UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental
Disciplina: Estradas e Transportes II
Laboratório de Geotecnia e Pavimentação
SEÇÃO TRANSVERSAL DE UM
PAVIMENTO
CBR = 80%
DRENAGEM DO PAVIMENTO
Prof. Ricardo Melo
Fonte: http://www.questoesdeconcursos.com.br (2010)
1. INTRODUÇÃO
2. TIPOS DE DISPOSITIVOS
 Evitar que infiltrações diretas infiltrações diretas das
precipitações pluviométricas e provenientes de lençóis
d´água subterrâneos alcancem as camadas e
danifiquem o pavimento
 Tipo de drenagem cada vez mais usada
 Condições para uso:
 Camada (base ou sub-base) drenante
 Camada abaixo do revestimento
 Dreno raso longitudinal
 Dispositivo que coleta a água da camada drenante
 Dreno lateral de base
 Dispositivo que coleta a água da base
 Altura pluviométrica anual > 1.500 mm
 VDM > 500 veículos comerciais (ônibus e caminhão)
 Drenos transversais
 Usado em pontos baixos de curva e serve para drenar a
água proveniente do dreno raso
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Camada drenante e dreno raso
longitudinal
Revestimento
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Dreno lateral de base
Acostamento
ATERRO
Base de graduação
aberta
Tubo
Dreno
Sub-base ou base
Saída d´água
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Fonte: http://www.ramalho1.blogspot.com.br/ (2011)
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Dreno lateral de base
Dreno transversal (uso em ferrovia)
Duplicação da BR-101 na Paraíba (mai/2007)
Trecho: divisa com estado de Pernambuco
Foto: Melo (2007)
Fonte: América Tecnologia... (2007)
DRENAGEM PROFUNDA
DRENAGEM PROFUNDA
Prof. Ricardo Melo
 A drenagem profunda visa manter o lençol
freático entre 1,5m a 2,0m abaixo do
subleito da rodovia
 Função: retirar águas do interior do
pavimento e evitar que o mesmo se
danifique
 Elemento: dreno profundo
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
OUTROS TIPOS DE DRENAGEM
PROFUNDA
Dreno longitudinal profundo
Revestimento
Base de graduação
aberta
Acostamento
Dreno Profundo
CORTE
 Drenos espinha de peixe
 Colchão drenante
 Drenos sub-horizontais profundos
 Drenos verticais de areia
Sub-base ou base
Tubo Dreno
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
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Drenos em espinha de peixe
Colchão drenante
Obra: duplicação da BR-101 na Paraíba
Vista em
planta
eixo
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Dreno sub-horizontal profundo
Fonte: Melo (2006)
Drenos verticais de areia
Vista de frente
Seção transversal
aterro
Drenos verticais de areia
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006); http://www.sondasul.com.br [2012?]
Dreno vertical pré-fabricado
Fonte: http://www.layfieldenvironmental.com/ [2012?]
Dreno vertical (geodreno)
Fonte: acervo do autor
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Cravação do geodreno
DRENO PROFUNDO
 Definição: dispositivo que se destina a
recolher e dar saída às águas
subterrâneas existentes no interior dos
terrenos (Glossário...; DNER, 1997)
 Os drenos profundos têm por objetivo
interceptar o fluxo da água subterrânea
através do rebaixamento do lençol
freático, impedindo-o de atingir o subleito
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Fonte: Exército Brasileiro (mai/2006)
ELEMENTOS DE PROJETO
Valas
 O dreno profundo é constituído por:
 As valas são abertas de forma manual ou
mecânica
 Dimensões
Vala
Materiais drenante e filtrante
Tubo
Juntas
Caixas de inspeção
Estruturas de deságue
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Abertura de vala
Fundo: largura mínima de 50 cm
Boca: largura do fundo mais 10 cm
Altura: 1,50 m a 2,00 m (depende da
profundidade do lençol freático)
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Colocação da manta geotêxtil
Fonte: Melo (2008)
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Materiais usados em drenos
Colocação de material drenante
 O material de enchimento da vala pode ser:
 Material filtrante
Função: permitir o escoamento da água sem carrear
finos e consequentemente evitar a colmatação do
dreno
Tipos: areia, agregados britados, geotêxtil
 Material drenante:
Função: captar e ao mesmo tempo conduzir as águas
a serem drenadas
Tipos: britas, seixo rolado, cascalho grosso lavado
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Tubos
Fonte: Melo (2008)
Tubo em concreto poroso
 Função: coletar e conduzir a água até um deságue
seguro
 Tipos: tubos de concreto, cerâmicos, de fibro-cimento,
de materiais plásticos e metálicos
 Dimensões:
Tubo: diâmetros comerciais entre 5cm e 25cm (ou
diâmetros maiores podem ser confeccionados se for
necessário)
Furos (tubo de concreto): 6mm a 10mm
Ranhuras (plástico flexível): 0,6mm a 10mm
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Tubo dreno corrugado, flexível, fabricado
em PEAD (Polietileno de Alta Densidade)
Fonte: Kanaflex (2004)
Fonte: Melo (2008)
Tubo dreno corrugado, flexível, fabricado
em PEAD (Polietileno de Alta Densidade)
Fonte: http://www.techduto.com.br/corrugado [2012?]
