TEMA I. INTRODUÇÃO E ESTUDO DOS ELEMENTOS DE UMA VIA
 Introdução da disciplina
 Aspetos gerais
 Elementos de uma Via
INTRODUÇÃO.
Um dos elementos fundamentais e determinantes no desenvolvimento de um país o
constituem os chamados sistemas de transporte; entre os quais se podem mencionar:
estradas, ferrovias, transporte aéreo, transporte contínuo por tubeiras, transporte fluvial;
etc. Entre eles as estradas e caminhos são um elo fundamental dentro do sistema já que
não só som a infraestrutura de todo o transporte automotor, mas sim também enlaçam
diferentes tipos de transporte como pode ser aeroportos com cidades, portos, terminais de
ferrovia, etc.
Embora nesta disciplina se estudará aspetos ligados apenas a estradas, é necessário
destacar que no desenvolvimento econômico e social de um país terá que ter em conta
todos os sistemas de transporte que o integram, já que um estudo por separado não
subministra a rede idônea que a economia do país exige.
ASPETOS GERAIS
Da antiguidade, a construção de estradas foi um dos primeiros signos de civilização
avançada. Quando as cidades das primeiras civilizações começaram a aumentar de
tamanho e densidade de população, a comunicação com outras regiões se tornou
necessária para fazer chegar fornecimentos alimentícios ou transportá-los a outros
consumidores. Entre os primeiros construtores de estradas se encontram os
mesopotâmicos, por volta do ano 3500 a.C.; os chineses, que construíram a Rota da Seda
(a mais larga mundo) durante 2.000 anos, e desenvolveram um sistema de estradas em
torno do século XI a.C., e os incas da Sumérica, que construíram uma avançada rede de
caminhos que não podem ser considerados estritamente estradas, já que os incas não
conheciam a roda.
Das estradas ainda existentes, as mais antigas foram construídas pelos romanos. A via
Apeia começou a construir-se ao redor do 312 a.C., e a via Faminia por volta do 220 a.C.
Na cúpula de seu poder, o Império romano tinha um sistema de estradas de 80.000 km,
consistentes em 29 calçadas que partiam da cidade de Roma, e uma rede que cobria todas
as províncias conquistadas importantes, incluindo Grã-Bretanha.
Na Idade Média se abandonou o cuidado das vias e caminhos e seu estado era deplorável,
por isso os maiores volumes de transporte se realizavam por mar, até que na França, a
metade do século XVII, o governo instituiu um sistema para reforçar o trabalho local nas
estradas, e com este método construiu aproximadamente 24.000 km de estradas
principais, o que propiciou o auge das diligências.
Durante as três primeiras décadas do século XIX, dois engenheiros britânicos, Thomas
Telford e John Loudon McAdam, e um engenheiro de caminhos francês, Pierre-EnjoeJérôme Trésaguet, aperfeiçoaram os métodos e técnicas de construção de estradas.
Durante o período de expansão da ferrovia na última metade do século XIX, o
desenvolvimento das estradas sofreu seu correspondente declive. Também neste período
se introduziram o tijolo e o asfalto como pavimento para as ruas das cidades.
A popularidade da bicicleta, que começou na década de 1880, e a introdução do
automóvel uma década mais tarde, levou a necessidade de ter mais e melhores estradas.
O considerável aumento do tráfico de automóveis durante a seguinte década demonstrou
a ineficácia dos velhos métodos de pavimentação e se começam a utilizar novos materiais
e técnicas.
Durante a I Guerra Mundial, a construção de estradas incluía a drenagem do subsolo, uma
cimentação adequada, uma base de concreto e uma capa superficial adicional de concreto
ou pavimento betuminoso para suportar o repentino aumento do tráfico pesado. O sistema
italiano de auto estradas constituiu a primeira rede de auto-estradas construídas durante a
década de 1920 como calçadas com três sulcos individuais, a precursora da estrada
moderna.
As estradas devem cumprir devido a considerações do tipo econômico, características do
terreno e objetivos do projeto que seu traçado seja tão direto entre os pontos extremos a
enlaçar como é possível, mas cumprindo-os princípios e normas de engenharia que
permitam obter uma obra vial resistente, segura, duradoura, funcional, econômica e de
aparência agradável ante os olhos de condutor. Desde este ponto de vista, uma estrada
pode ser definida como curva empenada no espaço, com o objetivo de garantir um
percurso espacial contínuo; cumprindo-se nela todos os princípios e normas da arte de
projetar.
CLASSIFICAÇÃO VIAL
Uma das classificações consiste em quatro grupos fundamentais de acordo com la função
que realizam as vias: artérias principais, artérias menores; coletoras e locais. Dentro das
artérias principais existe uma subclassificação correspondente às autoestradas.
Quanto às proximidades dos aglomerados populares podem ser:
a) Vias urbanas
b) Vias rurais
Não existe limite rígido de distinção, mas se pode dizer que as urbanas são aquelas
próximas a grandes cidades. Sempre que uma estrada una duas cidades a uma distância
menor de 10 Km tendo uma população superior a 200,000 habitantes, o projecto se deve
dotar com características de vias urbanas.
Artéria principal
Este sistema o formam as vias utilizadas para fazer viagens de amplitude nacional e
proporcionar uma rede sem conexões curtas e capazes de atrair usuários desde compridas
distâncias. Prevalecem altos volumes de trânsito e velocidades de operação. O nível de
percentagem dentro do sistema é de 6 a 10%.
Aqui se encontram as vias expressas e as estradas principais.

