Geologia CONDICIONANTES RODOVIAS

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CONDICIONANTES GEOLÓGICOS
“Todas as estruturas de engenharia têm de ser suportadas, de alguma
maneira, pelos materiais que formam a parte superior da crosta terrestre.
Existe portanto uma conexão inevitável entre as condições geológicas e o
projeto e construção de fundações.” (Legget,1962)
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CONDICIONANTES GEOLÓGICOS PARA OBRAS DE RODOVIAS
� Elementos de uma rodovia
Pavimento: parte constituída por uma ou mais 
camadas que suportam diretamente o tráfego.
Revestimento: camada impermeável, tanto 
quanto possível, que recebe diretamente a ação 
de rolamento dos veículos.
Base: camada destinada a resistir e distribuir os 
esforços verticais oriundos dos veículos e sobre a 
qual se constrói o revestimento
Sub-base: é a superfície obtida por 
terraplenagem ou obra de arte r que separa o 
subleito da base.
Subleito: é o terreno de fundação do pavimento. Imagens e conceitos: Chiossi, 2013
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CONDICIONANTES GEOLÓGICOS PARA OBRAS DE RODOVIAS
� Alguns fatores que influenciam na escolha do traçado:
- Pontos obrigatórios de passagem
- Topografia (relevo)
- Fatores geológico-geotécnico
- Hidrologia
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� Relevo – Regiões de colinas
São regiões de relevo suave onde os cortes e os aterros geralmente se compensam no volume. A 
estrada apresenta muitas retas e curvas com grandes raios. 
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� Relevo – Regiões planas
Nestas regiões ocorre o predomínio de aterros sobre cortes, levando a uma descompensação entre o volume de 
material cortado e o necessário para a construção dos aterros. Assim, há necessidade de se obter material terroso em 
pontos definidos, chamados caixas de empréstimo.
Regiões planas tendem a apresentar solos moles (baixa resistência ao cisalhamento e elevada compressibilidade). 
Solos moles são responsáveis por problemas de instabilidade e deformações, do tipo recalques, nas fundações dos 
aterros.
Os recalques são mais danosos às estradas na medida em que são mais diferenciais.
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� Relevo – Regiões planas
No caso da Rodovia Piaçaguera – Guarujá (SP), 
apresentado por Chiossi, a solução foi escavar e 
remover a camada problemática. 
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� Relevo – Regiões montanhosas
• Apresentam traçado tortuoso, retas curtas ou 
inexistentes, curvas tem raios reduzidos, as 
rampas aumentam em extensão e gradiente e, 
comumente, é necessária a construção de 
túneis, pontos e viadutos. 
• Exige cortes e aterros muitos altos. 
• Cortes sujeitos a instabilidades.
• Apresenta descompensação entre cortes e 
aterros, e frequentemente necessita tanto de 
caixas de empréstimos quanto de bota-foras.
• Custo maior em relação a regiões não 
montanhosas.
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� Natureza dos terrenos
A natureza dos terrenos, determinada pelo substrato geológico e sua cobertura pedológica, condiciona o 
comportamento da estrada, em termos de dinâmica superficial, que são alterados ou, mesmo, criados pela 
construção.
• Erosão
• Instabilização de taludes
• Comportamento hidrológico
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� Materiais naturais de construção
• Importante identificação de jazidas próximas ao traçado da estrada.
• Material presente na região influencia no projeto.
• Transporte aumenta custos de construção. 
Exemplo: Duplicação da BR116 entre Turuçu e São Lourenço do Sul
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� Fases de estudo (De acordo com livro Geologia de Engenharia da ABGE)
1- Planejamento
2- Projeto
- Anteprojeto
- Projeto executivo
3- Implantação
4- Operação e manutenção
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos
• Coleta de dados no escritório: levantamento bibliográfico, aquisição de fotos aéreas e imagens de satélite...
