deriva a importância econômica da classificação dos materiais, permitindo a remuneração 
dos serviços de desmonte de acordo com o esforço empregado nesta operação. 
Pela TABELA DE PREÇOS DO DNER , os preços de remuneração das 3 categorias variam na 
proporção aproximada de 1:2:15 a 1:2:5 conforme a DMT. 
É condição essencial do classificador possuir farta experiência anterior, aliada ao bom senso, 
para bem executar a sua tarefa, pois de certa forma, o critério de classificação é afetado por 
fatores que podem interferir na sua capacidade de julgamento. 
Além disso, dada a grande variação das características das camadas de solos, especialmente 
quando há presença de alteração de rocha em vários estágios do processo, torna-se muito 
difícil, às vezes, distinguir a transição das camadas, pois poderá ocorrer a mudança gradual da 
consistência do material, dificultando o trabalho do classificador. 
Outra dificuldade prende-se ao fato de que determinados equipamentos modernos, dispondo 
de grande esforço trator, aliado a grande aderência (ex. motoscraper de 2 motores) auxiliados 
por tratores empurradores (pusher), já têm sido empregados com relativo sucesso na 
escavação de material de 2ª categoria, desde que o grau de resistência ao corte não seja muito 
elevado e não se apresente misturado com matacões ou blocos de rocha viva. 
Evidentemente as maiores dificuldades residem na transição da 1ª para a 2ª categorias, já que 
a caracterização da rocha viva é bastante fácil. 
O problema se acentua quando num corte são encontradas as três categorias, obrigando o 
classificador a estimar os volumes de cada uma delas, estabelecendo-se percentagens mais ou 
menos arbitradas dos volumes a serem pagos. 
 9 
Conclui-se, portanto, que muitas críticas fundamentadas podem ser feitas aos critérios de 
classificação. No entanto, não têm havido melhoria na solução do problema, apenas a 
tentativa de mudança das categorias, ora ampliando-as, ora reduzindo-as a duas, sem entrar no 
âmago da questão, que seria a eliminação do arbítrio ou critérios pessoais classificatórios. 
 
 
2.6. EMPOLAMENTO DOS SOLOS 
 
É um fenômeno característico dos solos, que tem grande importância na terraplenagem. 
Quando se escava o terreno natural, a terra que se encontrava num certo estado de 
compactação natural, proveniente do seu próprio processo de formação, experimenta uma 
expansão volumétrica que chega a ser considerável em certos casos. 
Após o desmonte, a terra assume, portanto, um volume solto (Vs) maior do que aquele em 
que se encontrava em seu estado natural (Vn) e, conseqüentemente, com um peso específico 
solto (s) correspondente ao material solto, obviamente menor do que o peso específico 
natural (n). 
 
Assim temos: 
 
s  n pois Vs > Vn 
 
Chama-se FATOR DE CONVERSÃO ( f ) de um solo à relação 
 
 
f = s / n c > s 
 
Vcompgastos nas 
diversas operações que o compõem, o cálculo destes tempos elementares dependerá do 
conhecimento dos espaços percorridos e das velocidades de deslocamento da máquina em 
cada trecho que o ciclo for decomposto. Compreende-se, por conseguinte, que o objetivo 
básico na determinação da produção será de início, a estimativa, tanto quanto possível exata, 
da velocidade de deslocamento dos equipamentos. Isto, entretanto, só será possível pela 
análise dos fatores que influem na locomoção das máquinas. 
 
 
4.1. POTÊNCIA 
 
Em terraplenagem analisaremos a potência sobre três aspectos diferentes: 
 
- POTÊNCIA NECESSÁRIA – é aquela que vamos necessitar para executar um trabalho. 
- POTÊNCIA DISPONÍVEL – é aquela que a máquina pode fornecer para executar um 
trabalho. 
- POTÊNCIA USÁVEL – é aquela que podemos utilizar limitada pelas condições locais. 
 
 
4.1.1. POTÊNCIA NECESSÁRIA 
 
Os fatores que a determinam são aqueles que opõem resistência ao movimento. 
 
 
4.1.1.1. RESISTÊNCIA AO ROLAMENTO (RR) 
 
É a força que se opõe ao movimento das rodas de um veículo sobre um terreno ou pavimento. 
 
RR = P . fR 
 
RR – Resistência ao rolamento (kg) 
P – Força sobre as rodas, normal à superfície de rolamento (kg) 
fR – Fator de resistência ao rolamento. Corresponde ao coeficiente de atrito. 
 
Fatores que influem na Resistência ao Rolamento: 
- Condições do solo 
- Penetração na superfície do solo (afundamento) 
- Flexibilidade dos pneus 
- Pressão dos pneus 
- Desenho da banda de rodagem 
- Peso nas rodas 
- Irregularidades do terreno (vantagem do emprego de pneus gigantes, de grandes raios) 
- Pressão de contato, etc. 
 
 13 
O coeficiente de rolamento apresenta diferentes valores em função do maior ou menor 
afundamento dos pneus. Desta forma, conclui-se que os terrenos soltos, ou muito úmidos, e 
que apresentem baixa capacidade de suporte, são os mais sujeitos ao afundamento e, por 
conseguinte, possuem coeficientes de rolamento elevados. O quadro abaixo fornece valores 
usuais de fR para vários tipos de terreno. Valores intermediários podem ser estabelecidos por 
interpolação ou um pouco de prática. 
 
 
 
 
 
 
 
SUPERFÍCIE DO TERRENO fR (kg/t) 
Estrada dura, lisa e estabilizada, sem penetração sob carga (concreto ou macadame 
betuminoso) 
20 
Estrada firme e lisa, cedendo ligeiramente sob carga (macadame comum ou 
cascalho) 
30 
Estrada irregular de terra, com pouca conservação, sem água, cedendo 
consideravelmente sob carga (argila dura, 2,5cm ou mais de penetração) 
50 
Estrada irregular de terra, sem estabilização, piso algo mole (10 a 15cm de 
penetração) 
75 
Estrada irregular de terra mola, lamacenta ou arenosa 100 a 200 
 
 
 
Afundamento dos pneus 
 
 
 
Para superar um obstáculo de altura h, um veículo com peso P sobre a roda motriz, de raio r, 
deverá desenvolver um esforço trator E, para vencer o referido obstáculo. 
 
 14 
Sendo E = P . (h/2R)1/2 , isto significa que para E e P constantes, usando-se raios maiores 
poderemos superar obstáculos de alturas maiores. 
 
Os tratores de esteira em função de seu deslocamento ser feito sobre a própria esteira, não há 
preocupação com flexionamento dos pneus ou penetração das rodas. Somente a fricção 
interna no trem de força precisa ser explicada. Esta perda é considerada na diferença entre a 
potência no volante e a potência na barra de tração de um trator de esteira. Assim, para todas 
as finalidades práticas, um TRATOR DE ESTEIRAS NÃO APRESENTA RESISTÊNCIA 
AO ROLAMENTO. Quando um trator de esteira reboca um scraper, somente o peso 
incidente sobre as rodas precisa ser considerado para a determinação da resistência ao 
rolamento. 
 
 
4.1.1.2. RESISTÊNCIA DE RAMPA OU DE GREIDE (RG) 
 
É a força da gravidade que se opõe ao movimento nas rampas. Quando o veículo desce a 
rampa, a força auxilia o movimento e recebe o nome de ASSISTÊNCIA DE RAMPA. 
 
 
 
 
 
RG =  P . i 
 
RG - Resistência de greide (kg) 
P - Peso da máquina (kg) 
i - Declividade (%) 
(+) - Aclive 
(-) - Declive 
 
 
 
4.1.1.3. RESISTÊNCIA DE INÉRCIA (RI) 
 
É a força que deve ser vencida toda vez que o veículo acelera. Surge toda vez que o veículo 
sofre uma variação de velocidade ( v ), num certo intervalo de tempo ( t ). 
 
RI =  m . a =  (P/g) . a =  (P/g) . (v/t) =  28,3 . P . v/t 
 
RI – Resistência de inércia (kg) 
P – Peso do veículo (kg) 
 15 
g – Aceleração da gravidade (9,8 m/s²) 
a – Aceleração do veículo (m/s²) 
(+) – Acerelação 
(-) – Desaceleração 
 
 
4.1.1.4. RESISTÊNCIA DO AR (RAR) 
 
É a força que o ar oferece ao deslocamento. 
 
RAR = ( K’ . S . v ) / 13 
 
RAR – Resistência do ar (kg) 
K’ – Coeficiente de forma ( constante entre 0 e 150 km/h) 
 Veículos – 0,02 a 0,07 
 Máquinas de obra – 0,07 
S – Área (m²) 
V – Velocidade de deslocamento da máquina (km/h) 
 
Como os veículos de obra têm vmax  60 km/h, a resistência do ar será de modo geral 
desprezível em face dos esforços tratores disponíveis no eixo motor. 
 
