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Trabalho de terraplanagem simulando a construção de um dique de contenção.
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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO
ADSON AISLAN NOVAES BALBINO ALBERTO FREDERICO SALUME COSTA
BRIAN EGÍDIO SILVA TEIXEIRA MAYKON BARTH OLIVEIRA DIAS NATAN TRANCOSO GONÇALVES
RAFAEL GEGENHEIMER DE ALMEIDA TALLES SONEGHETI BORLOTI
PROJETO DE TERRAPLANAGEM PARA CONSTRUÇÃO DE UM DIQUE DE CONTENÇÃO DE CHEIAS NA CIDADE DE BOM
JESUS DO NORTE (ES)
VITÓRIA DEZEMBRO, 2009.
ADSON AISLAN NOVAES BALBINO ALBERTO FREDERICO SALUME COSTA
BRIAN EGÍDIO SILVA TEIXEIRA MAYKON BARTH OLIVEIRA DIAS NATAN TRANCOSO GONÇALVES
RAFAEL GEGENHEIMER DE ALMEIDA TALLES SONEGHETI BORLOTI
PROJETO DE TERRAPLANAGEM PARA CONSTRUÇÃO DE UM DIQUE DE CONTENÇÃO DE CHEIAS NA CIDADE DE BOM
JESUS DO NORTE (ES)
VITÓRIA DEZEMBRO, 2009.
Trabalho de elaboração de projeto e orçamento para construção de um dique de contenção de cheias do Rio Itabapoana na cidade de Bom Jesus do Norte (ES), apresentado ao professor Fábio Márcio Bisi Zorzal, da disciplina de Terraplanagem do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo – IFES, para obtenção de pontos para aprovação no sexto semestre do Curso Técnico de Infra-Estrutura de Vias de Transportes e Estradas.
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SUMÁRIO
SUMÁRIO ........................................................................................................... I
LISTA DE FIGURAS......................................................................................... III
1.0 - APRESENTAÇÃO DO PROBLEMA ......................................................... 1
2.0 - SOLUÇÕES PARA CONTENÇÃO DE CHEIAS ....................................... 3
3.0 - DIQUE DE TERRA COM RECOBRIMENTO DE ENROCAMENTO.......... 7
4.0 - TRAÇADO GEOMÉTRICO........................................................................ 8
4.1 - GEOMETRIA BASE DA SEÇÃO TRANSVERSAL ................................................ 8
4.2 - EIXO DO DIQUE E ESTAQUEAMENTO............................................................. 9
4.3 - SEÇÃO TRANSVERSAL TÍPICA................................................................... 11
5.0 - DEMARCAÇÃO DAS FRENTES DE SERVIÇO...................................... 13
6.0 - JAZIDAS E ZONAS DE BOTA-FORA..................................................... 14
6.1 – JAZIDAS DE SOLO ................................................................................... 14
6.1.1 – Plano de escavação das jazidas de solo ................................... 15
6.2 – JAZIDAS DE PEDRAS................................................................................ 16
6.2.1 – Plano de escavação da jazida de pedras ................................... 16
6.3 – ZONAS DE BOTA-FORA ............................................................................ 16
7.0 - ESPECIFICAÇÃO DOS SERVIÇOS........................................................ 17
7.1 - EXPLORAÇÃO DE JAZIDAS DE SOLOS......................................................... 17
7.1.1 – Limpeza da camada vegetal em jazida....................................... 18
7.1.2 – Escavação, carga e transporte de material ............................... 18
7.1.3 – Expurgo de jazida ........................................................................ 19
7.1.4 – Indenização de jazida .................................................................. 20
7.2 - EXPLORAÇÃO DE JAZIDA DE PEDRAS......................................................... 20
7.2.1 – Escavação, carga e transporte de material da jazida ............... 20
7.2.2 – Indenização de jazida .................................................................. 21
7.3 - LIMPEZA E DESMATAMENTO DA FRENTE DE SERVIÇO .................................. 21
7.4 – DEPOSIÇÃO DE MATERIAL NO BOTA-FORA................................................. 21
7.4.1 – Transporte e descarga de material inservível ........................... 22
7.4.2 – Compactação de bota-fora.......................................................... 22
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7.5 – EXECUÇÃO DO ATERRO ........................................................................... 22
7.5.1 – Compactação do aterro ............................................................... 23
7.6 – EXECUÇÃO DO ENROCAMENTO................................................................. 24
8.0 – ESPECIFICAÇÃO DA DISTÂNCIA MÉDIA DE TRANSPORTE ............ 26
9.0 – PLANILHA ORÇAMENTÁRIA................................................................ 27
10.0 – CRONOGRAMA FÍSICO....................................................................... 30
11.0 - ANEXOS................................................................................................ 36
REFERÊNCIAS................................................................................................ 47
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LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 – LOCALIZAÇÃO DA CIDADE DE BOM JESUS DO NORTE (MARCADOR “A”),
RETIRADA DO SOFTWARE GOOGLE EARTH. ....................................................... 1
FIGURA 2 - EFEITO DA CHUVA NA CABECEIRA DO RIO ITABAPOANA SOBRE A CIDADE DE
BOM JESUS DO NORTE (ES). FONTE: GAZETA ONLINE. ..................................... 2
FIGURA 3 - SEÇÃO BASE DO TRAÇADO GEOMÉTRICO ................................................ 9
FIGURA 4 - EIXO DO DIQUE AFASTADO 10,5 METROS DA MARGEM DO RIO. .................. 9
FIGURA 5 - DETALHE DA DISTÂNCIA DO EIXO À MARGEM.......................................... 10
FIGURA 6 - SEÇÃO TRANSVERSAL DA ESTACA INICIAL ............................................. 11
FIGURA 7 - DEMARCAÇÃO DAS FRENTES DE SERVIÇO ............................................. 13
FIGURA 8 - MAPEAMENTO DAS JAZIDAS E ZONAS DE BOTA-FORA ............................. 14
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1.0 - Apresentação do problema
O município de Bom Jesus do Norte está localizado no extremo sul do
Espírito Santo e sofre com seguidas enchentes, causadas pelas cheias no Rio
Itabapoana, que divide os Estados do Espírito Santo e do Rio de Janeiro.
Essas cheias são agravadas pela sinuosidade do Rio, que possui baixa
declividade.