As vias expressas são estradas multívias com poucas ou nenhuma intercessão a
nível.

Vinculam diretamente a capital do país com o resto das capitais provinciais.

São as de mais alto volumes de trânsito e velocidades de operação pelo que têm
seus acessos controlados.
Servem a lugares habitados urbanos com população de 50 000 habitantes ou mais
e aqueles de 20 000 ou mais que se encontram ao alcance destas rotas.

As vias principais conformam uma rede contínua com as seguintes características:

Cruzam todo o país ou a maior parte do mesmo.


Proporcionam viagens de amplitude nacional.
Proporcionam vinculação direta entre a capital do país e o resto das capitais
provinciais, mas com maior interferência através do movimento de carga e
passageiros.
Penetram nas zonas urbanas e as áreas desenvolvidas ou em seus limites.
Seu principal serviço vai dirigido a lugares urbanos com população de 50 000
habitantes ou mais, mas podem vincular de forma direta os lugares habitados
urbanos com população de 20 000 ou mais habitantes.
São estradas com duas vias de circulação, em dois sentidos, não divididas, com
controlo parcial ou inverificado de seus acessos.



Artéria menor
Tem as características seguintes:

Vincula o trânsito entre duas ou mais províncias, embora não se caracteriza por
ser de amplitude nacional, pode cruzar uma grande parte do país.

Proporciona serviços a lugares urbanos, mas uma maior quantidade destes em
comparação com as estradas principais.
São uma vinculação entre as províncias próximas com um percurso direto.




Proporciona serviços a indústrias transformativas e extrativas; estações
ferroviárias, portos; balneário, sempre e quando se encontrarem a uma distância
razoável.
São de duas vias de circulação, não divididas, de dois sentidos e não têm
controlados seus acessos.
O nível de percentagem dentro do sistema é de 7 ao 13%.
Coletoras
Têm as seguintes características:

São as principais ramificações do sistema arterial principal e menor, servindo pelo
general para viagens intermunicipais nas províncias.


