Baixe Interseções rodoviárias e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Civil, somente na Docsity! INTERSEÇÕES RODOVIÁRIAS 1. INTRODUÇÃO Interseções são áreas onde ocorrem o cruzamento ou entroncamento de duas ou mais vias. As soluções adotadas para as interseções tem grande importância no projeto de uma estrada porque podem interferir na segurança, capacidade de tráfego, velocidade de operação, além de serem obras de custos significativos em relação ao custo total da estrada. 2. CLASSIFICAÇÃO DAS INTERSEÇÕES As interseções podem ser classificadas inicialmente em dois grandes grupos: interseções em nível, quando as estradas que se interceptam possuem a mesma cota no ponto comum, e interseções em desnível, quando existem vias e/ou ramos da interseção cruzando-se em cotas diferentes. As interseções de cada um desses grupos podem ainda ser classificadas em três subgrupos: • Cruzamento: quando uma via for cortada por outra. • Entroncamento: quando uma via começa ou termina em outra. • Rotatória: quando duas ou mais vias encontra-se em um ponto e a solução escolhida baseia-se no uso de uma praça central de distribuição do tráfego. Cada um dos subgrupos pode ter um grande numero de soluções tipo. Não podem existir projetos padrões para os diversos tipos de interseções, porque em cada caso específico existirá um grande número de fatores que irão definir a solução mais adequada e consequentemente o melhor projeto. Os principais fatores que irão influir na escolha de uma solução são: capacidade de escoamento de tráfego, segurança e conforto das vias e da interseção e custos das obras necessárias. Uma interseção deve ser projetada de forma a não criar restrições ao escoamento do tráfego das vias que chegam até ela e, principalmente, não podem ser Pontos de engarrafamento de tráfego. Por outro lado, as soluções “ideais” representam obras caras que envolvem custos de viadutos, movimento de terra, grandes áreas de Desapropriação, obras especiais de drenagem etc. Assim cada interseção terá que ter um projeto especifico que leve em consideração a capacidade de tráfego necessária, condições topográficas e geográficas locais e a segurança do tráfego, com um custo mínimo. A Figura 1 mostra alguns tipos de interseções em nível (cruzamentos, entroncamentos e rotatórias) e as Figuras 2 (cruzamentos) e 3 (entroncamentos e rotatórias) mostram tipos de interseções em desnível. ENTRONCAMENTOS As interseções devem ser projetadas de forma a evitar ou reduzir pontos de conflito. Geralmente, as soluções que conseguem evitar pontos de conflito são soluções de alto custo exigindo a construção de viadutos, um maior número de ramos, consequentemente, maior movimento de terra, ocupando áreas maiores. Soluções desse tipo só são justificáveis em cruzamentos ou entroncamentos de estradas de grande volume de tráfego onde as interseções de alto custo são necessárias para garantir a segurança e o escoamento normal do tráfego. A maioria das interseções ocorre em estradas sem grande volume de tráfego onde alguns pontos de conflito podem ser aceitos, desde que adequadamente localizados de forma a não comprometer o livre escoamento do tráfego e principalmente não comprometer a segurança dos veículos. Em locais onde os pontos de conflito não podem ser evitados, de forma econômica, são necessários cuidados especiais quanto a segurança do tráfego. Nesses pontos é importante que existam boas condições de visibilidade de forma que os motoristas que aproximam-se dos pontos de conflito tenham uma perfeita visão das correntes de tráfego que serão cruzadas com o tempo suficiente para parar se necessário. Os pontos de conflito deverão ser localizados nas vias secundárias em correntes com menor volume de tráfego. Uma sinalização adequada deverá fixar as prioridades no cruzamento, quando for o caso. Trechos de entrelaçamento também devem ser evitados, sempre que possível, embora sejam menos perigosos que os pontos de conflito, pois nos entrelaçamentos as correntes de tráfego tem mesmo sentido. Podem ser usados em vias com maior volume de tráfego desde que bem sinalizadas e com visibilidade suficiente. A fim de se posicionar adequadamente, em função da operação que deseja efetuar, pode ser necessário que o veículo mude de faixa. Essa operação demanda um certo espaço que é função da velocidade com que o veículo se movimente, pois a prática mostra que o deslocamento lateral