Com uma área territorial de apenas 89 km², Bom Jesus do Norte possui
9318 habitantes segundo a contagem da população realizada em 2007, pelo
IBGE. É limítrofe com as cidades de São José do Calçado e Apiacá, no Espírito
Santo; e Bom Jesus do Itabapoana, no Rio de Janeiro (está também sofre com
as enchentes pelos mesmos motivos que Bom Jesus do Norte).
�Figura 1 – Localização da cidade de Bom Jesus do Norte (marcador “A”), retirada do software
Google Earth.
A partir de levantamento topográfico e da visita in loco constatou-se que
o Rio, durante a última cheia ocorrida no início do ano de 2009, atingiu a cota
51 metros, sendo que a cota de sua margem na cidade é de 50 metros, ou
seja, a área da cidade que tem cota menor que 51 metros sofreu as
conseqüências das cheias provocadas por chuvas intensas, principalmente na
cabeceira do Rio, em Caparaó, Minas Gerais.
� 2
Tal situação fica evidenciada com as notícias veiculadas na imprensa
capixaba, até mesmo na imprensa nacional, no início deste ano. Segundo o
site G11, o nível do Rio Itabapoana subiu mais de quatro metros que o normal,
afetando várias cidades, entre elas, Bom Jesus do Norte e Apiacá (ES). O site
Gazeta Online informa que dentro da cidade de Bom Jesus do Norte a água
atingiu meio metro de altura. A água teria vindo da cabeceira do rio, no Alto do
Caparaó, segundo a Defesa Civil2. Para moradores, foi a maior enchente dos
últimos 30 anos: 90% da população foi afetada e a entrada e saída para outros
municípios foi impedida pela água3. Foi declarada situação de calamidade
pública4:
Figura 2 - Efeito da chuva na cabeceira do rio Itabapoana sobre a cidade de Bom Jesus
do Norte (ES). Fonte: Gazeta Online.
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Essa situação se repete todo ano, agravando os problemas de saúde
pública e as condições sócio-econômicas dos moradores, que pressionam as
Prefeituras a tomar medidas mitigatórias.
�������������������������������������������������1 http://g1.globo.com/Noticias/Rio/0,,MUL944692-5606,00-ENCHENTES+VOLTAM+A+CASTIGAR+O+NORTE+E+NOROESTE+FLUMINENSE.html
2 http://gazetaonline.globo.com/_conteudo/2009/04/73494-rio+itabapoana+sobe+e+comeca+alagar+bom+jesus+do+norte.html 3 http://gazetaonline.globo.com/_conteudo/2009/01/484022-bom+jesus+do+norte+vive+pior+enchente+dos+ultimos+30+anos.html 4 http://oglobo.globo.com/pais/mat/2009/01/12/espirito-santo-confirma-cinco-mortes-por-leptospirose-apos-as-chuvas-655822222.asp
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2.0 - Soluções para contenção de cheias
A finalidade deste trabalho é apresentar soluções para o problema de
cheias na cidade de Bom Jesus do Norte. Existem dois tipos de soluções para
conter cheias, que são elas: estruturais e não-estruturais. Dentre as formas
estruturais, salientam-se diques e estruturas de contenção (barragens),
reservatórios, dragagem do fundo do rio, alargamento e aprofundamento da
seção transversal, canalização do rio e retificação do leito. Já entre as soluções
não-estruturais, pode-se ressaltar a implantação de sistemas de alerta e
prevenção de cheias e a demarcação de áreas da cidade que podem sofrer
com alagamentos.
O problema das cheias na cidade é histórico, datado desde sua
fundação. Todo ano, a população sofre com os problemas decorrentes das
inundações. As soluções não-estruturais apresentadas, que consistem num
sistema que emitiria alertas às autoridades de defesa civil conforme o Rio se
elevasse de nível e na demarcação de áreas com potencial de inundação, são
de menor custo, entretanto não são as mais eficientes, tendo em vista a
dificuldade em evacuar a maior parte da população e o tempo que isso levaria,
também pelo fato de que as cheias duram vários dias, já que o período de
dezembro pra janeiro é o período de chuvas mais intensas na região, conforme
mostram os dados hidrológicos já levantados semestre passado em Hidrologia.
Então geraria uma dificuldade ainda maior quanto ao local para onde essas
pessoas seriam levadas, o custo e a dificuldade de logística que isso
acarretaria.
Considera-se mais eficiente utilizar de soluções estruturais, pois seu
elevado custo em relação a um sistema de alerta, por exemplo, é compensado
pela sua eficácia e pelo seu potencial paisagístico e humanístico, que irá dotar
a cidade de uma nova personalidade e auto-estima, representando um marco
no desenvolvimento da mesma e do Sul do Estado.
Salienta-se que qualquer intervenção estrutural nas margens do Rio
Itabapoana afetaria as outras cidades que o margeiam, porém, para fins
didáticos da disciplina de Terraplanagem, o presente trabalho ater-se-á
somente a cidade de Bom Jesus do Norte (ES) e às intervenções que utilizem
� 4
o máximo possível dos conteúdos da disciplina. Também por esse motivo,
define-se como solução para contenção das cheias na cidade, a construção de
uma barragem na margem do Rio, que se denomina dique de contenção de
cheias.
Conforme o Professor M. Marangon (Unidade 5, Tópicos em Geotecnia
e Obras de Terra, UFJF, 2004), existem os seguintes tipos de barragem:
1) Concreto em Gravidade;
2) Concreto em Arco;
3) Terra;
4) Enrocamento.
O tipo de barragem a ser escolhido num projeto de contenção de cheias
ou de implantação de barragem de usina hidrelétrica, por exemplo, deverá
seguir alguns critérios e estudos para posterior definição do tipo adequado.
Tais critérios são:
1) Segurança da obra, que envolve as características do próprio local
como condições geológicas e espaciais, configuração do vale, dimensões da
obra e nível de urbanização na margem do rio;
2) Custo da obra, que é função do preço, disponibilidade do material
construtivo, deslocamento de máquinas e mobilização da obra.