• Análise dos dados e produção de um mapa preliminar
• Programar investigação de campo para reconhecimento geológico da região
• Análise das informações obtidas no reconhecimento
• Programar sondagens, diretas e indiretas
• Análise das sondagens
• Elaboração de mapas e perfis
• Avaliação de áreas de corte e aterro
• Identificação de jazidas 
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos – Investigação Direta
• Afloramentos 
• Poços de inspeção
• Sondagens - Sondagens a trado 
- Sondagens a percussão
- Sondagens rotativas
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos – Investigação Direta
Afloramentos: podem ser naturais ou escavados, utilizados principalmente na fase de reconhecimento.
- Coleta de amostra
- Descrição de rocha
- Visualização de estruturas
Morro da Cruz – Minas do Camaquã
Arroio João Dias – Minas do 
Camaquã
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos – Investigação Direta
Afloramentos: podem ser naturais ou escavados, utilizados principalmente na fase de reconhecimento.
- Coleta de amostra
- Descrição de rocha
- Visualização de estruturas
Afloramento 
tipo matacão
Veio fraturado
Afloramento nas margens de um arroio
Afloramento escavado: Corte de estrada
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos – Investigação Direta
Poços
- Utilizados em solos.
- Permitem boa visualização das estruturas. 
- Em geral apresentam seções variando entre 
1x1m e 2x2m.
- Para maiores profundidade é preciso tomar 
cuidado com possíveis desmoronamentos, 
sendo recomendado utilizar 
escalonamentos.
- Possibilitam coleta de amostras para ensaios 
e/ou execução in loco.
Exemplo esquemático de 
um poço de exploração.
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos – Investigação Direta
Sondagens
- Ferramenta fundamental para conhecimento do subsolo.
- Utilizada em solo e rocha.
- O tipo de sondagem é escolhido de acordo com o 
objetivo.
- Oferece informações pontuais, necessário cautela ao 
fazer correlações!!!!
Exemplo de furos de sondagens com suas 
possíveis interpretações.
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos – Investigação Direta
Sondagens a trado
• Utilizada para solo
• Pode ser manual ou mecânica
• Permite obtenção de amostras deformadas
• Caracterização das camadas
• Definir o nível freático
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos – Investigação Direta
Sondagens a percussão
• Utilizada para solo e rocha
• Permite obtenção de amostras e classificação dos solos e posição do nível 
dágua
• Fornece dados utilizados para fundações de obras de arte
• Sondagem a percussão mais comum é o SPT
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos – Investigação Direta
Sondagens a percussão: SPT
NBR6484:2001 prescreve o método de execução de sondagens de simples reconhecimento dos solos,
com SPT, cujas finalidades, para aplicações em Engenharia Civil, são:
a) a determinação dos tipos de solo em suas respectiva profundidades de ocorrência;
b) a posição do nível de água;
c) os índices de resistência à penetração (N) a cada metro.
Princípio do SPT: Perfuração e cravação dinâmica de amostrador-padrão, a cada metro,
resultando na determinação do tipo de solo e de um índice de resistência, bem como da observação do
nível do lençol freático.
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos – Investigação Direta
Sondagens a percussão: SPT
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos
– Investigação Direta
Sondagens a percussão: SPT
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos – Investigação Direta
Sondagens rotativas
- Utilizadas em rocha para determinar o topo do maciço e/ou avaliar suas propriedades
- Apresenta testemunho de sondagem que permite avaliação da qualidade do maciço 
através de índice RQD, determinação do grau de faturamento e alteração
- A análise destas características permite a escolha do tipo de fundações
- É cara e demorada. Usada somente quando necessário
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos – Investigação Direta
Sondagens rotativas
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� Estudos Geológicos-Geotécnicos
– Investigação Indireta
Geofísica
- Mapas geofísicos 
indicam contrastes de 
propriedades
Exemplos de mapas 
geofísicos. Mapas ternários 
de gamaespectrometria.