 
RESISTÊNCIA TOTAL ou a soma de todas as resistências que afetam um veículo, em 
qualquer momento, será expressa por: 
 
 
R = RR + RG + RI + RAR 
 
 
 
 
4.1.2. POTÊNCIA DISPONÍVEL 
 
Os fatores que a determinam são: 
 
 
4.1.2.1. POTÊNCIA NOMINAL DO MOTOR 
 
Expressa em HP. Ela indica a capacidade da máquina executar um trabalho a uma 
determinada velocidade. A potência desenvolvida pela motor é o fator primordial que 
determina o comportamento da máquina, tendo em vista suas aplicações. 
 
TIPOS: 
 
a) POTÊNCIA DE CAPACIDADE – Determinada no banco de provas, sem os acessórios, 
com rotação máxima, durante apenas 5 minutos, ao nível do mar, pressão de 760 mm Hg. 
Esta seria a potência máxima que o motor forneceria em condições ideais de ensaio. 
b) POTÊNCIA DE DESEMPENHO – Determinada na saída do eixo do virabrequim, 
motor com todos os acessórios, rotação máxima limitada pelas condições de uso do 
 16 
veículo nas condições de pressão e temperatura fixadas pela SAE (Society of Automotive 
Engineers) – 746 mm Hg e 29,4 ºC, carga contínua). 
 
 
A POTÊNCIA DE DESEMPENHO ou POTÊNCIA NO VOLANTE é a que nos interessa 
conhecer, por ser determinada em condições que se aproximam à situação real de uso do 
motor. Será designada pela notação N0. 
A potência no volante N0 se transmite às rodas motrizes, através dos órgãos de transmissão, 
entre os quais a embreagem, caixa de cambio, comando final, etc. 
Nesta transmissão haverá perdas por atrito nos mancais e engrenagens, de maneira que a 
potência realmente disponível nas rodas motrizes será dada pela expressão: 
 
Nr = N0 . m 
 
Onde: 
 
Nr = Potência disponível nas rodas motrizes (HP) 
m = Coeficiente de rendimento mecânico da transmissão 
 máquinas novas – 0,80 
 máquinas desgastadas – 0,60 
 
A função básica da transmissão será reduzir o número de rotações do motor, no volante, para 
um número bem menor nas rodas motrizes e compatível com a velocidade de deslocamento 
do veículo, numa certa marcha. 
 
 
 
 
 
 
 
4.1.2.2. MARCHA ESCOLHIDA 
 
A marcha escolhida para a máquina executar o serviço determina a velocidade e os 
quilogramas de força tratora disponíveis para executá-lo. 
 17 
Uma máquina possui um conjunto de engrenagens de transmissão de força, donde a sua 
combinação resultará em várias velocidades e força tratora para executar um trabalho, Estas 
combinações vão desde as velocidades baixas, com muita força tratora, às altas velocidades, 
com pouca força tratora, e se encontram relacionadas em folhas de especificações editadas 
pelos fabricantes, para as máquinas de esteira e de rodas. Para determinar a velocidade de 
locomoção, devemos comparar a potência necessária para vencer a resistência total com a 
potência disponível, tirada da folha de especificações. Evidentemente iremos, se possível, 
escolher a velocidade mais alta.18 
 
 
 
Diagrama tração x velocidade – CAT D7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBSERVAÇÃO – Uma vez escolhida a marcha e a velocidade, resta-nos saber se esta 
velocidade é compatível com as condições de campo, ou seja, torna-se necessário saber se a 
potência disponível é realmente a potência usável . 
 
 
 
 
 19 
4.1.3. POTÊNCIA USÁVEL 
 
São os seguintes os fatores que a determinam: 
 
 
4.1.3.1. ADERÊNCIA 
 
É a capacidade que tem as esteiras ou as rodas de aderirem ao solo. É sempre uma limitação 
da potência, isto é, quanto menor a aderência, menor será a força tratora. A aderência é função 
do peso sobre as esteiras ou rodas tratoras e do tipo e condições do solo. Quando as esteiras 
ou as rodas patinam, dizemos que há insuficiência de aderência. Se for este o caso, uma das 
duas atitudes abaixo podem ser tomadas: 
 
a) Aumentar o peso. 
b) Melhorar as condições do solo. 
 
Fad = Pad . fad 
 
 
Fad = Força de aderência (kg) 
Pad = Peso sobre as esteiras ou rodas tratoras (kg) 
Fad = Coeficiente de aderência ou de tração 
 
 
O coeficiente de aderência ou de tração é variável com o tipo e condições do terreno, e 
exprime a percentagem de peso máxima sobre as esteiras e rodas tratoras, ditadas pela 
experiência, para que haja aderência. Se dizemos que o coeficiente de aderência para pneus 
em uma estrada de terra firme é 0,55, isto significa que o esforço máximo de tração, para este 
terreno, corresponde a 55 % do peso suportado pelas rodas motrizes. 
Examinando-se a tabela abaixo, constata-se que os coeficientes de aderência são maiores para 
as máquinas de esteira, comparadas com as de pneus, para qualquer tipo de terreno. 
 
 
 
COEFICIENTES DE ADERÊNCIA – Fonte: Caterpillar do Brasil 
 
MATERIAIS PNEUS ESTEIRAS 
Concreto 0,90 0,45 
Barro argiloso seco 0,55 0,90 
Barro argiloso úmido 0,45 0,70 
Barro argiloso sulcado 0,40 0,70 
Areia seca 0,20 0,30 
Areia úmida 0,40 0,50 
Pedra britada 0,65 0,55 
Estrada de cascalho 0,36 0,50 
Terra firme 0,55 0,90 
Terra solta 0,45 0,60 
 
 
 
 
 
 20 
Este fato representa a grande vantagem das máquinas de esteira sobre as de pneus. Enquanto 
aquelas trabalham em condições adversas, tais como, rampas fortes, terrenos de pouca 
aderência, excesso de umidade, etc., as de pneus, em condições semelhantes, seriam 
sensivelmente afetadas pelas más características de aderência do solo, chegando-se até a 
impedir a operação, devido ao patinamento das rodas. 
Para se determinar o peso sobre o conjunto propulsor usa-se a percentagem de peso suportada 
pelas rodas motrizes, dada pela folha de especificações do fabricante. 
 
 
 
 
Distribuição de carga nos motoscrapers CAT-631 e CAT 627 
 
CAT 631 
Vazio – P1 = 67% P2 = 33% 
Carregado – P1 = 53% P2 = 47 % 
 
CAT 627 
Vazio – P1 = 59% P2 = 41% 
Carregado – P1 = 48% P2 = 52% 
 
 
 
 
 
 21 
Distribuição de carga no caminhão fora-de-estrada CAT-769 
 
 
Vazio – P1 = 49,6% P2 = 50,4% 
Carregado – P1 = 33.3% P2 = 66,7% 
 
 
4.1.3.2. ALTITUDE 
 
A altitude do local de serviço pode afetar o rendimento do equipamento. À medida que a 
altitude aumenta, a atmosfera torna-se menos densa, portanto, menor quantidade de oxigênio é 
injetada no cilindro, ocasionando uma mistura ar-combustível prejudicada, o que ocasiona 
uma redução na potência do motor. 
Quando não se conhece as especificações da máquina, deve-se deduzir 1 % da potência para 
cada 100 m de elevação acima de 900 m de altitude. 
 
 
% PERDA DE POTÊNCIA = ( H – 900 ) / 100 
 
 
 
4.1.4. CONDIÇÃO DE MOVIMENTO DE UMA MÁQUINA 
 
Fad > ER > R 
 
ER = Força tangencial fornecida às rodas ou à barra de tração pelo motor 
 
 22 
 
 
 
5. ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO DOS EQUIPAMENTOS 
 
 
5.1. INTRODUÇÃO 
 
A estimativa de produção dos equipamentos de terraplenagem não é um processo preciso, 
pois além de depender de diversos parâmetros de determinação difícil, ainda existem outros 
fatores aleatórios que influem de forma decisiva no desempenho das máquinas. 
Assim, para os cálculos de estimativa de produção somos, muitas vezes, obrigados a recorrer 
a julgamentos ou opiniões pessoais baseadas em experiência anterior, para ser possível a 
obtenção de resultados corretos, se comparados posteriormente com a realidade. 
Todavia, devemos ressaltar que, utilizando-se os processos de cálculo indicados neste 
capítulo, corrigidos quando necessário pela experiência anterior, chegamos a resultados muito 
próximos da realidade. 
 
 
5.2. TEMPO DE CICLO 
 
Em qualquer trabalho de terraplenagem, como já vimos anteriormente, as máquinas têm que 
executar, em seqüência ou com simultaneidade, as quatro operações básicas que, em seu 
conjunto denominamos ciclo de operação. 
 