Entre os estudos necessários para definição do tipo de barragem do
projeto que envolvem os critérios acima, destacam-se:
1) Topografia (seção transversal e perfil longitudinal do rio, área a ser
inundada e área de locação da barragem);
2) Hidrologia (vazão de curso nas alternativas propostas);
3) Geologia e condições para fundação (tipos de rochas e solos
existentes na região e estudo dos materiais de construção e de sua
disponibilidade).
� 5
Com as informações geradas pelos estudos acima especificados, inicia-
se a escolha do tipo de barragem mais adequado e de suas dimensões. Depois
o custo do empreendimento será mensurado e a partir dele toma-se a decisão
final.
Como o presente trabalho é da disciplina de terraplanagem e há uma
restrição de tempo e pessoal, não se atem a todos os estudos necessários
para a definição do tipo de barragem. Entretanto, tecem-se as seguintes
considerações sobre cada tipo em relação ao problema em questão.
As barragens em concreto em gravidade e em arco, de modo geral, são
mais resistentes e apresentam menor custo de manutenção, entretanto sua
altura é limitada pela resistência das fundações. Conforme informação prévia
dos estudos existentes e disponibilizados pela Prefeitura, o solo da margem do
Rio é bastante compressível, composto por argilas e areias argilosas e água
percolada, numa faixa de cerca de dois metros de profundidade. Tais
condições geológicas afetariam a fundação de um dique em concreto,
tornando-o mais caro e mais difícil de executar.
Já as barragens de terra são a forma mais elementar na Engenharia. Há
barragens desse tipo datadas de 504 A.C., no Ceilão, visando armazenamento
de água para irrigação. Elas se prestam para qualquer tipo de fundação, desde
rocha compacta até solos constituídos de materiais moles e não-consolidados.
Elas se dividem em homogêneo e zonado:
a) Homogêneo: composto de uma única espécie de material,
excluindo-se a proteção do talude. O material precisa ser
impermeável, para formar uma barreira adequada contra a
água;
b) Zonado: é o tipo representado por uma zona central
impermeável, envolvida por camadas de materiais mais
impermeáveis, como areia, cascalho e fragmentos de rocha.
As barragens de enrocamento são aquelas em se utilizam blocos de
rocha de tamanho variável e uma membrana impermeável na face exposta à
água. A rocha que preenche a maior parte da barragem precisa ser inalterada
� 6
pelas ações do tempo, ou seja, não degradáveis. A retirada, transporte e
deposição dessas rochas não degradáveis apresentam um custo que só se
justifica em áreas onde o custo do concreto é maior ou onde ocorresse
escassez de materiais terrosos ou excesso de rochas duras.
Diante da análise acima, parte-se para definição final do tipo a ser
utilizado nesse trabalho. Cabe ressaltar que há certa carência de estudos e do
orçamento, o que atrapalharia a escolha final. Porém, por fins didáticos,
limitam-se as justificativas para isso. Inicialmente, descartam-se as barragens
do tipo de concreto, sejam elas em arco ou de gravidade, pois contem pouca
movimentação de terra e também por se tratar de margem de rio, que
apresenta solo mole e compressível, o que torna essa solução cara e difícil de
executar. Como as barragens de terra podem ser feitas, de forma geral, em
qualquer tipo de fundação, elas se apresentam como o melhor tipo para esse
trabalho. E para proteção do talude exposto à ação da água, define-se como
solução recobri-la com uma camada de enrocamento.
Portanto, a solução para a contenção de cheias na cidade é um dique de
terra com enrocamento recobrindo o talude exposto à água.
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3.0 - Dique de terra com recobrimento de enrocamento
A partir de levantamento topográfico e da visita in loco constatou-se que
o Rio, durante a última cheia ocorrida no início do ano de 2009, atingiu a cota
51 metros, sendo que a cota de sua margem na cidade é de 46 metros, em
média, ou seja, a área da cidade que tem cota menor que 51 metros sofreu as
conseqüências das cheias provocadas por chuvas intensas, principalmente na
cabeceira do Rio, em Caparaó, Minas Gerais.
O dique proposto é caracterizado por um trapézio com 3 metros na base
menor (superior) e sua altura varia conforme a cota da base, pois ela é função
da diferença entre a cota de enchente máxima (51 metros) e a cota da base
naquela seção.
O recobrimento do talude com enrocamento não faz parte das
dimensões do trapézio especificadas acima. A faixa de pedras tem espessura
de 1 metro e localiza-se na lateral do trapézio exposta ás águas do Rio. O
escoramento dessas pedras se dará pelo leito submarino do próprio Rio, que
não foi considerado nesse trabalho devido à indisponibilidade de dados
suficientes de topografia e geotecnia do local.
Realizou-se um traçado geométrico, com a ajuda do software AutoCAD
2009, que representa o percurso do dique pela margem esquerda do Rio, que
se defronta à Bom Jesus do Norte.
� 8
4.0 - Traçado Geométrico
Após elaboração de traçado provisório para o dique, que foi apresentado
na versão preliminar do presente trabalho, partiu-se para uma análise
minuciosa das soluções técnicas propostas. Desse modo, a equipe de trabalho
optou por refazer o traçado inicial, agora considerando os elementos de
geometria, como o contorno das curvas do rio com seus pontos notáveis, e
novas condicionantes do projeto, detalhadas a seguir.
4.1 - Geometria base da seção transversal
Inicialmente, calculou-se a distância média da margem do rio até o eixo
do dique. Para tanto, definiu-se a proporção do aterro em 3/2 (leia-se 3 metros
na horizontal para 2 metros na vertical). Também se estimou uma altura média
do corpo de terra em 6 metros, já que, como citado anteriormente, a margem
do rio tem cerca de 45 metros e a cota de inundação na cidade foi de 51
metros, portanto, subtraindo 51 e 45, obtém-se 6 metros de altura do dique. Em
síntese, os dados da seção base até agora são os seguintes:
• Altura = H = 51 – 45 = 6 metros
• Proporção = 3/2
• Base menor = 2L = 3 metros
Para se obter a saia do aterro e, assim, a base maior, fez-se uma regra
de três simples relacionando a altura do dique e a proporção do aterro: a altura
(H) está para 2 (proporção do aterro na vertical), assim como Y está para 3
(proporção do aterro na horizontal). Isso feito, a largura da saia do aterro é de 9
metros. Desse modo, a base maior é igual à soma das saias (2Y) com a base
menor (2L). Efetua-se o cálculo e obtém-se o valor da base maior como 21
metros.