São de dois sulcos, dois sentidos, não divididas e não têm controlado seus acessos.
Servem eventualmente a lugares habitados urbanos com 50 000 ou mais
habitantes e preferivelmente a lugares habitados urbanos com 10 000 a 50 000
habitantes. Ocasionalmente servem a lugares habitados urbanos de 2 000 a 10 000
habitantes, que têm um peso econômico significativo na localidade.
Podem enlaçar províncias por lugares onde não existem vias arteriais.
Orientam o trânsito das vias locais para os sistemas arteriais.
O nível de percentagem dentro do sistema é de 24 aos 35%.



Locais
A rede local apresenta as seguintes características:


Proporcionam viagens curtas em comparação com as demais.
Constituem uma rede vial ramificada, mas de importância local.


Servem a lugares habitados urbanos com 2 000 a 10 000 habitantes.
O nível de percentagem dentro do sistema é de 50 a 60%.
ELEMENTOS GEOMÉTRICOS DAS ESTRADAS
A geometria de uma estrada é definida pelo traçado do seu eixo em planta e pelos perfis
longitudinal e transversal. A Fig. 2.1, apresentada a seguir, resume os principais
elementos geométricos de uma estrada.
ELEMENTOS PLANIMÉTRICOS DUMA ESTRADA:
Eixo de uma estrada é o alinhamento longitudinal da mesma. O estudo de um traçado
rodoviário é feito com base neste alinhamento. Nas estradas de rodagem, o eixo localizase na região central da pista de rolamento.
A apresentação de um projeto em planta consiste na disposição de uma série de
alinhamentos retos, concordados pelas curvas de concordância horizontal.
Alinhamentos Retos ⇒ São os trechos retos situados entre duas curvas de concordância;
por serem tangentes a essas mesmas curvas, são denominados simplesmente tangentes.
Os alinhamentos retos restantes são chamados de tangentes externas.
Um alinhamento caracteriza-se:
• Pela sua extensão (comprimento);
• Pela sua posição RELATIVA ou ABSOLUTA.
•Posição Absoluta ⇒ quando se refere ao azimute, sendo a referência a
linha Norte-Sul.
•Posição Relativa ⇒ quando se refere à deflexão, ou seja, o ângulo que um
alinhamento precedente faz com o procedente.
Fig. 2. 2: Eixo de um trecho de estrada de rodagem
β1, β2, β3 ⇒ São os azimutes dos alinhamentos.
AZIMUTE ⇒ É o ângulo que a direção faz com o norte magnético, medido no
sentido horário.
θ1, θ2 ⇒ São os ângulos de deflexão.
AB DE GH,⇒ São as Tangentes.
BC CD EF FG, ⇒ São as Tangentes Externas.
BD, EG ⇒ Desenvolvimento das curvas de concordância.
CURVAS DE CONCORDÂNCIA HORIZONTAL
As curvas de concordância horizontal são os elementos utilizados para concordar os
alinhamentos retos. Essas curvas podem ser classificadas em:
Curvas Simples: quando só são empregadas curvas circulares, como indica a Figura
abaixo
Fig. 2. 3: Curva Circular Simples
Curvas Compostas:
a) Sem Transição: quando se utilizam dois ou mais arcos de curvas circulares de raios
diferentes, para concordar os alinhamentos retos. R1R2ABCDE
Fig. 2. 4: Curva Horizontal Composta sem Transição
b) Com Transição: quando se empregam as radióides na concordância dos alinhamentos
retos.
Fig. 2. 5: Curva Horizontal Composta com Transição
Quando duas curvas se cruzam em sentidos opostos com o ponto de tangência em comum,
recebem o nome de Curvas Reversas, conforme mostra a Fig. 2. 6.
Fig. 2. 6: Curvas Horizontais Reversas
ELEMENTOS ALTIMÉTRICOS DUMA ESTRADA
Perfil Longitudinal do Terreno
É a representação no plano vertical das diferenças de nível, cotas ou altitudes, obtidas do
resultado de um nivelamento feito ao longo do eixo de uma estrada.
Greide de uma estrada
São linhas de declividade uniforme que tem como finalidade substituir as irregularidades
naturais do terreno, possibilitando o seu uso para fins de projeto. A sua representação, no
plano vertical, corresponde a um perfil constituído por um conjunto de retas, concordado
por curvas, que, no caso de um projeto rodoviário, irá corresponder ao nível atribuído à
estrada.
Fig. 2. 7: Perfil Longitudinal e Greide de uma estrada
a) Greides Retos
Quando possuem uma inclinação constante em um determinado trecho.
Podem ser:
> 0 ⇒ Quando a tangente do ângulo de inclinação com a horizontal for positiva;
= 0 ⇒ Quando a tangente do ângulo de inclinação com a horizontal for igual a zero.