Um ciclo de operação compreende: 
- Escavação 
- Carga 
- Ida com carga até o aterro ou bota-fora 
- Descarga 
- Retorno sem carga ao ponto de partida 
 
Tempo de ciclo, então, é o tempo gasto por uma ou mais máquinas para executar o ciclo 
completo. Convencionou-se que o tempo de ciclo seja medido a partir do instante que o 
equipamento inicia a escavação, até o momento em que retorna a esta posição inicial, mas isto 
não é obrigatório e a fixação deste início poderia ser feita em qualquer fase do ciclo. 
Uma vez preparado um projeto de terraplenagem e em plena operação, é fácil calcular o 
tempo de ciclo de uma determinada unidade na obra, cronometrando vários ciclos completos 
das máquinas e, em seguida, tirando a média. Más, o que se deve fazer se o serviço ainda não 
tiver sido iniciado? 
Este é um problema que, geralmente, é encontrado por empreiteiros de terraplenagem na 
preparação de uma proposta de trabalho, em uma determinada obra, ou quando estiverem 
tentando preparar a melhor disposição para a utilização de seu equipamento ou ainda no 
dimensionamento das unidades em função de um prazo de execução determinado. 
Mas, talvez a mais importante razão para se avaliar o tempo de ciclo seja o cálculo da 
produção ou a redução deste tempo de ciclo, através de um melhor planejamento ou melhor 
organização do trabalho. Lembrem-se que tempo é dinheiro e o tempo economizado em um 
trabalho de terraplenagem representa lucro para o empreiteiro. 
Analisando as quatro operações básicas que constituem o ciclo, verifica-se que este pode ser 
decomposto numa seqüência de movimentos elementares repetidos através de ciclos 
consecutivos. 
 23 
A esses movimentos elementares correspondem tempos elementares que, observados num 
grande número de ciclos se mantêm mais ou menos constantes para um determinado tipo de 
equipamento, enquanto que outros são muito variáveis, pois dependem diretamente das 
distâncias percorridas. 
 
 
5.2.1. CLASSIFICAÇÃO 
 
O tempo de ciclo pode ser classificado em duas categorias: 
 
a) TEMPO FIXO – É o tempo gasto em escavação, carga e descarga, incluindo quaisquer 
manobras que possam ser necessárias. Este tempo é relativamente constante, independente 
da distância de transporte do material. 
b) TEMPO VARIÁVEL – É o tempo gasto no transporte ou, mais precisamente, o tempo 
consumido na estrada pela máquina para transportar o material na ida e retornar vazia. 
Este tempo varia com a distância e a velocidade de locomoção. 
 
Considerando-se o tempo de ciclo em duas partes, o método de cálculo torna-se 
consideravelmente simplificado. A maioria dos fabricantes publica constantes de tempo fixo 
para seu equipamento, baseadas em estudos reais de tempo, para uso em cálculos de 
produção. Contudo, deve-se assimilar que estas constantes destinam-se a servir 
exclusivamente como guias. É sempre melhor calcular o tempo fixo ou ajustá-lo às condições 
do material e da própria obra. 
 
Temos então: 
 
 
 
tc = tf + tv 
 
 
Como tv = ti + tr 
 
 
tc = tf + ti + tr 
 
 
tc = tf + (Di . 0,06/vi) + (Dr . 0,06/vr)Sendo: 
 
tc = tempo de ciclo (min) 
tf = tempo fixo (min) 
tv = tempo variável (min) 
ti = tempo de ida (min) 
tr = tempo de retorno (min) 
Di = distância de transporte de ida (m) 
Dr = distância de transporte de retorno (m) 
vi = velocidade de locomoção na ida (km/h) 
vr = velocidade de locomoção no retorno (km/h) 
 24 
5.2.2. CONCLUSÃO 
 
O tempo de ciclo determina o número de viagens executadas por hora. É evidente que o ideal 
para o empreiteiro é conseguir o máximo possível de viagens por hora. Para isto existem 
alguns princípios, ditados pelo bom senso, que devem ser seguidos a fim de reduzir ao 
mínimo o tempo de ciclo e, por conseguinte, elevar a produção. 
 
 
5.2.3. PRINCÍPIOS PARA REDUZIR O TEMPO DE CICLO 
 
a) Aproveitar sempre que possível a assistência de rampa, quer na escavação, quer na fase de 
transporte, para aumentar a velocidade do equipamento, com economia de potência 
consumida na operação e, por conseguinte, do combustível. 
b) Eliminar o tempo de espera, quando há ciclos combinados de duas ou mais máquinas, 
operando dentro de condições de sincronismo. 
c) As unidades básicas das quais depende a produção (pusher, carregadeira) devem ser 
máquinas bem dimensionadas à tarefa e, sobretudo, em bom estado mecânico, para não 
interferirem na produção, que poderá ser paralisada em caso de sua falta temporária. 
d) Planejar cuidadosamente as estradas de transporte. Embora a linha reta seja a menor 
distância entre 2 pontos, às vezes é conveniente contornar elevações e terrenos 
acidentados. 
e) Conservar as estradas de transporte, proporcionando maior velocidade de operação. 
 
 
5.3. FATOR DE EFICIÊNCIA 
 
É um dos elementos mais complexos no cálculo da produção, uma vez que sofre influência de 
um número diverso de fatores, tais como: 
 
- Experiência do operador 
- Consertos e ajustagens 
- Atrasos pessoais 
- Atrasos causados pelo plano geral de trabalho 
- Manutenção 
- Condições meteorológicas 
- Condições adversas do solo 
- Tipo do equipamento 
- Espera devido a outros equipamentos, etc. 
 
Trata-se, evidentemente, de fatores totalmente aleatórios que exercem individualmente sua 
influência negativa no desempenho dos equipamentos, mas que só podem ser levados em 
conta de forma global. 
O Fator de Eficiência exprime então, a relação entre o número de horas efetivamente 
trabalhadas, em relação ao número de horas que o equipamento fica a disposição da obra para 
a execução de uma tarefa, ou seja, o turno de trabalho admitido. 
Na prática, adota-se a EFICIÊNCIA HORÁRIA, ou seja, a média de minutos trabalhados 
em uma hora, dividida por 60 minutos. 
Em condições normais admite-se para máquinas de esteiras, que em cada 60 minutos de 
máquina à disposição, temos 50 minutos de trabalho efetivo, ou seja, E = 50/60 = 0,83. 
Para máquinas de pneus, em condições análogas, supõe-se um rendimento ligeiramente 
inferior, em razão das más condições meteorológicas afetarem-nas mais diretamente, ou seja, 
E = 45/60 = 0,75. 
 25 
Estes valores recomendados pela maioria dos fabricantes, admitem equipamentos em bom 
estado mecânico, condições meteorológicas favoráveis, operadores hábeis e organização 
eficiente dos serviços. 
 
 
5.4. PRODUÇÃO DE UM EQUIPAMENTO 
 
É o volume escavado, transportado e descarregado na unidade de tempo, representado pelo 
produto do volume solto da caçamba pelo número de ciclos efetuados na unidade de tempo 
(freqüência). 
 
P = C . N 
 
N = 1/tc, donde 
 
P = c . 1/tc 
 
Na prática usamos calcular a produção do equipamento por hora, donde 
surge a denominação PRODUÇÃO HORÁRIA (PH). 
 
PH = C . 1h/tc = C . 60 min/tc 
 
 
Como a terraplenagem normalmente é paga pelo volume medido no corte, 
entra-se com o fator de conversão, a fim de obter-se a produção horária expressa em volume 
de corte. Em função da eficiência, temos finalmente: 
 
 
PH = C . f . (60/tc) . E 
 
 
PH = Produção horária (m³/h) 
C = Capacidade da caçamba (m³) 
f = Fator de conversão 
tc = Tempo de ciclo (min) 
E = Eficiência horária 
 
 
5.5. AUMENTO DE PRODUTIVIDADE 
 
Analisando-se a fórmula básica da produção de um equipamento, tendo-se 
em vista o aumento de sua produtividade, verificamos que existem 3 parâmetros que influem 
na produção: 
 
a) CAPACIDADE DA CAÇAMBA – Para conseguirmos maior produção haverá 
necessidade do enchimento total da caçamba, desde que a carga não ultrapasse a carga 
máxima prevista pelo fabricante. 
 26 
 
 
b) TEMPO DE CICLO MÍNIMO – Para que seja realmente mínimo, será necessário que 
não haja paradas e que os movimentos elementares que o constituem sejam executados 
com a menor duração possível. 
c) FATOR DE EFICIÊNCIA – É o parâmetro que pode ser afetado de forma mais direta 
pelo engenheiro da obra, no sentido do aumento de produção, ao contrário do que ocorre 
nos outros dois fatores citados, nos quais a influência do engenheiro é inexpressiva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 27 
 
CAPÍTULO III - EQUIPAMENTOS DE TERRAPLENAGEM 
 
 
 
1 – UNIDADES DE TRAÇÃO 
 
 
1.1 – GENERALIDADES 
 
Chama-se TRATOR a uma unidade autônoma que produz a energia 
necessária para tracionar ou empurrar outras máquinas e que pode receber diversos 
implementos destinados a diferentes tarefas. Esta unidade pode ser montada sobre esteiras 
(tratores de esteiras) ou pneumáticos (tratores de rodas ou pneus). Estas máquinas possuem 
certas características comuns, como: 
 
- Esforço Trator – é a força que o trator possui na barra de tração (trator de esteiras) ou 
nas rodas motrizes (trator de pneus) para executar a função de rebocar ou empurrar 
outros equipamentos ou implementos. 
- Velocidade – é a velocidade de deslocamento da máquina. 
- Aderência – é a maior ou menor capacidade do trator de deslocar-se sobre os diversos 
terrenos ou superfícies revestidas, sem haver o patinamento da esteira ou dos pneus. 
- Flutuação – é a característica que permite ao trator deslocar-se sobre terrenos de baixa 
capacidade de suporte, sem haver o afundamento excessivo da esteira ou dos pneus. 
- Balanceamento – é a qualidade que deve possuir o trator, proveniente de uma boa 
distribuição de massas e de um centro de gravidade a pequena altura do solo, dando-lhe 
boas condições de equilíbrio, sob as mais variadas condições de trabalho. 
 