� 9
Abaixo, representação da seção base:
Figura 3 - Seção base do traçado geométrico
Para se saber a distância da margem do rio até o eixo do dique, basta
somar a saia do aterro (Y = 9 metros) com metade da base menor (L = 3/2 =
1,5), obtendo 10,5 metros, já que o dique se inicia a partir da margem do rio.
4.2 - Eixo do dique e estaqueamento
Com a distância da margem ao eixo do dique definida, partiu-se para o
traçado propriamente dito do eixo, que se inicia do ponto mais alto, ao norte,
até o mais baixo, ao sul. Em seu início, a cota da margem é 46,165 metros e no
seu fim é de 45,419 metros. A seguir, ilustração do eixo do rio, localizado à
10,5 metros da margem:
Figura 4 - Eixo do dique afastado 10,5 metros da margem do rio.
� 10
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Figura 5 - Detalhe da distância do eixo à margem
A distância do eixo à margem pode variar de 10,5 metros em alguns
pontos, tendo em vista a conveniência geométrica para projeto.
O comprimento do dique de contenção de cheias é de 3281,83 metros,
equivalendo a 164 + 1,83 estacas. A Estaca Inicial (Ei = 0) localiza-se ao norte
e segue até a Estaca Final (Ef = 164+1,83).
Estaca inicial do dique
Estacas 1 a 4
Distância do eixo do dique à margem de 10,5 metros
Margem do Rio
� 11
4.3 - Seção Transversal Típica
Após estaqueamento do eixo do dique, segue para a elaboração das
seções transversais da estrutura. Como a cota da margem do Rio é de 45
metros em média, utilizar-se-á de uma única seção tipo para todo o dique.
Abaixo, seção transversal típica.
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Figura 6 - Seção transversal da estaca inicial �
Na seção transversal típica, a cota da margem do rio é de
aproximadamente 45 metros. A altura do dique é resultado da subtração entre
a cota máxima de enchente (51 metros) e a cota da margem (45 metros), que é
6 metros.
A profundidade média do Rio foi considerada igual a 2 metros, para
facilitar os cálculos do enroncamento, cuja camada tem um metro de
espessura, quando dentro da água passa a ocupar um espaço maior, tendo em
vista que as pedras precisam de uma base para serem estabilizadas e esta
será o leito do Rio.
A área do trapézio de aterro de terra da seção é de 72 m². A área da
faixa de enrocamento é 10,42 m². Multiplicando a área pelo comprimento da
estaca, que é 20 metros, obtém-se o volume de 1440,00 m³ de solo e 208,40
m³ de pedras não-degradáveis para enrocamento.
Já os volumes para todo o comprimento do dique são obtidos multiplicando-o
pela área do trapézio e da faixa de pedras. Ou seja, o volume total de solo do
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dique é igual a 72 m² X 3281,83 m, que é 236.291,76 m³, e o volume da faixa
de enrocamento é de 10,42 m² X 3281,83 m, que é 34.196,67 m³.
� 13
5.0 - Demarcação das frentes de serviço
O acesso à cidade de Bom Jesus do Norte se dá pela BR 101 Sul,
seguindo até o município de Apiacá, onde se pega a rodovia ES 297 que liga
Apiacá à Bom Jesus do Norte.
A execução da obra será dividida em duas frentes, uma na porção oeste
da região e a outra na leste, como mostra a figura abaixo.
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Figura 7 - Demarcação das frentes de serviço
Todos os serviços serão iniciados na primeira frente e seguirão até a
segunda.
� 14
6.0 - Jazidas e Zonas de Bota-Fora
As jazidas, que são as fontes de material construtivo, e as zonas de
bota-fora, locais de deposição de material inservível, foram levantadas a partir
de visualização no software Google Earth, sendo detalhadas a seguir.
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Figura 8 - Mapeamento das jazidas e zonas de bota-fora �
6.1 – Jazidas de solo
As jazidas de solo compreendem as fontes de material de 1ª categoria,
que tem diâmetro máximo de 15 centímetros e não apresentam resistência
considerável ao desmonte, sendo do tipo residual ou sedimentar. Optou-se por
padronizar o material como de primeira categoria tendo em vista a escassez de
informações e estudos geotécnicos adequados.
Aduz que os materiais de 1ª categoria podem ser arenosos ou argilosos.
Para realização de terraplanagem necessita-se de solo que atenda as
especificações técnicas determinadas pelo DNIT.
Pelos motivos expostos no início do presente item, considera-se que
uma mistura de materiais arenosos com argilas, que são ligantes, atenderia as
� 15
condições estabelecidas pelo DNIT ou, ainda, os materiais arenosos ou
argilosos encontrados na região também atenderiam individualmente a essas
condições. Enfim, as limitações didáticas impeliram que o material a ser
empregado fosse denominado solo, podendo ser uma mistura de materiais ou
não.
Desse modo, foram mapeadas duas jazidas de solo. A primeira jazida
localiza-se a oeste, a uma distância média de 1000 metros da “frente de
serviço 1”, que é onde os serviços são iniciados. A segunda jazida, mais ao
norte, está a 1820 metros da primeira frente.
6.1.1 – Plano de escavação das jazidas de solo
A escavação da jazida consiste nos seguintes serviços: limpeza da
camada vegetal, escavação (corte) e carga do volume necessário e expurgo do
material, com posterior urbanização da mesma. Os proprietários das terras
onde essas jazidas estão localizadas serão indenizados no valor de R$ 1,04
por m³, conforme padrão do DNIT.
Como exposto, o volume de solo necessário é de 236.291,76 m³. Antes,
porém, cabe explicar o fenômeno do empolamento. Quando um solo é
removido de seu estado natural para o estado solto, ou seja, ao ser retirado da
jazida e transportado, ele adquire um aumento do volume, causado pelo
aumento do índice de vazios do mesmo (água e gases).
O empolamento é calculado através de ensaio de laboratório, mas
devido às limitações da disciplina, adota-se um fator de empolamento igual a
25 %.
Desse modo, para saber o volume solto, ou seja, o volume que o solo
escavado da jazida adquire após sua retirada da mesma, basta multiplicar o
volume a ser escavado (236.291,76 m³) por 1,25 (fator de empolamento),
obtendo-se 295.364,70 m³.