normalmente é feito a razão de 1 m/ s aproximadamente. Assim, se a faixa de tráfego possui uma largura de 3,5 m, por exemplo, o veículo gastará em torno de 3,5 segundos para mudar de faixa. Conhecendo-se a velocidade é possível estimar o espaço necessário para o veículo efetuar a manobra. A Figura 4 mostra exemplos de trechos de entrelaçamento em alguns tipos de interseções. FIGURA 4 - Exemplos de interseções onde ocorre trecho de entrelaçamento. Pontos de convergência e divergência, onde correntes de tráfego de mesmo sentido unense ou separam-se, não representam grandes problemas quando as correntes têm pequenos volumes. Nas correntes de tráfego de volumes significativos, esses pontos podem reduzir a capacidade de tráfego das vias e criar pontos de congestionamento de tráfego. Quando uma corrente de tráfego atinge um ponto de convergência para unir-se a outra corrente de grande volume, o motorista precisa parar e aguardar um vazio na corrente principal que permita sua entrada com segurança. Ocorrendo o vazio ele deverá acelerar seu veículo até atingir uma velocidade compatível com a corrente onde vai entrar. Para que isso seja possível é necessário: a) que o motorista da corrente secundária tenha perfeita visibilidade dos veículos que percorrem a corrente principal. b) que exista uma faixa adicional, de extensão suficiente para que o motorista possa parar se necessário, ver o vazio, acelerar e atingir velocidade suficiente para entrar no vazio sem prejudicar o escoamento da corrente principal. Analogamente, nos pontos de divergência de correntes com grandes volumes, o motorista que vai sair de uma corrente principal precisa reduzir a velocidade de seu veículo para uma velocidade compatível com as características geométricas do ramo onde vai entrar. Essa redução de velocidade, quando feita na corrente principal, obriga uma redução de velocidade dos veículos que o sucedem, afetando a segurança e o escoamento normal do tráfego. Para que isso não aconteça é necessário que exista: a) sinalização, que indique claramente ao motorista o ponto de saída. b) condições de visibilidade, que permitam ao motorista a visualização das características do ramo onde vai entrar c) faixa de tráfego adicional, que ofereça espaço suficiente para a desaceleração do veículo até atingir velocidade compatível com a do ramo, sem afetar o tráfego da corrente principal. Essas faixas adicionais são denominadas faixa de aceleração e faixa de desaceleração e são compostas por um trecho de largura constante (≥ 3,0 m, ideal 3,5 ou 3,6 m) e um trecho de largura variável (Tabela 1). Os comprimentos das faixas de aceleração e desaceleração variam com a velocidade de projeto e com o tráfego (Tabelas 2 e 3). TABELA 1: Comprimento do trecho de largura variável em função da velocidade diretriz TABELA 2: Comprimento das Faixas de Aceleração - Caso I – Rodovias de Trânsito Intenso TABELA 3: Comprimento das Faixas de Aceleração - Caso II – Rodovias de Trânsito Pouco Intenso TABELA 4: Comprimento das Faixas de Desaceleração TABELA 5: Comprimento Reduzido para Faixa de Desaceleração 3.2. VELOCIDADES • peso total ≤ 4 toneladas • carros esporte, caminhonetes, utilitários, furgões e pick-ups 3.3.2 - Caminhões e Ônibus • peso total: 4 a 20 toneladas (categoria C) • veículos comerciais compostos por uma unidade rígida e veículos de transporte coletivo 3.3.3 - Caminhões Combinados Médios • equivalentes a 2 caminhões rígidos • veículos combinados de uma unidade tratora (cavalo-mecânico) articulada a um semi-reboque 3.4. ANÁLISE DE VISIBILIDADE Nos diversos ramos de uma interseção deverão sempre ser respeitadas as condições mínimas de visibilidade estabelecidas para as estradas. Assim, tanto a planta quanto o perfil dos ramos devem ter características geométricas (principalmente raios de curvas) que permitam uma visibilidade da pista igual ou maior que a distância de frenagem estabelecida para a velocidade de projeto do ramo. Além disso, pontos de convergência e divergência de correntes de tráfego deverão ser visíveis a uma distância não inferior a 100 m. No projeto do anel rodoviário de São Paulo foi recomendada a distância de visibilidade de 300 m na via principal e 180 m nas vias secundárias. É importante que a concepção geral do projeto não crie taludes ou obras que interfiram com a visibilidade em pontos de junção ou cruzamento de correntes de tráfego. Problemas desse tipo