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� Problemas Geológicos
Os problemas de caráter geológico-geotécnico que podem afetar os taludes
rodoviários, de corte ou de aterro, e as encostas naturais e outros locais da via,
tanto em solo como em rocha, gerando diversos tipos de instabilização, ocorrem,
basicamente, por falta do necessário conhecimento do meio físico, levando a
projetos inadequados e construções deficientes, agravados quando não existe boa
conservação das obras.
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� Problemas Geológicos - Erosão
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� Problemas Geológicos – Erosões diferenciais
Perfil esquemático de um talude em litologia 
heterogênea quando da abertura da estrada.
Perfil esquemático do talude da figura ao lado após 
alguns anos.
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� Problemas Geológicos – Movimentos de massa
Movimentos de massa ou, mais especificamente, escorregamentos de taludes
(natural ou escavado) ocorrem quando as tensões cisalhantes ultrapassam a
resistência ao cisalhamento dos materiais, ao longo de determinadas superfícies de
ruptura.
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� Problemas Geológicos – Movimentos de massa
Rastejo: movimento lento e contínuo
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� Problemas Geológicos – Movimentos de massa
Rastejo: movimento lento e contínuo
Exemplo da Rodovia dos Imigrantes
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� Problemas Geológicos – Movimentos de massa
Escorregamentos
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� Problemas Geológicos – Movimentos de massa
Escorregamentos: 
descontinuidades
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� Problemas Geológicos – Movimentos de massa
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� Problemas Geológicos – Movimentos de massa
Queda ou rolamento de blocos
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� Estabilização de taludes
Mudança de Geometria ou Retaludamento
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� Estabilização de taludes
Obras de drenagem
DHP – Dreno horizontal profundo: utilizado para a drenagem 
localizada de camadas ou feições do maciço geológico. Em 
geral são posicionados individualmente devido ao sei efeito 
localizado, entretanto podem ser dispostos em arranjos com 
espaçamento variável.
Esquema de instalação do DHP.
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� Estabilização de taludes
Obras de drenagem
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� Estabilização de taludes
Obras de proteção superficial: Revestimento vegetal
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� Estabilização de taludes
Obras de proteção superficial: Geossintéticos
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� Estabilização de taludes
Obras de proteção superficial: Telas metálicas
Perfil esquemático do uso de tela metálica 
e chumbadores.
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� Estabilização de taludes
Obras de proteção superficial:argamassa e concreto projetado
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� Estabilização de taludes
Obras de contenção: Solo Grampeado
Consiste na introdução de barras metálicas, em 
maciços naturais ou em aterros
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� Estabilização de taludes
Obras de contenção: Terra Armada
Os elementos de reforço são tiras metálicas, presas 
a blocos de concreto que protegem a face.
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� Estabilização de taludes
Obras de contenção: Estaca Raiz
Perfil esquemático do uso de estaca raiz.
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� Estabilização de taludes
Obras de contenção: Cortina Atirantada
Consiste numa parede de concreto
armado, através dos quais o maciço é perfurado,
sendo introduzidas nos furos barras metálicas
(tirantes).
Os tirantes são protendidos e presos na
parede de concreto, o que faz com que esta
estrutura seja “empurrada” contra o maciço.
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Bibliografia utilizada:
• Chiossi, N.J. Geologia aplicada à engenharia. São Paulo: Oficina de Textos, 2013.
• Geologia da Engenharia / Editores: Antônio Manoel dos Santos Oliveira, Sergio Nertan Alves de Brito. São Paulo: 
ABGE, 1998.
• Maciel Filho, C.L., Nummer, A.V. Introdução à Geologia de Engenharia. Santa Maria : Ed. Universidade Federal de 
Santa Maria, 2011.
• Santos, A. R. Geologia de engenharia: conceitos, métodos e prática. São Paulo: O Nome da Rosa: ABGE – Associação 
Brasileira de Geologia de Engenharia e Ambiental, 2009.
• Strieder, A.J. Geologia de Mina e Modelagem Geológica. Apostila/livro curso de Especialização em Lavra e Tecnologia 
Mineral, UFPA, 2010.
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Leitura para a prova:
Capítulo 25 - RODOVIAS