Em resumo, o volume de solo a ser escavado é igual a 236.291,76 m³ e
o volume a ser transportado é 295.364,70 m³.
� 16
A jazida de solo nº 1 fornecerá 20% do volume necessário, que é
47.258,42 m³ de volume escavado e 59.072,94 m³ de volume de transporte. Já
a segunda jazida fornece o restante, que é 189.033,40 m³ de volume escavado
e 236.291,75 m³ de volume a ser transportado.
6.2 – Jazidas de pedras
A escavação da jazida consiste nos seguintes serviços: escavação
(corte) e carga do volume necessário. Os proprietários das terras onde essas
jazidas estão localizadas serão indenizados no valor de R$ 1,04 por m³,
conforme padrão do DNIT. A jazida de pedras está a 2500 metros da frente de
serviço.
6.2.1 – Plano de escavação da jazida de pedras
O volume de pedras necessário é de 34.196,67 m³ e será retirado da
jazida e transportado até a frente de serviço. O recobrimento de pedra será
feito após conclusão do aterro.
6.3 – Zonas de bota-fora
As zonas de bota-fora são locais de deposição de materiais inservíveis
retirados durante a obra. Foram mapeados duas zonas, sendo que a primeira
está a 824 metros da frente de serviço e a segunda está a 610 metros.
O bota-fora deverá receber o volume de material proveniente da limepza
do terreno natural, onde será alocado o corpo de aterro. Tal volume será
mostrado nas próximas páginas. Optou-se por utilizar somente uma zona de
bota-fora, a segunda, que é a mais próxima, sendo que a outra ficará
disponível para eventual necessidade.
� 17
7.0 - Especificação dos Serviços
No presente capítulo são levantados, especificados e quantificados os
serviços de terraplanagem para construção do dique, tendo como referência as
normas e as especificações de serviço padronizadas pelo DNIT. Os serviços
são divididos em:
1. Exploração de jazidas de solos;
2. Exploração de jazida de pedras;
3. Limpeza e desmatamento da frente de serviço;
4. Deposição de material no bota-fora;
5. Execução do aterro (transporte de material e compactação);
6. Execução do enrocamento.
A seguir são detalhados todos os itens levantados acima, conforme
especificação de serviço do DNIT, contidas no Sistema de Custos Rodoviários
2 (SICRO 2), referente ao Estado do Rio de Janeiro, data base de julho de
2009.
Para cálculo do tempo de execução de serviços, consideram-se oito
horas de serviço diárias, durante 20 dias úteis no mês, obtendo-se 160 horas
de serviço por mês.
7.1 - Exploração de jazidas de solos
Este item trata dos serviços de limpeza da camada vegetal da jazida,
escavação do volume necessário, carga e transporte do material até a frente de
serviço.
Inicialmente, faz-se a limpeza da camada vegetal das jazidas de solo,
alocando numa região da mesma o material retirado. Após isso, faz-se a
escavação do volume necessário, carga e transporte até a frente de serviço.
Depois de escavado todo o volume necessário, recoloca-se o material de
limpeza na jazida (expurgo), concluindo assim a exploração das jazidas. Os
� 18
proprietários das terras onde as jazidas se localizam receberão R$ 1,04 por m³
escavado.
7.1.1 – Limpeza da camada vegetal em jazida
O serviço em questão é detalhado pelo item A 01 100 01 do SICRO 2 e
é composto pelo equipamento trator de esteiras com lâmina (108kW) e mão-
de-obra composta por encarregado de turma e dois serventes. Conforme item
em anexo, a produção da equipe é de 571 m² por hora e o custo unitário do m²
é de R$ 0,39.
As áreas de limpeza das jazidas são 15.720,00 m² e 63.011,00 m²,
totalizando 78.731,00 m². Portanto, o serviço de limpeza demandará 18 dias
úteis. Para adiantar o serviço, utilizar-se-á de duas equipes, totalizando 9 dias
úteis de duração total do serviço. O custo total é de R$ 30.705,09 (78731 m² X
R$ 0,39). O serviço gerará um volume de 15.746,20 m³ de material a ser
expurgado.
7.1.2 – Escavação, carga e transporte de material
O serviço de escavação, carga e transporte consiste em escavar solo da
jazida e carregá-lo em um caminhão que o levará até a frente de serviço.
7.1.2.1 – Escavação, carga e transporte de material da Jazida 1
A jazida 1 está a 1,00 km da frente de serviço, ou seja, DMT igual a
1000 metros, e é responsável por 47.258,42 m³. Desse modo, esse serviço se
enquadra no item S 01 100 13 do SICRO 2 e tem uma produção de equipe de
214,00 m³ por hora. O custo unitário do m³ é R$ 7,59.
Isso posto, o tempo de execução do serviço é de 221 horas ou 28 dias
úteis para uma equipe, que possui os seguintes equipamentos e mão-de-obra:
• Equipamentos: um trator de esteiras com lâmina (228 kW), um
motorscraper (272 kW), uma motoniveladora (105 kW) e cinco
caminhões basculante de 20 toneladas;
• Mão-de-obra: um encarregado de turma e três serventes.
� 19
O custo total do serviço é obtido através da multiplicação entre
47.258,42 m³ e R$ 7,59, que é R$ 358.691,41.
7.1.2.2 – Escavação, carga e transporte de material da Jazida 2
A jazida 2 está a 1,82 km da frente de serviço, ou seja, DMT igual a
1820 metros, e é responsável por 189.033,40 m³. Desse modo, esse serviço se
enquadra no item S 01 100 18 do SICRO 2 e tem uma produção de equipe de
214,00 m³ por hora. O custo unitário do m³ é R$ 9,16.
Isso posto, o tempo de execução do serviço é de 884 horas ou 111 dias
úteis para uma equipe, que possui os seguintes equipamentos e mão-de-obra:
• Equipamentos: um trator de esteiras com lâmina (228 kW), uma
carregadeira de pneus, uma motoniveladora (105 kW) e seis
caminhões basculante de 20 toneladas;
• Mão-de-obra: um encarregado de turma e três serventes.