A esteira é constituída por placas de aço rígidas, as sapatas, de vários tipos e tamanhos, 
ligadas umas às outras de maneira que haja articulação entre elas, permitindo a sua adaptação 
ou acomodação às irregularidades do terreno. Essas placas possuem , na superfície de contato 
com o terreno uma saliência chamada garra, que nele penetra, aumentando a aderência entre 
a esteira e a superfície de suporte. Com o aumento do tamanho das garras, haverá uma maior 
aderência entre as superfícies, mas com maior dificuldade de manobra da máquina. 
 
A largura da esteira é bastante variável, dependendo do tipo, do porte e da utilização da 
máquina. O uso de esteiras largas permite a diminuição da pressão exercida sobre o terreno, 
facilitando ou permitindo o deslocamento sobre solos de baixa capacidade de suporte. De 
modo geral, as pressões transmitidas ao terreno são da ordem de 0,5 a 0,8 kg/cm², 
aproximadamente igual à pressão exercida pelo pé de um homem sobre o chão. Os tratores de 
rodas, ao contrário, transmitem pressões da ordem de 3 a 6 kg/cm². A diminuição da largura 
da esteira implica no aumento da pressão de contato, de sorte que nos terrenos mais fracos 
haverá a tendência de afundamento. Nos terrenos de maior suporte, a maior pressão exerce 
certo adensamento sobre o solo, do que resulta maior resistência ao cisalhamento, 
especialmente nos solos coesivos. Entretanto, nos solos arenosos isso não ocorre e, pelo 
contrário, procura-se aumentar a área de contato para se evitar o patinamento pela falta de 
aderência.28 
 
1.2 – PARTE RODANTE DE UM TRATOR DE ESTEIRA 
 
 
Corte AB 
 
(1) Chassis da Esteira - É o elemento estrutural que recebe o peso próprio da superestrutura 
do trator e o transmite aos roletes inferiores. 
(2) Roda Motriz – É uma roda dentada que transmite o torque, proveniente da transmissão, 
às esteiras. 
(3) Roda de Guia – É uma roda cuja função é alinhar e dar tensão adequada às esteiras, pois 
seus eixo pode se deslocar em relação ao chassis da esteira. 
(4) Roletes Inferiores – São blocos de seção circular que giram em torno do seu eixo, 
apoiando-se sobre a parte superior dos elos ou links. 
(5) Roletes Superiores – São aqueles que têm a função de suportar o peso próprio da parte 
superior da esteira. 
(6) Elos ou Links – São peças individuais justapostas duas a duas e ligadas por pinos 
articulados, de maneira que dois elos consecutivos são articulados, movimentando-se 
livremente um relação ou outro. 
(7) Sapatas – São placas individuais, parafusadas a dois elos, cuja função é distribuir o peso 
do trator sobre o solo. Cada sapata possui uma saliência denominada garra (10), que 
aumenta a aderência das esteiras sobre o terreno. 
(8) Mola Tensora – É uma mola helicoidal que trabalha sob tensão, cuja função é absorver os 
choques (tração e compressão) sofridos pela esteira, pelo afastamento ou aproximação da 
roda guia em relação à roda motriz. 
(9) Parafuso de Regulagem da Mola Tensora – Dispositivo que permite variar a tensão 
aplicada à esteira. 
 29 
(10) Garra. 
 
(11) Pino – Elemento de seção circular e forma cilíndrica que é introduzido entre dois elos 
consecutivos articulados, permitindo o seu movimento relativo. 
(12) Bucha – De aço temperado e elevada dureza, envolve o pino, de modo que o desgaste 
se produz sobre a sua superfície, ao entrar em contato com os dentes da roda motriz. 
 
 
 
1.3 – COMPARAÇÃO ENTRE TRATORES DE ESTEIRAS E DE PNEUS 
 
 
1.3.1 TRATORES DE ESTEIRAS 
 
 30 
 
 
São os mais usados em terraplenagem, pois são os mais indicados para os serviços pesados, 
devido ao fato de apresentarem elevado esforço trator aliado a uma boa aderência sobre o 
terreno, o que lhes permite rebocar ou empurrar grandes cargas, sem haver patinamento, 
mesmo em rampas de grande declividade. Alem disso, graças ás baixas pressões de contato 
entre a esteira e o terreno, podem trabalhar em quase todos os tipos de terreno e em locais que 
nenhum outro veículo poderia fazê-lo. Entretanto, quanto à velocidade, que é baixa, atingindo 
no máximo 12 km/h, resulta a maior desvantagem do trator de esteira, impedindo por razões 
econômicas a sua utilização em distâncias longas. 
 
1.3.2 TRATORES DE PNEUS 
 
 31 
 
Têm como principal característica as altas velocidades de deslocamento, que podem atingir 
em certos casos, valores da ordem de 50 km/h. Isso favorece o seu uso em distâncias longas e 
constitui a sua maior vantagem, pela redução do tempo de ciclo. Entretanto, o aumento de 
velocidade é conseguido à custa de perda do esforço trator. Além disso, o esforço trator 
disponível fica limitado pela aderência, sempre mais baixa que nos de esteira, especialmente 
nos solos argilosos úmidos e arenosos muito secos. Devido a pressão de contato entre o 
pneus e a superfície ser elevada, a sua utilização em terrenos fracos fica bastante limitada. 
 
OBS. Quanto ao balanceamento, os projetistas procuram uma distribuição racional das 
massas, para os dois tipos, reduzindo tanto quanto possível a altura de seu centro de 
gravidade, para diminuir o momento de tombamento, sob as mais adversas condições de carga 
e de rampa. 
 
 
1.3.2.1 COMPARAÇÃO ENTRE OS TRATORES DE PNEUS 
 
- VANTAGENS DOS DE DUAS RODAS 
- Maior facilidade de manobra 
- Menor resistência ao rolamento 
- Economia de pneus 
- Maior peso das rodas tratoras 
 
- VANTAGENS DOS DE QUATRO RODAS 
- Melhor dirigibilidade 
- Poder operar como unidade independente quando separado do reboque 
 
Os tratores de duas rodas têm uso muito limitado. Na prática são utilizados no reboque de 
scrapers e de alguns compactadores especiais. 
 32 
1.4 CAMPO DE APLICAÇÃO 
 
Em razão de suas características diferentes, o trator de esteiras e o de pneus têm os seus 
campos de aplicação bem distintos. 
a) TRATOR DE ESTEIRA – Trabalhos que requerem elevados esforços tratores, com 
rampas de grande declividade, resultante da topografia acidentada, ou quando executados 
em terrenos de baixa capacidade de suporte, não importando o fator velocidade. 
 
b) TRATOR DE PNEUS – Quando a topografia é favorável e as condições de suporte e 
aderência são boas. 
 
Os fabricantes de equipamentos têm introduzido certas modificações na parte mecânica que 
resultam na melhoria do desempenho dos tratores de pneus quanto à aderência e à flutuação. 
Podemos citar a utilização de tração nas 4 rodas, aumento de potência dos motores, 
diferenciais travantes, pneumáticos revestidos de esteiras ou correntes metálicas, fatores estes 
que têm contribuído para sanar as deficiências das máquinas de pneus, permitindo, inclusive, 
a execução de trabalhos anteriormente considerados como exclusivos aos tratores de esteiras. 
 
 
1.5 TRANSMISSÃO MECÂNICA E HIDRÁULICA 
 
A transmissão do torque produzido no eixo do virabrequim de um motor à barra de tração ou 
às rodas motrizes de um equipamento pode ser feita por dois sistemas diferentes: 
 
- Transmissão Mecânica 
- Transmissão Hidráulica 
 
A transmissão mecânica se caracteriza pela existência de elementos rígidos móveis (eixos e 
engrenagens) que se acoplam de maneira a transmitir o conjugado do motor aos elementos 
que provocam o movimento da máquina. Para variar a velocidade haverá a necessidade de em 
certo momento, mudar duas engrenagens que estão em contato, por outras duas que possuas 
uma razão de desmultiplicação diferente, ou seja, a relação entre o número de dentes deve ser 
alterada. Para permitir o acoplamento das duas novas engrenagens escolhidas, será necessário 
que não haja movimento relativo entre ambas nesse instante, isto é, a transmissão do 
conjugado deverá ser interrompida e teremos uma mudança de velocidade sem carga. 
 
