Drenagem Superficial em Rodovias: Critérios e Dispositivos

Drenagem Superficial

Necessidades de drenagem: (inundação, danos à plataforma, deterioração do pavimento, segurança do tráfego, proteção). A drenagem de superfície inclui:

• 1. Coleta: de chuva ou neve a partir da plataforma e suas margens, por cazes, embornais e esgotos.
• 2. Evacuação: da água através de coletores recolhidos a arquetas longitudinais e cursos de água naturais ou sistemas de esgotos do lençol freático, quer por obras de drenagem diretas ou cruzadas, ou canais abertos ou enterrados.
• 3. Restituição: de canais naturais contínuos interceptados pela estrada através da sua eventual renovação e construção de drenagem transversal.

Critérios funcionais: Velocidade atual (sem erosão ou assoreamento); nível de água (garantias mínimas entre a plataforma e o nível da água); nível de superelevação atual (danos a terceiros ou obras de drenagem transversal, como contrapartida da barragem de terra).

Período de retorno: É T quando é excedida, em média, uma vez a cada T anos. Q é o risco de este fluxo ser ultrapassado uma vez durante um intervalo de tempo.

Risco de obstrução: Devido a corpos lavados, é particularmente acentuado em pias e coletores enterrados, pela presença de lixo ou assoreamento. Para evitar isso, é necessário um projeto adequado, um certo sobredimensionamento e conservação eficaz. O risco de obstrução depende das características dos canais e planícies de inundação, podendo ser classificado em: Alta (arraste de árvores ou objetos semelhantes), Média (juncos, arbustos) ou Baixa. Se o risco for alto, as obras de drenagem transversal não devem funcionar em seção plena, deixando uma folga mínima de 1,5 m de largura, mantendo-se inferior a 12 m.

Se o risco for anterior a valores médios, estes podem ser reduzidos pela metade. Se não forem cumpridas estas condições, a superelevação deverá ser levada em conta no nível de água que pode causar a obstrução; dispositivos especiais poderão ser usados para manter o montante flutuante, garantindo sempre a conservação.

Danos: Danos ao elemento de drenagem propriamente dito (velocidade média máxima da água; se puderem produzir arrasto de areia ou silte, deve-se garantir que não haja sedimentação ou que a areia seja eliminada). Interrupção da circulação e danos a terceiros (não catastróficos ou catastróficos).

A água que cai na estrada é removida devido ao bombeamento, o que impede o congelamento e evita a pulverização de água projetada de uns veículos sobre os outros. Tipos de dispositivos: longitudinal (paralela ao eixo da estrada) e transversal (permite a continuidade da água atravessada pelo traçado da pista e evacua o fluxo coletado longitudinalmente).

Deve-se buscar identificar segmentos homogêneos para fornecer redes de drenagem de superfície do mesmo tipo. Preste atenção especial à possibilidade de mudar o curso onde a inclinação da linha de inclinação máxima da plataforma é muito baixa e ao impacto de elementos de drenagem superficial. Recomenda-se escolher soluções eficientes, simples, robustas e de fácil manutenção.

Cazes em forma de bandas: Canal longitudinal estreito e alinhado, com pouca profundidade, geralmente na borda da plataforma, ao longo das calçadas e medianas; é limitado por um obstáculo ou barreira. A capacidade de drenagem depende da profundidade da corrente. Esta não deve ser muito grande para não ser perigosa ao atravessar a circulação, sem admitir inclinações ou largura excessiva da lâmina de água. É necessário drenar o caz coletor usando uma descarga contínua ou uma série de sumidouros isolados. Os cazes devem escorrer antes de mudanças de inclinação para evitar que a água cruze a estrada.

Calha ou valeta longitudinal aberta: Trincheira no chão ao lado da plataforma. A inclinação longitudinal será igual à da estrada, a menos que seja necessário mantê-la maior ou modificar tal pendente para melhorar a capacidade de drenagem. Salvo justificativa, deve seguir os tipos listados. A escolha será de acordo com: 1. Condições da valeta; 2. Franqueamento seguro da seção transversal (pequenas valas só em terrenos acidentados e sempre cobertas ou protegidas com barreiras de segurança); 3. Se houver risco de infiltração prejudicial (a superfície livre não deve exceder a esplanada ou deve-se ter uma vala profunda; sob a superfície, deve-se impermeabilizar com pré-moldados, concreto, pedra ou minerais betuminosos).

Revestimento: Necessário quando a velocidade da água é muito alta ou muito baixa (para evitar infiltração) e em áreas de conservação difícil. A altura da água na valeta não deve invadir a estrada; profundidades mínimas de 30 a 40 cm abaixo da esplanada. Com inclinações íngremes (superiores a 4%), deve-se revestir. É aconselhável adotar uma pendente longitudinal mínima de 0,5%, calculada por Manning.

Para inclinações superiores a 0,5%, um elemento desfavorável é o ponto a jusante. Para inclinações menores, pode-se permitir que a altura da água no ponto de deságue aumente a montante, com crescimento suave. O fluxo de drenagem é estimado selecionando uma seção tipo, determinando inclinações, calculando a altura e a velocidade da água, e verificando a validade dos resultados.

Drenos e embornais: Elementos que coletam água de cazes e valetas. Os embornais são dispositivos de descarga direta (pontes). Os sumidouros são dispositivos de tubulação enterrada. Tipos de sumidouros: calçada, horizontais, mistos ou permanentes. Cada coletor isolado deve ter uma caixa de passagem. Drenos horizontais são eficazes, mas perigosos ao tráfego e propensos a obstrução por detritos. O projeto deve priorizar a segurança e evitar obstruções. O espaçamento é de um a cada 200 m² de tabuleiro e um a cada 25-50 m em áreas urbanas. Sumidouros na plataforma não devem atrapalhar o tráfego: em estradas rápidas, devem ficar na borda; a superfície deve ser firme e nivelada. A grelha deve suportar o peso dos veículos. Sumidouros isolados em declives devem interceptar a corrente; a capacidade aumenta com o comprimento lateral.

Coletores: Formados por tubos de concreto pré-fabricado, cimento ou aço corrugado galvanizado, apoiados em berço de concreto simples (HM). Tubos de aço exigem compactação simétrica para evitar esmagamento. O recobrimento deve ser suficiente para evitar danos pelo tráfego. Diâmetros mínimos recomendados de 40 cm (nunca menores que 30 cm). Deve-se evitar seções com declive muito baixo para prevenir sedimentação, exceto se houver caixas de areia adequadas.

Caixas de visita (Arquetas): Necessárias para inspeção e manutenção. Devem permitir limpeza fácil, especialmente as que cruzam a estrada; distância máxima de 50 m. Devem estar em pontos como sumidouros, confluências, dispositivos de quebra de carga, separadores de óleo e desarenadores. Não são permitidas caixas cegas não registráveis.

Drenagem transversal: A estrada interrompe a drenagem natural (vales, canais, arroios, rios). A finalidade é restabelecer a continuidade da rede sob a estrada em condições adequadas. Também aproveitam as obras para escoar as margens. Tipos: Tubos (até 1 m), bueiros (até 1 m, seções não circulares), alcantarilhas (1 a 3 m), pontilhões (3 a 10 m) e pontes (vãos acima de 10 m).