Para otimizar a execução da obra, utilizar-se-á de quatro equipes para
este serviço, com prazo de execução passando a ser de 28 dias úteis,
ocorrendo simultaneamente com a escavação da outra jazida. O custo total do
serviço é obtido através da multiplicação entre 189.033,40 m³ e R$ 9,16, que é
R$ 1.731.545,94.
7.1.3 – Expurgo de jazida
O serviço de limpeza gerou um volume de 15.746,20 m³ a ser
expurgado. A equipe de expurgo da jazida tem produção de 106 m³ por hora,
custo de R$ 2,03 por m³ e é formada por um trator de esteiras com lâmina,
encarregado de turma e dois serventes.
Desse modo, o tempo de execução do serviço é de 149 horas ou 19 dias
úteis e terá um custo de R$ 31.964,79.
� 20
7.1.4 – Indenização de jazida
O valor da indenização da jazida, ou seja, valor pago ao proprietário da
mesma, é de R$ 1,04 por m³ escavado. Desse modo, a indenização para as
jazidas 1 e 2 é de R$ 49.148,76 e R$ 196.594,74, respectivamente.
7.2 - Exploração de jazida de pedras
Este item trata dos serviços de escavação do volume de pedras
necessário, carga e transporte do material até a frente de serviço. Como as
pedras são materiais de 3ª categoria, utilizar-se-ão de equipamento próprio
para escavação das mesmas. Os proprietários das terras onde as jazidas se
localizam receberão R$ 1,04 por m³ escavado.
7.2.1 – Escavação, carga e transporte de material da jazida
A jazida de pedra está a 2,50 km da frente de serviço, ou seja, DMT
igual a 2500 metros, e é responsável por 34.196,67 m³. Desse modo, esse
serviço se enquadra no item S 01 102 07 do SICRO 2 e tem uma produção de
equipe de 36,00 m³ por hora. O custo unitário do m³ é R$ 26,75.
Isso posto, o tempo de execução do serviço é de 950 horas ou 119 dias
úteis para uma equipe, que possui os seguintes equipamentos e mão-de-obra:
• Equipamentos: uma carregadeira de pneus, um compressor de ar,
uma perfuratriz manual, uma perfuratriz sobre esteiras e dois
caminhões basculante para rocha de 18 toneladas;
• Mão-de-obra: um encarregado de turma, um blaster e um
servente, além de diversos materiais.
Para agilizar o serviço, adotam-se três equipes. Desse modo, o tempo
de execução passa a ser 317 horas ou 40 dias. O custo total do serviço é
obtido através da multiplicação entre 34.196,67 m³. e R$ 26,75, que é R$
914.760,92.
� 21
7.2.2 – Indenização de jazida
O valor da indenização da jazida, ou seja, valor pago ao proprietário da
mesma, é de R$ 1,04 por m³ escavado. Desse modo, a indenização para a
jazida de pedra é de R$ 35.564,54.
7.3 - Limpeza e desmatamento da frente de serviço
O item em questão, que é normalizado pela Especificação de Serviço nº
104-2009/ES do DNIT, abrange os serviços iniciais necessários para abertura
da frente de serviço e preparação do terreno para receber o material de aterro.
Na margem do rio, a vegetação típica é de pequeno porte com
quantidade média, sendo considerada, portanto, desmatamento leve. A
execução do serviço de desmatamento inclui a retirada de plantas, raízes e
solo altamente orgânico, numa espessura de 20 centímetros. Recorre-se à
Figura 3, de onde se obtém a largura base do dique, que é de 22 metros. Em
síntese, a faixa de limpeza compreende a margem do rio mais 22 metros
avançando até a cidade, numa espessura de 0,20 metros. Isso posto, o volume
de material inservível, retirado pelo serviço de limpeza, é obtido pela
multiplicação entre a largura da faixa de limpeza (22 metros), o comprimento do
dique (3.281,83 metros) e a espessura (0,20 metros), totalizando 14.440,05 m³.
A área da faixa de limpeza é de 72.200,26 m². O material retirado neste serviço
deve ser depositado no Bota-Fora 2.
O serviço em epígrafe é detalhado pelo item S 01 000 00 do SICRO 2,
cuja equipe é composta por um trator de esteiras com lâmina (228 kW),
encarregado de turma e dois serventes. O preço unitário do item é de R$ 0,30
por m2 e a produção da equipe é de 1444,00 m² por hora.
A área total de limpeza é de 72.200,26 m², portanto, o tempo de
execução é de 50 horas ou 7 dias úteis. O valor total do serviço é R$
21.660,08.
7.4 – Deposição de material no bota-fora
O item em questão trata da descarga e espalhamento do material
proveniente da limpeza e desmatamento da frente de serviço, num volume de
� 22
14.440,05 m³, na zona de bota-fora nº 2. Após isso, deverá ser feita a
compactação da região e posterior recomposição da cobertura vegetal.
7.4.1 – Transporte e descarga de material inservível
O material inservível gerado deve ser transportado até o bota-fora. Para
tanto, utiliza-se de caminhão basculante com capacidade de 10 m³ de carga,
detalhado no item A 00 001 05 do SICRO 2. A produção é de 197 tkm por hora
e tem custo unitário de R$ 0,55 por tkm. Um tkm significa transportar uma
tonelada de material em um quilômetro de rodovia. Portanto, para transportar
14.440,05 m³ de material inservível por 0,61 km, que é a distância da frente de
serviço ao bota-fora, obtém-se um valor em tkm de 8808,43.
Desse modo, o tempo de execução é de 45 horas ou 6 dias e tem um
custo total de R$ 4.844,64.
7.4.2 – Compactação de bota-fora
O material inservível transportado e descarregado no bota-fora deve ser
compactado, objetivando a regularização do terreno. Tal serviço é detalhado no
item S 01 513 01 do SICRO 2. A produção é de 336 m³ por hora e tem custo
unitário de R$ 1,75 por m³. O volume de material a ser compactado é o mesmo
transportado pelo caminhão basculante, que é 14.440,05 m³.
Isso posto, o tempo de execução do serviço é de 43 horas ou 6 dias
úteis para uma equipe, que possui os seguintes equipamentos e mão-de-obra:
• Equipamentos: uma motoniveladora, um trator agrícola, um rolo
compressor pé de carneiro vibratório, grade de discos e caminhão
tanque de 10.000 litros;
• Mão-de-obra: um encarregado de turma e dois serventes.