Nas transmissões ditas hidráulicas (power-shift), graças ao mecanismo denominado 
conversor de torque, que não possui nenhum vínculo mecânico entre o eixo motriz e o eixo 
movido, mas apenas um acoplamento fluido, a mudança de marcha e de velocidade poderá ser 
feita sem que haja interrupção do fluxo de torque desde o motor até a roda motriz, 
significando a mudança de marcha com carga, ou seja, com transmissão ininterrupta de 
potência. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 33 
2. UNIDADES ESCAVO-EMPURRADORAS 
 
 
 
2.1 DESCRIÇÃO 
 
 
 
O trator de esteira ou de pneus, que é a máquina básica da terraplenagem, pode receber a 
adaptação de um implemento que o transforma numa unidade capaz de escavar e empurrar a 
terra. Este implemento é denominado LÂMINA e o equipamento passa a denominar-se 
TRATOR DE LÂMINA ou DOZER. 
 34 
 
 
A lâmina tem sua seção transversal curva para facilitar a operação de desmonte e na parte 
inferior recebe a ferramenta de corte, denominada FACA da lâmina, nela aparafusada. Nas 
extremidades temos duas peças menores que são os CANTOS da lâmina. As facas e os 
cantos são facilmente removíveis para a substituição oportuna, quando desgastados pela 
abrasão resultante da operação de corte, ou quando sofrem fraturas pelo choque com 
obstáculos diversos, como blocos de rocha, matacões, restos de concreto, etc. As lâminas são 
suportadas por braços laterais, fixados no chassis da esteira, um de cada lado. 
 
 
 35 
 
2.2 CLASSIFICAÇÃO QUANTO A POSIÇÃO OCUPADA PELA LÂMINA 
 
a) BULLDOZER – Lâmina reta ou fixa. É aquela que é perpendicular ao eixo longitudinal 
do trator. Esta montagem só permite a escavação e o transporte para a frente. 
 
 
b) ANGLEDOZER – Lâmina gira em torno de um eixo vertical, podendoformar ângulos 
diferentes de 90º com o eixo longitudinal do trator. A sua vantagem está no fato de que o 
trator ao deslocar-se, a terra já é levada lateralmente, o que facilita a escavação e o 
transporte a meia encosta, formando uma leira contínua paralela à direção seguida pelo 
trator. 
 
c) TILT-DOZER – Lâmina pode girar em torno do eixo longitudinal do trator. O 
movimento de inclinação é obtido por intermédio de dois pistões hidráulicos colocados 
lateralmente. 
 
 36 
 
 Lâmina inclinável (tombamento) 
 
 
2.3 CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO COMANDO DA LÂMINA 
 
a) COMANDO MECÂNICO (A CABO) – O acionamento da lâmina, ou seja, a sua 
movimentação na direção vertical era feito, nos modelos antigos, por um sistema de 
guinchos, polias e cabos de aço. 
 
b) COMANDO HIDRÁULICO (PISTÃO) – Nos modelos modernos o acionamento foi 
modificado para o tipo hidráulico, que apresenta diversas vantagens em relação ao 
anterior. O acionamento hidráulico é feito por dois pistões de duplo efeito, que sustentam 
o braço em U, e são movidos pela pressão fornecida por uma bomba hidráulica de alta 
pressão. Uma das principais vantagens consiste no fato de que os dois pistões podem 
exercer um empuxo sobre o solo, forçando a lâmina, ou mais especificamente a faca sobre 
a superfície a ser cortada, facilitando a operação e aumentando a eficiência da operação de 
corte, resultando em aumento de produção. 
 
 
2.4 CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO TIPO DE LÂMINA 
 
Existem no mercado diversos tipos de lâminas, cada qual com a sua denominação, feitio, 
capacidade, aplicação, etc., específica. Dentre essas nos interessam: 
 
a) LÂMINA UNIVERSAL (U) – As grandes laterais (asas) dessa lâmina a tornam eficiente 
para movimentar grandes cargas. Devido a possuir uma relação potência/comprimento da 
borda cortante inferior à de uma lâmina reta, a penetração não deve ser considerada como 
fundamental. Portanto é indicada para aplicações em materiais leves ou de fácil 
movimentação. 
 
 37 
b) LÂMINA RETA (S) – É a mais versátil. Fisicamente menor que a lâmina U é mais fácil 
de manobrar e pode manejar uma variedade maior de materiais, movimentando facilmente 
materiais pesados. É indicada para movimentar grandes cargas a maiores distâncias, como 
recuperação do terreno, amontoamento, abastecendo tremonhas e fixando cargas para 
carregadeiras. 
 
c) LÂMINA ANGULÁVEL – Pode ser posicionada plana ou com ângulo de 
aproximadamente 25º para cada lado. Projetada para operações de amontoamento lateral, 
abertura de estradas, reaterros, abertura de valetas e outros serviços semelhantes. 
 
d) LÂMINA DE EMPUXO (PUSHER) – A lâmina é substituída por um batente metálico 
reforçado. Usada para empurrar outras unidades, principalmente os scrapers na fase de 
carregamento. 
 
 
 38 
 
2.5 IMPLEMENTOS 
 
Outros implementos podem ser adaptados ao trator de esteira, tais como, por exemplo, o 
ESCARIFICADOR ou RIPPER, montado na sua parte traseira. Consta de um ou mais 
dentes reforçados, providos de pontas cortantes, utilizados para romper os solos muito 
compactos, inclusive os de 2ª categoria, para depois serem transportados por uma lâmina 
comum. Dispõe de ação de pistões hidráulicos que forçam os dentes sobre o solo, aumentando 
a eficiência do implemento. 
 Escarificador com acionamento hidráulico 
 
 Lâmina SU Escarificador ou “Rípper” 
 
 
2.6 APLICAÇÕES EM SERVIÇOS DE TERRAPLENAGEM 
 
a) Roçada leve – limpeza de trecho que apresenta capoeira, árvores de pequeno porte, 
eventualmente algumas árvores e blocos de rocha. 
b) Roçada pesada – remoção de moitas densas, árvores e pedras que cubram mais de 25% da 
área a desmatar. 
c) Limpeza e desnudamento do terreno – indicados quando a superfície é rugosa e a distância 
de transporte inferior ao limite econômico. 
d) Escavação a meia encosta. 
 39 
e) Escavação em raspagem. 
f) Espalhamento de terras. 
g) Execução de caminhos de serviço. 
h) Enchimento de valas. 
i) Empurrar outras unidades, etc. 
 
Os dozer de esteira podem trabalhar em quase todos os tipos de terreno, excessão feita àqueles 
onde ocorra afundamento de mais de 60¢ de altura das esteiras. 
 
 
2.7 LIMITE DE DISTÂNCIA ECONÔMICA 
 
Os dozers, como todas as máquinas utilizadas em terraplenagem, têm um limite de distância 
econômica, acima da qual deverão ser utilizados outros tipos de equipamento. 
 
- DOZER DE ESTEIRA - 60m 
- DOZER DE PNEUS - 100m 
 
 
2.8 ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO 
 
PH = C . f . (60/tc) . E 
 
PH - Produção horária (m³/h) 
C - Capacidade de carga da lâmina (m³) 
E - Eficiência horária (40 a 50 min/h) 
tc - Tempo de ciclo 
 
 
2.8.1 CAPACIDADE DE CARGA DA LÂMINA 
 
Alguns fabricantes fornecem tabelas que dão a capacidade de carga da lâmina para os 
diferentes tipos de materiais. Na sua falta, existem processos adotados de avaliação, Para uma 
lâmina de largura L e altura H tem-se: 
 
- solos arenosos ( α ≈ 30º ) – C = 0,86 . H2 . L 
 
- solos argilosos ( α ≈ 45º ) – C = 0,60 . H2 . L 
 
Outro processo bastante prático e de resultados corretos consiste em escavar uma carga 
completa da lâmina, levando-a a uma área plana. Em seguida, levanta-se a lâmina, 
empurrando o material para a frente, a fim de formar uma pilha de terra de formato uniforme, 
tão aproximadamente quanto possível, conforme o esquema abaixo. 
 
figura 
 
 
Faz-se a medida das diversas alturas e larguras, procurando-se as médias. 
 
h = ( h1 + h2 + h3 ) / 3 
 
l = ( l1 + l2 + l3 ) / 3 
 40 
 
C = 3/8 . h . l . L 
 
 
OBSERVAÇÃO: Estes valores calculados se referem à condição de rampa i = 0%, ou seja, 
terreno plano ou horizontal. Como na prática é comprovado que a capacidade sofre acréscimo 
ou decréscimo de volume, conforme o dozer trabalho em declives ou aclives, 
respectivamente, a produção deverá ser corrigida através da capacidade de carga da lâmina, de 
acordo com a tabela abaixo. 
 