são comuns em interseções com níveis diferentes quando os ramos são projetados dentro de cortes. Nesses casos é importante que o terreno seja aplainado nas proximidades dos pontos de interferência para que os motoristas de uma corrente de tráfego tenham boa visibilidade da outra. Do ponto de vista da visibilidade, as melhores soluções para as interseções com níveis diferentes são as que geram ramos em aterro. Cuidados especiais quanto a visibilidade, também deverão ser tomados nas praças rotatórias em nível quando essas são localizadas em pontos altos, dificultando ao motorista que aproxima-se dela uma visão global do movimento de veículos na praça. Do ponto de vista de visibilidade, a melhor solução para as praças rotatórias é quando a rótula central está localizada em terreno plano ou em ponto baixo de forma que todos os veículos que dela se aproximam tenham uma visão total do movimento de veículos no anel central da praça. 4. ELEMENTOS GEOMÉTRICOS - VALORES MÍNIMOS As interseções requerem uma análise e um projeto cuidadoso. A operação de uma rodovia é diretamente afetada pelo projeto, adequado ou não, de suas interseções. Os critérios de escolha dos elementos geométricos de uma interseção são basicamente os mesmos adotados para as rodovias, podendo-se adotar, para alguns parâmetros, valores diferentes dos que se adotam em trechos correntes. 4.1. PLANTA - CURVAS HORIZONTAIS Em ramos com velocidade de projeto acima de 30 km/h, as suas tangentes deverão ser concordadas com curvas circulares com transições. Os raios dos trechos circulares, superelevações e os comprimentos de transição deverão respeitar os mesmos critérios de cálculo estabelecidos para a rodovia, levando-se em consideração a velocidade de projeto estabelecida para o ramo (Tabela 8). TABELA 8: Raios mínimos para curvas em interseções O motorista que percorre uma interseção aceita menores condições de conforto nesses locais do que nos trechos de estradas. Por isso é possível fixar para as curvas das interseções, valores máximos para o coeficiente de atrito lateral (fmáx) bem maiores que os valores convencionais. Como para as rodovias o valor de fmáx é fixado por um critério de conforto, é possível adotar para as interseções o dobro do valor estabelecido para as rodovias sem afetar as condições mínimas de segurança. Em locais onde está prevista conversão, com ou sem dispositivos de canalização de tráfego, é necessário que sejam respeitados os gabaritos mínimos de conversão de veículos adotados no projeto. Nesse caso, os bordos do pavimento deverão ser projetados de maneira a se ajustar com a trajetória do veículo padrão de projeto. Dependendo da solução adotada poderão surgir ramos que exijam curvas de grande ângulo central, como ocorrem nas alças de trevos. Nesses casos, algumas vezes é necessário o uso de curvas compostas com dois ou três raios diferentes, para melhor ajuste do projeto às necessidades locais. As curvas compostas devem ser evitadas sempre que possível, pois a redução do raio em uma curva sempre surpreende o motorista, sendo portanto um ponto de menor segurança. Quando é inevitável o uso de curvas compostas, estas deverão ter transições na entrada e saída da curva. É aconselhável o uso de trechos de transição em todos os pontos de mudança de raio para evitar a passagem abrupta de um raio maior para um menor. 4.1.1. Transições As diversas curvas circulares de interseções deverão ser concordadas com as tangentes através de curvas de transição projetadas analogamente ao projeto das rodovias. Para a escolha do comprimento de transição é desejável que sejam respeitados os valores mínimos estabelecidos para o projeto normal das rodovias. Entretanto, devido às características especificas, os motoristas aceitarão melhor critérios inferiores de projeto nas interseções do que nas rodovias e, consequentemente, é possível adotar uma variação da aceleração centrípeta, J, maior que o valor Jmáx = 0,6 m/s3, adotado no critério dinâmico para o projeto de rodovias. Como nas interseções são usados raios baixos com freqüência (valores próximos ou iguais aos mínimos estabelecidos), gerando superelevações próximas aos valores máximos adotados, é importante que o comprimento da transição seja suficiente para uma adequada variação de superelevação no trecho de transição. Os critérios de comprimento mínimo para a variação da superelevação deverão ser respeitados (Tabela 9).