Desse modo, o custo total do serviço é de R$ 25.270,09.
7.5 – Execução do aterro
O item em questão trata do espalhamento do material proveniente das
jazidas de solos e compactação do corpo de aterro a 100% do proctor normal
� 23
nos 20 centímetros finais e a 95% do proctor normal nas camadas inferiores. O
aterro deverá ser executado em camadas de 20 centímetros, seguindo as
regras de compactação acima.
O dique possui altura de seis metros, portanto, são 30 camadas de
aterro com espessura de 20 centímetros. Nas 29 inferiores, a compactação
deve ser feita a 95% do proctor normal, com o rolo compactador passando a
cada vez que uma camada é concluída. Na camada mais superior, deverá ser
feita a compactação a 100% do proctor normal. O volume total das 29 primeiras
camadas é 206.755,35 m³ e da última camada é de 29.536,47 m³.
Os solos quando compactados sofrem uma redução de volume. O fator
de redução é dado pela relação entre a massa específica do material
compactado pela massa específica natural. Como não se dispõe de estudos
geotécnicos do material, estima-se um fator igual a 20%. Sabendo que o
volume que chegará à frente de serviço é 295.364,70 m³, que é o volume de
transporte, este sofrerá uma redução de 20%, passando a ser, após a
compactação, igual a 236.291,76 m³, que é exatamente igual ao volume de
solo necessário para a composição do aterro do dique.
7.5.1 – Compactação do aterro
A compactação do aterro é dividida entre compactação a 95% do proctor
normal e a 100% do proctor normal, pois são itens diferentes no SICRO 2.
7.5.1.1 – Compactação do aterro a 95% do proctor normal
O volume das 29 primeiras camadas é 206.755,35 m³, que é a
quantidade de material a ser compactado a 95% do proctor normal. Desse
modo, esse serviço se enquadra no item S 01 510 00 do SICRO 2 e tem uma
produção de equipe de 224,00 m³ por hora. O custo unitário do m³ é R$ 2,24.
Isso posto, o tempo de execução do serviço é de 924 horas ou 116 dias
úteis para uma equipe, que possui os seguintes equipamentos e mão-de-obra:
• Equipamentos: uma motoniveladora, um trator agrícola, um rolo
compressor pé de carneiro vibratório, grade de discos e dois
caminhões tanque de 10.000 litros;
� 24
• Mão-de-obra: um encarregado de turma e dois serventes.
Para otimizar o serviço, adotam-se cinco equipes. Desse modo, o tempo
de execução passa a ser de 24 dias úteis. O custo total do serviço é obtido
através da multiplicação entre 206.755,35 m³ e R$ 2,24, que é R$ 463.131,98.
7.5.1.2 – Compactação do aterro a 100% do proctor normal
O volume da última camada é 29.536,47 m³, que é a quantidade de
material a ser compactado a 100% do proctor normal. Desse modo, esse
serviço se enquadra no item S 01 511 00 do SICRO 2 e tem uma produção de
equipe de 168,00 m³ por hora. O custo unitário do m³ é R$ 2,64.
Isso posto, o tempo de execução do serviço é de 176 horas ou 22 dias
úteis para uma equipe, que possui os seguintes equipamentos e mão-de-obra:
• Equipamentos: uma motoniveladora, um trator agrícola, um rolo
compressor pé de carneiro vibratório, grade de discos e dois
caminhões tanque de 10.000 litros;
• Mão-de-obra: um encarregado de turma e dois serventes.
Para otimizar o serviço, adotam-se quatro equipes. Desse modo, o
tempo de execução passa a ser 44 horas ou 6 dias úteis. O custo total do
serviço é obtido através da multiplicação entre 29.536,47 m³ e R$ 2,64, que é
R$ 77.976,28.
7.6 – Execução do enrocamento
O enrocamento deverá ser executado após a conclusão do aterro de
solo. O serviço em questão é a execução do enrocamento com pedra
arrumada, sem rejunte, uma escorada na outra e no fundo do rio.
O serviço de execução de enrocamento com pedra arrumada é
detalhado no item nº S 05 000 00 do SICRO 2. O equipamento utilizado é
caminhão basculante 5 m³ 8,8 toneladas (130 kw) e a mão-de-obra é formada
por um pedreiro e dez serventes. A composição retirada do SICRO 2 está em
� 25
anexo. A produção da equipe é de 2,00 m³ por hora, num custo total unitário
(com 19,60% de LDI) de R$ 149,37 por m³.
O volume de enrocamento é 208,40 m³. Dividindo-se esse volume pela
produção da equipe, obtém-se um tempo de execução igual a 104,3 horas para
uma equipe. Para agilizar a execução, optou-se por duas equipes trabalhando
simultaneamente, o que faz com que sejam 52,15 horas de trabalho por
equipe. Desse modo, a execução do enrocamento durará sete dias úteis (52,15
/ 8). O custo total é de R$ 15.579,21 (104,3 h * R$ 149,37).