<0 ⇒ Quando a tangente do ângulo de inclinação com a horizontal for negativa.
b) Greides Curvos
Quando se utiliza uma curva de concordância para concordar os greides retos. A curva
normalmente utilizada para este tipo de concordância é a Parábola do 2o grau.
Seção Transversal
Seção Transversal do Terreno (ou Perfil Transversal do Terreno)
É a representação, no plano vertical, das diferenças de nível, obtidas do resultado dum
nivelamento, normal em cada estaca, pertencente ao alinhamento da estrada, conforme
indica a Fig. 2. 9.
Fig. 2. 9: Perfil Transversal do Terreno
Seção Transversal da Estrada (ou Perfil Transversal da Estrada)
Seção transversal é a representação geométrica, no plano vertical, de alguns elementos
dispostos transversalmente, em determinado ponto do eixo longitudinal da estrada.
Poderemos ter seção em corte, seção em aterro ou seção mista.
Seção em Corte: corresponde à situação em que a rodovia resulta abaixo da superfície
do terreno natural, conforme indica a Fig. 2.10.
Fig. 2.10: Seção em corte
Seção em Aterro: corresponde à situação contrária, isto é, com a rodovia resultando
acima do terreno natural, conforme indica a Fig. 2.11.
Fig. 2.11: Seção em aterro
Seção Mista: ocorre quando, na mesma seção, a rodovia resulta de um lado, abaixo do
terreno natural, e do outro, acima do terreno natural, conforme representado na Fig. 2.12.
Fig. 2.12: Seção mista
ALGUMAS RECOMENDAÇÕES SOBRE OS PRINCIPAIS
COMPONENTES DA SEÇÃO TRANSVERSAL DUMA RODOVIA
ELEMENTOS
A Fig. Apresenta um esquema elucidativo de uma seção transversal de uma estrada e os
principais elementos de projeto
Fig. 2.13: Alguns componentes da seção transversal de uma rodovia
Taludes
Talude é a forma de caracterizar a inclinação da saia do aterro ou a rampa do corte,
expresso pela relação v: h entre os catetos verticais (v) e horizontal (h) de um retângulo,
cuja hipotenusa coincide com a superfície inclinada (matematicamente, o talude expressa
a tangente do ângulo que a superfície inclinada forma com o horizonte). Um talude na
proporção 3:2 significa que a cada 2 m de avanço no plano horizontal teremos 3m no
plano vertical.
Fig. 2.14: Inclinação dos taludes
a) Talude de Corte
A inclinação desses taludes deve ser tal que garanta a estabilidade dos maciços, evitando
o desprendimento de barreiras. A inclinação deste tipo de talude é variável com a natureza
do terreno, sendo que as Normas para projeto das estradas recomendam o seguinte:
-Terrenos com possibilidade de escorregamento ou desmoronamento: V/H = 1/1;
-Terrenos sem possibilidade de escorregamento ou desmoronamento: V/H = 3/2;
-Terrenos de rocha viva: Vertical.
b) Talude de Aterro
A inclinação deste tipo de talude depende da altura do aterro, sendo que as Normas
recomendam o seguinte:
-Aterros com menos de 3,00 m de altura máxima: V/H = 1/4;
-Aterros com mais de 3,00 m de altura máxima: V/H = 1/2.
Sarjetas
Sarjeta é o dispositivo de drenagem superficial, nas seções de corte. Tem como objetivo
coletar as águas de superfície, conduzindo-as longitudinalmente para fora do corte.
a) Rampas das Sarjetas:
• Na parte contígua ao acostamento: 25 %;
• Na parte contígua ao corte: a mesma inclinação deste talude.
b) Distância Horizontal entre o início da sarjeta, a partir do acostamento, e o seu
ponto mais baixo, deverá variar:
• Entre 2,00 m e 1,50 m (Classe Especial e Classe I);
• Maior ou igual a 1,00 m (Classe II e III).
Faixas de Tráfego (ou Faixa de Rolamento)
É o espaço dimensionado e destinado à passagem dum veículo por vez.
A largura das faixas de rolamento é obtida adicionando-se à largura do veículo de projeto
a largura de uma faixa de segurança, função da velocidade de projeto e do nível de
conforto de viagem que se deseja proporcionar. Os valores básicos recomendados para a
largura de uma faixa de rolamento pavimentada em tangente estão na Tabela 2.1.
Pista de Rolamento
É o espaço correspondente ao conjunto das faixas de tráfego contíguas.
Acostamento e Faixa Lateral
É o espaço adjacente às faixas de tráfego que é destinado à parada emergencial de
veículos, não sendo em geral dimensionado para suportar o trânsito de veículos (que pode
ocorrer em caráter esporádico); nas seções em aterro, os acostamentos externos poderão