Rampa Média (%) Acréscimo de Produção (ω) i 
(-) 
Decréscimo de Produção (ω) i 
(+) 
0 1,00 1,00 
5 1,07 0,93 
10 1,13 0,87 
15 1,18 0,82 
20 1,22 0,78 
25 1,24 0,76 
30 1,26 0,74 
 
As fórmulas apresentadas ganharão então seu formato final ao serem acrescidas do Fator de 
Correção (ω), em função do percentagem de rampa. 
 
 
 
 
 
2.8.2 DETERMINAÇÃO DO TEMPO DE CICLO 
 
Num corte e aterro, feitos com trator de lâmina, a máquina executa inúmeras operações de 
corte, transporte e espalhamento do material, com distâncias de transporte muito diferentes, 
desde as mais curtas até as mais longas. Para simplificar o problema, admite-se para o cálculo 
do tempo de ciclo uma distância média de percurso, representada pela distância do centro de 
gravidade do corte até o centro de gravidade do aterro, ou seja, D, com rampa média im. 
 
 41 
 
 
Por outro lado, durante a escavação, transporte e espalhamento, os esforços empregados para 
vencer as grandes resistências opostas ao movimento são bastantes desiguais, mas admite-se 
que seja usada a 1ª marcha no trajeto de ida, o que é confirmado pela experiência. A 
velocidade de retorno em vazio será normalmente a da 2ª marcha. A velocidade máxima de 
marcha a ré será usada para distâncias maiores, em terreno regular e horizontal. Temos, 
portanto: 
 
 
tv = ( Di . 0,06 / vi ) + ( Dr . 0,06 / vr ) 
 
 
Como tc = tf + tv, restaria adicionar aos tempos variáveis os tempos fixos, representados no 
caso por duas mudanças de sentido (reversão), duas mudanças de marcha para aceleração ou 
desaceleração da máquina e possíveis manobras para colocar o trator em linha. 
 
Adota-se, para tratores de esteira: tf = 0,30 mim 
 
 
 
2.9 ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO 
 
A produção das lâminas é estimada através da fórmula: 
 
 
PEFETIVA (Vsolto) = PMÁXIMA x FATORESDE CORREÇÃO 
 
 
A produção máxima é obtida em um gráfico, como o abaixo, para os diversos tipos de lâmina, 
segundo as seguintes condições ideais, conforme o Manual de Produção da Caterpillar: 
 
- 100% de eficiência no trabalho (hora de 60 minutos – ciclo em nível) 
- Máquina de servotransmissão, com tempos fixos de 0,05 mim 
- A máquina corta numa extensão de 15 m, depois desloca a carga da lâmina para despejá-la 
morro abaixo – tempo de despejo = 0 seg 
- Densidade do solo de 1.370 kg/m³ 
- Empregam-se lâminas de comando hidráulico 
- Escava em 1ª marcha 
- Carrega em 2ª marcha 
- Retorna em 2ª marcha 
 42 
 
 
 
 
 
 
 
 
 43 
 
Para se obter a produção estimada em volume de corte é necessário aplicar o fator de 
conversão apropriado. Então: 
 
 
PEFETIVA (Vsolto) = PMÁXIMA x FATORES DE CORREÇÃO x f 
 
 
FATORES DE CONVERSÃO PRINCIPAIS para tratores de esteira: 
 
a) Operador Excelente 1,00 
 Médio 0,75 
 Deficiente 0,60 
 
b) Material Solto 1,20 
 Penetração Difícil 
 C/ cilindro de inclinação 
 S/ cilindro de inclinação 
 Lâmina com controle a cabo 
 Difícil de amontoar (mat. Seco, sem coesão ou muito pegajoso) 0,80 
 Rocha escarificada ou fragmentada 0,60 – 0,80 
 
c) Visibilidade (poeira, chuva, neblina ou obscuridade) 0,80 
 
d) Eficiência de trabalho 
50 min/h 0,83 
40 min/h 0,67 
e) Transmissão direta – tf = 0,10 mim 0,80 
 
f) Lâmina – angulável 0,50 – 0,75 
 
 
 
 
 44 
3 - UNIDADES ESCAVO-TRANSPORTADORAS 
 
3.1 – DESCRIÇÃO 
 
São aquelas que escavam, carregam e transportam materiais de consistência média. São 
unidades constituídas por uma caçamba, rebocada por uma unidade de tração. Esta unidade de 
tração é que caracteriza os dois tipos básicos: 
 
a) SCRAPER DE ARRASTO – Consiste numa caçamba montada sobre dois eixos com 
pneumáticos, normalmente tracionada por trator de esteira. Os comandos de acionamento 
são executados por cabos e polias de aço, movidas pelo guincho montado no trator 
rebocador. 
 
 
 
 
 
b) SCRAPER AUTOMOTRIZ ou MOTOSCRAPER – Consiste de um scraper de um 
único eixo que se apoia sobre um trator de pneus de um ou dois eixos, através do pescoço. 
A razão desta montagem reside no ganho de aderência que as rodas motrizes do trator 
passam a ter, em conseqüência do aumento do peso que incide sobre elas (pêso aderente). 
 45 
Além disso, assegura grande independência de movimentos entre os dois componentes, 
permitindo a execução de curvas e manobras com facilidade. Os movimentos da caçamba, 
do avental e do ejetor são comandados pelo operador da máquina e podem ser feitos 
através de transmissão elétrica ou transmissão mecânica. 
 
 
 
 
3.2 – COMPARAÇÃO ENTRE MOTOSCRAPERS DE 2 E 3 EIXOS 
 
a) 2 EIXOS – apresenta a vantagem de possuir uma distribuição de pesos que melhora a 
aderência entre as rodas motrizes e o solo, em razão da maior concentração de cargas 
nestas últimas, o que diminui o seu patinamento na operação de carregamento. Outra 
vantagem reside na facilidade de giro entre o trator e o scraper, permitindo ângulos de giro 
de até 90º. Todavia, por ter apenas 2 eixos, apresenta menor balanceamento. 
 
 
 
 46 
 
b) 3 EIXOS – apresenta a vantagem de possuir melhor balanceamento em conseqüência do 
apoio em 3 eixos, podendo por isso desenvolver maiores velocidades. Entretanto, a 
distribuição das cargas em 3 eixos alivia o peso sobre o eixo propulsor, diminuindo a 
aderência. Assim, este motoscraper não poderá ser utilizado em rampas mais fortes, as 
quais são vencidas com mais facilidade pelo modelo de 2 eixos. Para sanar esta 
deficiência pode-se usar um trator com 2 eixos motrizes, embora isto signifique um 
aumento no seu custo. 
 
 
 
 
3.3 OPERAÇÕES FUNDAMENTAIS NA TERRAPLENAGEM 
 
São 3, e realizadas em três posições diferentes do scraper: 
 
1ª POSIÇÃO – ESCAVAÇÃO E CARREGAMENTO: caçamba arriada, avental levantado 
de modo que abra a janela de carregamento. Ejetor na posição traseira. É a posição de carga. 
A lâmina corta o terreno em raspagem, em camadas de espessura regulável e o solo vai 
penetrando, enchendo a caçamba. 
 
 
 
 
 
 
 47 
 
2ª POSIÇÃO – TRANSPORTE: caçamba levantada, avental arriado de modo a fechar a 
janela. 
 
 
 
 
 
3ª POSIÇÃO – DESCARGA: caçamba levantada, avental também levantado, 
proporcionando a abertura da janela. O solo é escoado empurrado pelo ejetor e espalhado em 
camadas de espessura regulável (depende da altura do fundo da caçamba). 
 
 
 
 
 
 
 
3.4 – PUSHER 
 
Em geral, na fase de carregamento é necessário que um trator adicional forneça a força 
necessária suplementar para o corte e carregamento da terra. Este trator que empurra o scraper 
durante esta operação recebe a denominação de PUSHER (empurrador), devido à lâmina 
especial usada para este fim. Em vista disso, os motoscrapers são equipados com uma espécie 
de para-choque, destinado a receber o empuxo transmitido pelo trator através dessa lâmina. 
O trator pusher deverá ser dimensionado para que tenha potência compatível com os esforços 
resistentes que vai enfrentar, conseguindo-se o enchimento do scraper tanto mais rápido 
quanto maior o esforço trator disponível. Admite-se como regra prática que é necessário 1kg 
de esforço trator para carregar 1kg de terra. 
Entretanto, a velocidade de enchimento da caçamba decresce com o decorrer do tempo de 
carregamento, em razão das maiores resistências oferecidas à entrada de terra por aquela que 
já está na caçamba. 
 