� 26
8.0 – Especificação da Distância Média de Transporte
Neste capítulo são resumidos as distâncias médias de transporte
envolvidas nos serviços especificados para construção do dique numa tabela,
que segue abaixo:
Tabela 1 - Resumo das Distâncias Médias de Transporte (DMT )
DESCRIÇÃO ORIGEM DESTINO DISTÂNCIA (km) VOLUME
(m³)
Transporte de material da jazida para a frente de serviço
Jazida de solo 1
Frente de Serviço 1
1,00 59.072,94
Transporte de material da jazida para a frente de serviço
Jazida de solo 2
Frente de Serviço 1
1,82 236.291,75
Transporte de material da jazida para a frente de serviço
Jazida de
pedras
Frente de Serviço 1
2,50 34.196,67
Transporte de material inservível da frente de serviço até o bota-fora
Frente de
serviço 1Bota-fora 2 0,61 14440,05
� 27
9.0 – Planilha Orçamentária
Neste capítulo é apresentada a planilha orçamentária final, feita a partir
dos serviços quantificados anteriormente. Usou-se o SICRO 2 do DNIT como
referencial de custos, sendo que o percentual de Lucro e Despesas Indiretas é
igual a 19,60% e já está incluído nos itens. O valor total da obra é de R$
3.972.987,95,
Serviço SICRO nº
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Limpeza camada vegetal em jazida (const e restr.) A 01 100 01 m² 78.731,00 R$ 0,39 R$ 30.705,09 2 571 9Esc. carga tr. mat 1ª c. DMT 800 a 1000m c/carre (jazida 1) S 01 100 13 m³ 47.258,42 R$ 7,59 R$ 358.691,41 1 214 28Esc. carga tr. mat 1ª c. DMT 1800 a 2000m c/carreg (jazida 2) S 01 100 18 m³ 189.033,40 R$ 9,16 R$ 1.731.545,94 4 214 28Expurgo de jazida (const e restr) A 01 105 01 m³ 15.746,20 R$ 2,03 R$ 31.964,79 1 106 19Indenização da jazida 1 M980 m³ 47.258,42 R$ 1,04 R$ 49.148,76 0 0 0Indenização da jazida 2 M980 m³ 189.033,40 R$ 1,04 R$ 196.594,74 0 0 0
Esc. carga transp. mat 3a cat DMT 1000 a 1200m S 01 102 07 m³ 34.196,67 R$ 26,75 R$ 914.760,92 3 36 40Indenização da jazida de pedras M980 m³ 34.196,67 R$ 1,04 R$ 35.564,54 0 0 0
Desm. dest. limpeza áreas c/arv. diam. até 0,15 m S 01 000 00 m² 72.200,26 R$ 0,30 R$ 21.660,08 1 1444 7
Transp. local c/ basc. 10m3 rodov. não pav (const) A 00 001 05 tkm 8808,43 0,55 R$ 4.844,64 1 197 6Compactação de material de "bota-fora" S 01 513 01 m³ 14.440,05 R$ 1,75 R$ 25.270,09 1 336 6
PLANILHA ORÇAMENTÁRIA
R$ 2.398.650,72
R$ 950.325,46
R$ 30.114,72
R$ 21.660,08
Exploração de jazidas de solos
Exploração de jazida de pedras
Limpeza e desmatamento da frente de serviço
Deposição do material no bota-fora
Compactação de aterros a 95% proctor normal S 01 510 00 m³ 206.755,35 R$ 2,24 R$ 463.131,98 5 224 24Compactação de aterros a 100% proctor normal S 01 511 00 m³ 29.536,47 R$ 2,64 R$ 77.976,28 4 168 6
Enrocamento de pedra arrumada S 05 000 00 m³ 208,4 R$ 149,37 R$ 31.128,71 2 2 7
R$ 3.972.987,95
R$ 541.108,26
R$ 31.128,71
TOTAL GERAL:
Execução do aterro
Execução do enrocamento
� 30
10.0 – Cronograma físico
Neste capítulo, apresenta-se o cronograma físico de execução da obra,
elaborado no software MS Project 2003. O “Gantti de Controle” a seguir
representa a evolução da obra de acordo com os vínculos entre cada etapa.
O prazo total de execução é de 138 dias úteis, que são
aproximadamente 7 meses (6 meses e 18 dias úteis), considerando um mês
igual a 20 dias úteis.
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� 36
11.0 - ANEXOS
� 47
REFERÊNCIAS
1. BALBINO, Adson Aislan Novaes; FARIA, Guilherme Campos Dell’Orto
de; GONÇALVES, Natan Trancoso. Estudo Hidrológico do Rio
Itabapoana. Apresentado ao Professor Fábio Zorzal da disciplina de
Hidrologia do Instituto Federal do Espírito Santo, no semestre 2009/1.
2. CALDAS, Juliana Lopes; DIAS, Maykon Barth de Oliveira; BORLOTI,
Talles Sonegheti. Estudo Hidrológico. Apresentado ao Professor Fábio
Zorzal da disciplina de Hidrologia do Instituto Federal do Espírito Santo,
no semestre 2009/1.
3. COSTA, Alberto Frederico Salume; TEIXEIRA, Brian Egídio Silva; REIS,
Geovani Firme; ALMEIDA, Rafael Gegenheimer de. Estudo
Hidrológico da Bacia do Rio Itabapoana com Foz na Cidade de Bom
Jesus do Norte (ES). Apresentado ao Professor Fábio Zorzal da
disciplina de Hidrologia do Instituto Federal do Espírito Santo, no
semestre 2009/1.
4. ZORZAL, Fábio Márcio Bisi. Estudo dirigido – Orientações para
elaboração do trabalho de terraplanagem. Instituto Federal do Espírito
Santo, 2008/2.
5. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes - DNIT.
Especificação de Serviço nº 278/97 – Terraplanagem: Serviços
Preliminares. Disponível em:
<http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/normas/DNER-
ES278-97.pdf>. Acesso em 14 set. 2009.
6. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes - DNIT.
Especificação de Serviço nº 279/97 – Terraplanagem: Caminhos de
Serviço. Disponível em:
<http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/normas/DNER-
ES279-97.pdf>. Acesso em 14 set. 2009.
7. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes - DNIT.
Especificação de Serviço nº 106/09 – Terraplanagem: Cortes.
� 48
Disponível em: <http://ipr.dnit.gov.br/normas/DNIT106_2009_ES.pdf>.
Acesso em 02 dez. 2009.
8. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes - DNIT.
Especificação de Serviço nº 107/09 – Terraplanagem: Empréstimos.
Disponível em: <http://ipr.dnit.gov.br/normas/DNIT107_2009_ES.pdf>.
Acesso em 02 dez. 2009.
9. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes - DNIT.
Especificação de Serviço nº 108/09 – Terraplanagem: Aterros.
Disponível em: <http://ipr.dnit.gov.br/normas/DNIT108_2009_ES.pdf>.
Acesso em 02 dez. 2009.
10. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes - DNIT.
Sistema de Custos Rodoviários 2 - Manual. Disponível em:
<http://www1.dnit.gov.br/rodovias/sicro/manual.htm>. Acesso em 02 dez.
2009.
11. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes - DNIT.
Sistema de Custos Rodoviários 2 – Estado: Rio de Janeiro – Data
base: julho/2009. Disponível em:
<http://www1.dnit.gov.br/rodovias/sicro/download/RJ0907_INFORMATIV
O.zip>. Acesso em 02 dez. 2009.