incluir uma largura adicional (não utilizável pelos veículos) destinada à instalação de
dispositivos de sinalização (placas) ou de segurança (“guard-rails”).
Todas as vias rurais deverão possuir acostamentos, pavimentados ou não. Quando
pavimentados, os acostamentos contribuem para conter e suportar a estrutura do
pavimento da pista. A Tabela 2.2 resume as larguras de acostamentos a serem adotados
para as diversas classes de projeto.
Tabela 2.2: Largura dos acostamentos externos (m)
Classes
de
projeto
0
A
I
Características
Via Expressa
(Controlo total de Acessos)
Pista Dupla
(Controlo parcial de
Acessos)
B
Pista Simples
II
Pista Simples
III
Pista Simples
A
Pista Simples
B
Pista Simples
IV
Critério de classificação técnica
(1)
Decisão Administrativa
O projeto em pistas simples
resultaria em Níveis de Serviço
inferiores ao aceitável (2)
Volume de tráfego projetado:
200 vph ou > 1400 vpd
Volume de tráfego projetado:
700 vpd a 1400 vpd
Volume de tráfego projetado:
300 vpd a 700 vpd
Tráfego na data de abertura:
50 vpd a 200 vpd
Tráfego na data de abertura:
<50 vpd
VELOCIDADE DE PROJECTO
(km/h)
Plano
Ondulado
Montanhoso
120
100
80
100
80
60
100
70
50
80
60
40
60
40
30
Tabela 2.2ª. Classes de projeto para novos traçados de rodovias rurais
Plataforma
É a porção da estrada compreendida entre os bordos externos dos acostamentos / faixas
laterais, acrescida das sarjetas e / ou larguras adicionais, conforme se trate de seções de
corte, de aterro ou mistas.
Saia do Aterro
É a superfície lateral (geralmente inclinada) que resulta da conformação de uma seção de
aterro; a interseção dessa superfície com o terreno natural é denominada pé do aterro,
sendo sua interseção com a plataforma denominada crista do aterro.
Rampa do Corte
É a superfície lateral (geralmente inclinada) que resulta da conformação de uma seção de
corte. A interseção dessa superfície com a superfície da plataforma é denominada pé do
corte, sendo a interseção com o terreno natural denominado crista do corte.
Off-sets
São dispositivos (geralmente varas ou estacas) que servem para referenciar a posição das
marcas físicas correspondentes às cristas dos cortes ou dos pés dos aterros, colocados em
pontos afastados por uma distância fixa convencionada (daí a denominação, do original
em inglês, que designa afastamento). Seu objetivo é facilitar a reposição das marcas, se
arrancadas durante a construção dos cortes ou dos aterros.
Crista de Corte
Ponto limite da conformação dos taludes de corte.
Pé de Aterro
Ponto limite da saia dos aterros.
Faixa de Domínio
É a faixa desapropriada para a construção da estrada. Tem, normalmente, 50 m de largura,
podendo eventualmente apresentar 30, 80, 100 m, de acordo com a categoria da estrada.
Valeta: Serve para conter lateralmente o pavimento e possibilitar a circulação das águas
superficiais. Nele se situam os dispositivos de drenagem como se verá em temas
posteriores. Também lhe conhece com o nome de cunetilla ou sarjetinha.
Contén simples: diferencia-se do anterior em que só está formado por murete vertical,
como se mostra a seguir. Também se conhece com o nome de meio-fio
Faixa ou
Carril
Canteiro: É uma área verde entre o meio-fio e a calçada e tem como objetivo: estética,
segurança para os pedestres e lugar de localização ótimo para a colocação de redes
técnicas.
Passeio: São obras que correm paralelamente ao eixo da via e se utilizam para o
movimento peatonal.
De uma maneira resumida, os principais elementos de uma via são:
 Terraplanagens;
 Pavimentos;
 Drenagens;
 Sinalização e Segurança;
 Obras de Arte;
 Equipamento Complementar.
ELEMENTOS ESTRUCTURAIS DAS ESTRADAS
Subrasante: Obra de terra anterior ao pavimento cujo objetivo é elevar ou deprimir a
estrutura para alcançar a cota da subrasante de projeto. Constitui o leito preparado sobre
o qual se coloca a superestrutura ou pavimento da via, designa-se por subrasante e pode
ser construída em escavação ou aterro em dependência do projeto. Geralmente se constrói
com solos do lugar objeto da construção própria da via; ou mediante solos transportados
duma pedreira de empréstimo próxima à obra.
Pavimento: Estrutura colocada sobre o subrasante cujos objetivos são:

Suportar as cargas ocasionadas pelo tráfico.

Proteger o aplainamento dos efeitos do intemperismo.

Proporcionar uma superfície lisa e antiderrapante.

Evitar a desintegração da superfície.
É o sistema de capas que compõem a estrutura resistente da via destinada a proporcionar
a circulação cômoda e segura do fluxo veicular, suportando adequadamente as cargas que
dele se derivam com o passar do período de desenho.
Para assegurar a operação do trânsito durante todo o período de desenho,
independentemente das condições de umidade do aplainamento, deve ser protegida com
uma determinada estrutura de pavimento, e esta deve ser tal que os esforços produzidos
sejam suportados pelos solos componentes deste sem deformações apreciáveis, a
superfície deve ser de qualidade que resista a ação direta dos pneumáticos dos veículos
sem desintegrar-se, deslocar-se e mantendo um elevado coeficiente de fricção com os
pneumáticos.
É a parte mais custosa na construção de uma estrada (entre o 40 – 60 % do custo total).
Este problema cobra mais importância quando os materiais locais não cumprem com os
requisitos exigidos então terá que transportar-se o material desde pedreiras distantes da
obra, por isso um dos aspetos a ter em consideração é a seleção da estrutura do pavimento
com o uso máximo de materiais locais, melhorando suas qualidades se fosse necessário.
(Material de seleção)
Pavimento
subrasante
(Solo)
Terreno de cimentação: solo natural sobre o
qual descansa diretamente a explanação.
Figura No 2.16 Seção em aterro
Pavimento
subrasante explana
Figura No 2.17 Explanação em escavação.
Em função de como está constituída a estrutura o pavimento pode classificar-se em:
 Pavimento flexível.

Pavimento rígido

Pavimento semirrígido.