 48 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 49 
3.5 – TIPOS DE MOTOSCRAPER 
 
Para sanar esta deficiência das máquinas ditas convencionais, os fabricantes têm procurado 
criar outros tipos denominados autocarregáveis que, sob condições favoráveis, podem 
dispensar o pusher durante o carregamento. 
Um dos modelos dito autocarregável é o motoscraper de dois motores e tração nos 2 eixos, 
obtido com a adição de um motor suplementar ao eixo traseiro. Estes motores funcionam em 
conjunto ou geminado (twin-motoscraper). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Torna-se patente que com 4 rodas motrizes o problema da falta de aderência fica parcialmente 
corrigido e, em condições favoráveis, consegue-se o carregamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Modernamente, surgiu a combinação denominada PUSH-PULL (empurra-puxa), no qual 2 
motoscrapers de 2 motores se ajudam mutuamente na operação de carga, sem intervenção de 
qualquer outra máquina. 
O sistema consiste na colocação de um gancho no para-choque traseiro do scraper, que se 
acopla com uma alça móvel, colocada na frente do trator, permitindo o engate e desengate 
das duas máquinas através de manobras comandadas pelos seus operadores. Assim, enquanto 
 50 
a máquina da frente se carrega, é auxiliada pela outra que funciona como pusher, fornecendo 
o esforço trator necessário e, posteriormente, o motoscraper já carregado reboca o outro, no 
momento do carregamento. 
 
 
 
Outra solução tentada é o scraper com elevador. Na parte dianteira da caçamba coloca-se um 
elevador inclinado com palhetas, acionado por motor elétrico ou sistema hidráulico 
independente. As palhetas arrastam o material escavado pela lâmina, elevando-o à parte 
superior da caçamba, vencendo a resistência oferecida pela própria terra que já se encontra 
dentro do scraper. 
 
 
 
 
 
 
 
 51 
 
3.6 – APLICAÇÕES 
 
a) Na limpeza e remoção de terra vegetal, quando o terreno é uniforme e a distância de 
transporte maior que 60m. 
b) Para remover os cortes iniciados pelos dozers, com transporte a distâncias intermediárias. 
 
Quando operando em terrenos duros ou médios, necessitam da passagem prévia de um 
escarificador. 
 
 
3.7 – LIMITE DE DISTÂNCIA ECONÔMICA 
 
As unidades rebocadas por tratores de esteiras desenvolvem pouca velocidade e por isso são 
indicadas para transporte a curtas distâncias, até 250m, e para uso em terrenos irregularesdesaconselhável o emprego de equipamentos de pneus, sendo preferível a opção de 
máquinas de esteira. 
 
 
 
8.3 FATORES DE PROJETO 
 
 
8.3.1) VOLUME A SER MOVIDO 
 
É um dos fatores preponderantes na escolha do equipamento, porque, sendo grande o volume 
a ser movido, isto significa um faturamento elevado que permitirá grandes investimentos em 
máquinas de melhor qualidade ou, ainda, em um número maior de unidades. 
Inversamente, pequenos volumes a serem trabalhados têm, como resultado, o emprego de 
equipamentos de menor produtividade e menor custo de aquisição. 
O volume a ser terraplenado, por outro lado, sendo de pequena expressão, pode resultar em 
prazos de execução muito curtos para equipamentos de alta produtividade, de sorte que torna 
desaconselhável o seu uso devido às despesas com o seu deslocamento e ao faturamento 
diminuto, se comparado ao resultante da utilização mais intensiva das máquinas. 
 
 
8.3.2) DISTÂNCIA DE TRANSPORTE 
 
Se considerado individualmente, este é o principal fator que deve ser levado em conta na 
seleção dos equipamentos. Sabe-se que as operações de carga, descarga, manobras, etc., 
demandam tempos relativamente pequenos, se comparados com os tempos variáveis que 
dependem diretamente da distância percorrida. 
 109 
Portanto, o custo destas operações é pequeno, quando comparado com os de transporte para as 
distâncias médias e longas e que constituem a maior parcela no custo de produção. 
Sabemos que o custo do serviço é obtido pela relação 
 
C =  CH /  PH 
 
em que o numerador é o custo global e o denominador é a produção global da equipe. A 
produção das máquinas está na razão inversa do tempo de ciclo, ou 
 
P = f (1/tc) 
 
Logo, quanto maior a distância de transporte, maiores serão os tempos variáveis e, portanto, 
maiores os tempos de ciclo e, inversamente, menor será a produção. Portanto, teremos custos 
cada vez maiores. Assim, para distâncias consideradas pequenas ( < 50m ), as máquinas de 
esteira com lâmina, embora sejam de baixa velocidade ( < 10 km/h ), são as indicadas, porque 
os custos resultantes são igualmente baixos. 
 
Deve-se levar em conta que os equipamentos desenvolvendo velocidades maiores em 
distâncias curtas, não conseguem atingir a velocidade máxima, pois durante a aceleração já 
alcançam a zona de aterro, não se conseguindo o aproveitamento de sua principal vantagem 
que é a velocidade. 
 
Entretanto, para distâncias além de 100m, o tempo de ciclo do trator de lâmina já se torne 
muito longo, reduzindo drasticamente a produção. Para estas distâncias maiores, torna-se mais 
interessantes usar equipamentos que transportam maiores volumes ou, mais velozes. Estudos 
levados a efeito pelo HRP indicaram que: 
 
- Na faixa de distâncias entre 50 e 200m o scraper rebocado era utilizado mais 
freqüentemente; 
- Os motoscrapers com rebocador de um eixo, eram preferidos na faixa de 100 a 400m, 
porque já podiam desenvolver velocidades maiores (até 50 km/h); 
- Os motoscrapers com rebocadores de 2 eixos, que desenvolvem velocidades de até 75 
Km/h, eram mais freqüentemente usados na faixa de 300 a 750m. 
- Para distâncias maiores de 900m, o tempo de ciclo das unidades escavo-transportadoras já 
se torna muito grande, exigindo o emprego de muitas unidades para suprir a pequena 
produção individual, o que leva a um investimento muito grande. 
 
Será melhor, para distâncias longas, a adoção de unidades transportadoras de baixo custo, o 
que permite o uso de um número grande de unidades na frota de transporte, sem contudo 
implicar num investimento demasiadamente alto, e carregadas sempre por unidades escavo-
carregadoras. 
 110 
 
 
 
 
8.4 FATORES ECONÔMICOS 
 
Pelo exposto, pode-se constatar a existência de faixas de distâncias nas quais certos tipos de 
equipamentos conduzem a custos unitários menores, ou seja, é possível definirem-se faixas de 
utilização econômica para os diversos equipamentos. Torna-se patente, porém, que a escolha, 
levando-se em conta tão somente o custo, deve supor que as outras condições, como rampas, 
natureza do solo, volumes, etc. Sejam satisfeitas pelo equipamento. 
Num mercado de trabalho competitivo, em que as obras são licitadas quase que 
exclusivamente mediante critérios de custo, torna-se óbvio a importância da seleção correta 
do equipamento que conduza aos menores preços unitários. Na realidade, a escolha definitiva 
de uma equipe deverá ser feita mediante a estimativa bem realista da produção provável e do 
seu custo, pelos métodos já estudados. 
 
 
8.5 DIMENSIONAMENTO DAS EQUIPES – VERIFICAÇÃO DO PRAZO DE 
EXECUÇÃO 
 
Após a seleção dos equipamentos mais indicados para realizar economicamente a tarefa de 
acordo com os critérios já expostos, será necessário determinar o número de unidades capazes 
de cumprir o prazo fixado para a tarefa ou, supondo-se que já esteja estabelecido o número de 
unidades disponíveis para a execução do trabalho, verificar se o prazo fixado será ou não 
cumprido. No primeiro caso teremos um cálculo de dimensionamento de equipamentos e, no 
segundo, um cálculo de verificação. 
Em geral, no planejamento de um serviço de terraplenagem temos, através de dados 
proveniente do projeto, o volume V de terra (em m³) que deverá ser escavado e movido, bem 
como a distância média de transporte. Sendo P o prazo, em dias corridos, estabelecido para a 
conclusão do trabalho e t o turno diário de atividade, em h/dia, teremos que: 
 
n = V / ( PHmax . E . P . t ) 
 
Onde n = número mínimo de unidades para garantir o cumprimento do prazo. 
 