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Drenos longitudinais profundos para corte
em solos
DPS 01
DPS 08
Localização dos drenos
 Em locais onde haja necessidade de interceptar e
rebaixar o lençol freático, geralmente nas proximidades
dos acostamentos
 Nos trechos em corte, instalar no mínimo, a 1,50m do pé
dos taludes, para evitar futuros problemas de
instabilidade
 Podem ser instalados sob os aterros, quando ocorrer a
possibilidade de aparecimento de água livre, bem como
quando forem encontradas camadas permeáveis
sobrepostas a outras impermeáveis, mesmo sem a
presença de água na ocasião da pesquisa do lençol
freático
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Fonte: Álbum... (DNIT, 2006)
Drenos em cortes
Dreno em corte
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Disposição em planta das saídas dos
drenos profundos
Fonte: acervo do autor (2010)
Saída de dreno
Duplicação da BR-101 na Paraíba, fronteira
com Pernambuco (out/2007)
Fonte: Álbum... (DNIT, 2006)
Foto: Melo (2007)
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DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO
Dimensionamento hidráulico: escolha de
materiais
 Escolha de materiais
 Condição de permeabilidade
Legenda: d= diâmetro do grão corresponde a
porcentagem i (%) passando; F= material
filtrante; S= solo a drenar; de= diâmetro do furo
do tubo
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Dimensionamento hidráulico: escolha de
materiais
Dimensionamento hidráulico: escolha de
materiais
 Condição de permeabilidade
 Condição de não entupimento de material
filtrante
 Condição de permeabilidade
 Condição de não entupimento de material
filtrante
 Condição de não entupimento do tubo
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Dimensionamento hidráulico: escolha de
materiais
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Curvas granulométricas
 Condição de permeabilidade
 Condição de não entupimento de material
filtrante
 Condição de não entupimento do tubo
 Condição de uniformidade
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
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Coeficientes de permeabilidade e
graduação dos materiais
Perfil do lençol freático rebaixado
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Cálculo do diâmetro dos tubos
Cálculo do diâmetro dos tubos
 Vazão de projeto
 Vazão de projeto (lei de Darcy)
Q
K
H2
2 X
 Q : vazão de projeto (m 3/s.m) – contribuição de
apenas um lado do dreno (multiplicar por 2, caso
haja contribuição dos 2 lados)
 K : coeficiente de permeabilidade (m/s)
 H : altura máxima do lençol (m)
 X : distância entre o tubo e o ponto de altura máxima
do lençol (m)
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Cálculo do diâmetro dos tubos
Cálculo do diâmetro dos tubos
 O diâmetro pode ser calculado pelas
expressões ...
 O diâmetro pode ser calculado pelas
expressões de Scobey, Hazen-Willians ou
Manning
 A vazão deve ser o dobro da vazão calculada pela lei
de Darcy, pois o tubo deve trabalhar a meia-seção
 A vazão deve ser o dobro da vazão calculada pela lei
de Darcy, pois o tubo deve trabalhar a meia-seção
 Scobey
v 0,269 c D0,625 I 0,5
Q 0,2113 c D 2,625 I 0,5
 Hazen-Willians
v 0,355 c D 0,63 I 0,54
Q 0,2785 c D 2,63 I 0,54
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
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Cálculo do diâmetro dos tubos
Espaçamento entre drenos longitudinais
Em que:
V : velocidade de escoamento (m/s)
c : coeficiente de rugosidade
 Determinação do número de linhas de drenos que são
necessários a drenagem da área
= 132, para concreto liso, bem acabado e tubos de
cerâmica, com uso da expressão de Scobey
= 120, expressão de Hazen-Willians; e
= 0,015 a 0,016, para tubo de plástico, flexível e
corrugado, expressão de Manning
d : diâmetro do tubo (m)
I : declividade do dreno (m/m)
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Quantidade de linhas de tubo
n
E
2 h
K
q
 E = espaçamento das linhas dos drenos (m);
 h = altura do lençol freático acima da linha dos drenos,
após sua construção (m);
 K = condutividade hidráulica do solo (m/s);
 q = contribuição da infiltração por m 2 de área sujeita à
precipitação (m 3/s/m2);
 L = largura da meia-plataforma.
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Implantação de dreno em estrada
2L
1
E
 Em que:
n: número de linhas de tubo-dreno;
2L: largura da plataforma (m);
E: espaçamento entre drenos (m);
Fonte: DNIT – Manual de Drenagem (2006)
Fonte: http://josesanmarcivil.blogspot.com.br/(2008)
"Que os maus não matem os bons nem os bons
matem os maus. Digo sem hesitação que não existem
assassinos bons.“ Pablo Neruda (Chile, 1904-1973)
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