Observa-se pela expressão acima, que à medida que a eficiência horária diminui, devido às 
causas que já foram analisadas, tais como condições metereológicas, estado mecânico do 
 111 
equipamento, organização dos trabalhos pela empresa, etc., o número de unidades deve ser 
aumentado proporcionalmente para a garantia de execução no prazo. 
Inversamente, com valores elevados de E, decresce o número de unidades a serem utilizadas. 
É facil compreender o papel relevante desempenhado pelo fator E, quer no cumprimento do 
prazo, quer na rentabilidade da empresa, sendo absolutamente necessário que o supervisor da 
obra tenha sempre a preocupação de atingir os maiores valores possível de E. 
Já no cálculo de verificação, conhecendo-se o número de unidades disponíveis n, teremos: 
 
P = V / ( PHmax . E . t . n ) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 112 
9 EXECUÇÃO DA TERRAPLENAGEM 
 
 
9.1 INTRODUÇÃO 
 
Cabe ao engenheiro de uma empresa que pretenda participar de uma licitação de 
terraplenagem os seguintes providências preliminares: 
 
ESTUDO DO PROJETO 
 
- Da planta topográfica, onde se acha a diretriz do projeto, com curvas de nível 
 
- Do greide em perfil longitudinal 
 
- Dos tipos de seções 
 
- Dos volumes de cortes e aterros 
 
- Do diagrama de movimentação de terras 
 
 
ESTUDO DAS ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS quanto aos materiais e normas a serem 
obedecidas 
 
INSPECIONAR O TRECHO. Há contratos, inclusive, que exigem do empreiteiro o 
atestado de visita dado pelo órgão fiscalizador. 
 
ELABORAR A SUA PROPOSTA, confrontando-a com a orçamento base para a licitação. 
 
 
 
9.2 SERVIÇOS PRELIMINARES À EXECUÇÃO DA TERRAPLENAGEM 
 
Após a licitação, antes do início da execução dos movimentos de terra em estradas, barragens 
ou plataformas industriais, cabe ao engenheiro tomar outra série de providências 
indispensáveis, para permitir a utilização posterior dos equipamentos pesados. 
 
 
9.3 ESCOLHA E/OU COMPRA DOS EQUIPAMENTOS 
 
Embora esta solução já tenha sido vista no capítulo anterior, ela deve atender a uma série de 
critérios, listados a seguir: 
 
a) De preferência utilizar máquinas de mesma capacidade e do mesmo fabricante. Isto 
facilita a substituição de peças e diminui a manutenção.b) É mais racional utilizar duas máquinas pequenas do que uma só grande. 
 
c) Não é aconselhável utilizar máquinas recém lançadas no comércio, sem que o uso já as 
tenha confirmado. A inovação, embora promissora, pode ser prejudicial ao bom 
andamento do serviço. 
 
 113 
d) Outros fatores que devem ser levados em consideração são: 
- preço de custo 
- condição de venda 
- assistência técnica e mecânica 
- etc 
 
“A MELHOR MÀQUINA É AQUELA QUE POSSUI MAIOR ASSISTÊNCIA” 
 
 
9.4 INSTALAÇÃO DO CANTEIRO DE OBRAS 
 
Em função da dimensão da obra, maior ou menor proximidade dos centros urbanos, tempos 
de execução, facilidades locais, de energia elétrica e água potável, entre outras, a construção 
do canteiro terá características bastante diversas quanto às instalações a serem erigidas, como 
alojamento para o pessoal, escritórios, almoxarifados e oficinas. Como regra geral deve-se 
escolher um lugar, tanto quanto possível, perto do centro de gravidade dos serviços. 
Existe a possibilidade de se alojar o pessoal em centros urbanos próximos, limitando as 
instalações do canteiro ao atendimento operacional dos equipamentos que, embora 
interessante economicamente, não é recomendada pela experiência, pois, além do 
deslocamento diário ao local da obra, que origina perda de tempo significativa, pode também 
afetar o comportamento do pessoal e o desempenho do trabalho, resultando em perda de 
produtividade. 
Um canteiro padrão a uma obra de implantação rodoviária, que é uma instalação provisória de 
uma obra fixa, deve conter instalações para: 
 
a) escritório da obra; 
b) almoxarifado; 
c) oficina de manutenção; 
d) alojamento, refeitórios, etc.; 
e) água potável, esgoto e iluminação. 
 
As construções devem ser econômicas, utilizando-se materiais de custo módico e que, 
sobretudo, possam ser reaproveitados, após a desmontagem do acampamento. A seguir 
apresentamos o layout de um canteiro de obras instalado por firma empreiteira numa obra 
rodoviária. 
 
 
 
 
 
 114 
9.5 TRANSPORTE DOS EQUIPAMENTOS 
 
Em seguida a preocupação maior consiste no envio dos equipamentos ao local da obra. As 
máquinas de esteiras e outras de grandes dimensões devem ser transportadas por carretas 
especiais. As unidades de pneus, desde que devidamente autorizadas pelos órgãos rodoviários, 
podem trafegar nas estradas, após cuidados especiais de sinalização a fim de serem evitados 
acidentes. 
Convém lembrar que as despesas com o transporte de máquinas é um item do orçamento que 
não deve ser omitido, pois, no caso de grandes distâncias esse custo pode ser elevado, 
devendo ser debitado à obra que se inicia. 
 
 
9.6 CONSTRUÇÃO DE ESTRADAS DE SERVIÇO E OBRAS DE ARTE 
PROVISÓRIAS 
 
Destinam-se a permitir o acesso a todos os pontos do trecho a ser implantado, dando 
condições aos equipamentos pesados atingirem as frentes de serviço. Devem ser obras de 
baixo custo, com movimento mínimo de terra, abrangendo a largura de 4 a 5m de plataforma. 
Procura-se melhorar o greide, eliminando ou suavizando as rampas de inclinação mais forte. 
Nas baixadas, para evitar solos de má qualidade ou afastar o perigo de inundações, é 
necessária a execução de pequenos aterros, com os respectivos elementos de drenagem 
(bueiros). 
Para essa tarefa os tratores de esteiras com lâmina angulável são os mais indicados. Visto que, 
na maioria dos casos, procura-se um traçado a meia-encosta, com seção mista de corte e 
aterro. 
 
 
9.7 CONSOLIDAÇÃO DOS TERRENOS DE FUNDAÇÃO DOS ATERROS 
 
Um trabalho preparatório de grande importância é a consolidação dos terrenos de fundação 
dos aterros, quando se apresentam com pouca consistência e pequena capacidade de suporte, 
permitindo, se carregados com o peso próprio do aterro, recalques exagerados e, 
eventualmente, escorregamento lateral, ocasionando o afundamento do mesmo. 
Existem várias técnicas que consistem, em última análise, em apressar-se o processo de 
adensamento do solo, aumentando a sua capacidade de suporte, garantindo a estabilidade do 
aterro e a ocorrência de recalques aceitáveis. 
 
 
9.8 LOCAÇÃO TOPOGRÁFICA 
 
A partir do eixo locado o executante deverá proceder à marcação dos pontos de “offset” para 
a terraplenagem, bem como o deslocamento das estacas numeradas do eixo para o exterior dos 
“offsets”, garantindo sua conservação. 
Destaca-se a importância da marcação topográfica na execução da terraplenagem, lembrando 
que a ocorrência de erros na locação do projeto implica graves prejuízos ao executante, uma 
vez que a correção desses erro é bastante difícil e onerosa. 
Na realidade, as estacas dos offsets não são colocadas na posição exata, ficando afastadas, 
para maior segurança, 5m de cada lado já que as máquinas começam a escavação ou o aterro 
exatamente nesses pontos e os piquetes podem desaparecer na primeira passada dos 
equipamentos. 
Para a locação dos offsets precisamos conhecer alguns elementos do projeto, a saber: 
 
 115 
- cota vermelha, ou seja, a indicação de estaca em estaca, das alturas de corte ou aterro; 
- largura da plataforma; e 
- declividade dos taludes de corte ou aterro adotado. 
 
De posse desses dados, passamos a determinação das distâncias horizontais (XE e XD) dos 
offsets esquerdo e direito, em cada estaca e das alturas (hE e hD) em relação ao eixo 
piqueteado (terreno natural) e (HE e HD) em relação ao greide final de projeto. 
Estes valores, que podem ser calculados analiticamente ou graficamente, são anotados numa 
folha específica denominada NOTA DE SERVIÇO. 
 
 
 
 
9.9 LIMPEZA DA FAIXA, DESMATAMENTO E DESTOCAMENTO 
 
Após a marcação dos “offsets”, o empreiteiro deve proceder á operação de limpeza da faixa 
com a remoção, nas áreas destinadas à implantação da estrada, das obstruções naturais ou 
artificiais existentes, tais como toda a vegetação, tocos e raízes, entulhos, matacões e outros 
obstáculos porventura encontrados. 
O desmatamento compreende o corte e a remoção de toda a vegetação, qualquer que seja a 
sua densidade. 
O destocamento consiste na retirada de tocos e raízes, operação que pode ser difícil e 
demorada quando as raízes são profundas ou se agarram a matacões. 
A limpeza da faixa compreende ainda a remoção da camada de terra vegetal (solo orgânico) 
que possui húmus, detritos vegetais e raízes, que a tornam inaproveitável nos aterros, pela sua 
elasticidade e compressibilidade. 
As especificações gerais para obras rodoviários fixam que a limpeza da faixa deverá atingir as 
estacas de “offset” mais um acréscimo de 2m para cada lado.