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PROJETO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA E SANEAMENTO Memorial Descritivo e de Cálculo
Fernando Marques de Almeida Gustavo Luigi Aimi Juliano da Rocha Soares Rafael Junior Bedendo Sérgio Pereira de Farias Junior Vinicius José Corrêa de Magalhães
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO Campus Universitário de Sinop Departamento de Engenharia Civil
SINOP – MATO GROSSO SETEMBRO DE 2013
PROJETO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA E SANEAMENTO Memorial Descritivo e de Cálculo
Fernando Marques de Almeida Gustavo Luigi Aimi Juliano da Rocha Soares Rafael Junior Bedendo Sérgio Pereira de Farias Junior Vinicius José Corrêa de Magalhães
Trabalho submetido à disciplina de Abastecimento de Água e Saneamento como pré – requisito para aprovação parcial no curso de Bacharelado em Engenharia Civil da Universidade do Estado de Mato Grosso.
Docente: Prof. Renan Souza de Almeida
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO Campus Universitário de Sinop Departamento de Engenharia Civil
SINOP – MATO GROSSO SETEMBRO DE 2013
DEDICATÓRIA
Dedicamos este trabalho, Aos futuros colegas que cursaram esta disciplina Para que sirva de exemplo, E fique como prova de nossa dedicação.
AGRADECIMENTOS Num primeiro momento, agradecemos a Deus por nossas vidas, o maior presente que pode nos conceder e, também, pela oportunidade de estarmos fazendo parte deste curso, Engenharia Civil e, assim, nos preparando para trilas os caminhos do nosso futuro. Segundo, as nossas famílias, por terem sido projetistas e gestores da nossa formação de caráter, moral e desejo de aprender e fazer para, assim, crescermos com nossas experiências e rumar firmes e perseverantes até nossos objetivos. Não diferente, também agradecemos aqueles que por livre escolha acabam se tornando membros da nossa família, os amigos, insubstituíveis na caminhada do dia a dia que, sem a qual, faria da felicidade algo intangível. Por último, aos professores, que são a “mola mestre” da nossa formação e, a cada novo dia, nos apresentam novidades e instruem-nos a dar os próximos passos.
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RESUMO Este trabalho foi elaborado com objetivo de desenvolver um projeto de sistema de rede de esgotamento sanitário, passando pelas etapas de concepção, projeto básico e executivo. O desenvolvimento do projeto abrangeu desde revisão teórica dos elementos de projeto, materiais empregados, órgãos acessórios, estimativas de crescimento populacional e outros. Atenção maior é dada, principalmente, ao cálculo dos trechos. Enfim, objetivou-se dimensionar todos os trechos da rede e apresentou-se, no memorial de cálculo, uma parcela dos procedimentos implementados no ambiente de planinhas eletrônicas do Excell.
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ÍNDICE ANALÍTICO SUMÁRIO RESUMO....................................................................................................................................... i ÍNDICE ANALÍTICO ...................................................................................................................... ii SUMÁRIO................................................................................................................................. ii LISTA DE FIGURAS .................................................................................................................. iv LISTA DE TABELAS ................................................................................................................... v LISTA DE SÍMBOLOS ............................................................................................................... vi CAPÍTULO 1 ................................................................................................................................. 1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 1 1.1.
INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 2
1.2.
OBJETIVO...................................................................................................................... 3
1.3.
JUSTIFICATIVA .............................................................................................................. 3
1.4.
ORGANIZAÇÃO ............................................................................................................. 3
CAPÍTULO 2 ................................................................................................................................. 5 MEMORIAL DESCRITIVO ............................................................................................................. 5 2.1.
O MUNICÍPIO DE MOGI DAS CRUZES (SP) ................................................................... 6
2.1.1.
Geografia .............................................................................................................. 6
2.1.2.
Localização ............................................................................................................ 6
2.1.3.
Economia .............................................................................................................. 7
2.1.4.
Saneamento Básico .............................................................................................. 7
2.2.
O PROJETO ................................................................................................................... 7
2.3.
DADOS INICIAIS ............................................................................................................ 8
2.4.
ASPECTOS TOPOGRÁFICOS .......................................................................................... 9
2.5.
PROJETO DA REDE COLETORA ..................................................................................... 9
2.5.1.
Traçado ................................................................................................................. 9
2.5.2.
Dimensionamento das Redes Coletoras............................................................... 9
2.5.3.
Materiais ............................................................................................................. 10
2.6.
ORÇAMENTO .............................................................................................................. 10
2.7.
SERVIÇOS PRELIMINARES........................................................................................... 10 PROJETO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA E SANEAMENTO Memorial Descritivo e de Cálculo
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2.8.
LOCAÇÃO DA REDE .................................................................................................... 10
2.9.
INSTALAÇÃO DA REDE................................................................................................ 11
2.9.1.
Retirada da pavimentação.................................................................................. 11
2.9.2.
Escavação............................................................................................................ 11
2.9.3.
Escoramento ....................................................................................................... 12
2.9.4.
Esgotamento....................................................................................................... 12
2.9.5.
Assentamento da Tubulação .............................................................................. 12
2.9.6.
Reaterro .............................................................................................................. 13
2.9.7.
Execução dos Órgãos Acessórios de Rede.......................................................... 13
2.10.
SERVIÇOS COMPLEMENTARES ............................................................................... 13
CAPÍTULO 3 ............................................................................................................................... 14 MEMORIAL DE CÁLCULO .......................................................................................................... 14 3.1.
DADOS INICIAIS .......................................................................................................... 15
3.1.1.
Fórmulas ............................................................................................................. 15
3.1.2.
Cálculos Preliminares.......................................................................................... 17
3.1.3.
Dimensionamento do Trecho T – 16 – 59 – 60 .................................................. 18
3.1.4.
Dimensionamento do Trecho T – 16 – 60 – 61 .................................................. 22
CAPÍTULO 4 ............................................................................................................................... 26 CONCLUSÕES ............................................................................................................................ 26 4.1.
CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................ 27
CAPÍTULO 5 ............................................................................................................................... 28 REFERÊNCIAS ............................................................................................................................ 28 5.1.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................. 29
CAPÍTULO 6 ............................................................................................................................... 30 ANEXOS ..................................................................................................................................... 30 ANEXO I ................................................................................................................................. 31 PRANCHAS DO PROJETO ....................................................................................................... 31 ANEXO II ................................................................................................................................ 32 PLANILHA ORÇAMENTARIA .................................................................................................. 32
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ÍNDICE ANALÍTICO LISTA DE FIGURAS Nenhuma entrada de índice de ilustrações foi encontrada.
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ÍNDICE ANALÍTICO LISTA DE TABELAS TABELA 1 - Níveis de atendimento de esgotamento sanitário no Brasil. .................................. 2 TABELA 2 - Acadêmicos do grupo e respectivos RA. .................................................................. 8 TABELA 3 - Dados para o dimensionamento............................................................................ 15
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ÍNDICE ANALÍTICO LISTA DE SÍMBOLOS Vazão da demanda doméstica para início de projeto Vazão de demanda doméstica para final de projeto Taxa de contribuição linear para início de projeto Taxa de contribuição linear para final de projeto Vazão no trecho montante Vazão no trecho jusante Inclinação do terreno Inclinação mínima do coletor Diâmetro da tubulação do coletor Tensão Trativa Velocidade de cheia Velocidade Crítica
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CAPÍTULO 1 INTRODUÇÃO Neste capítulo é apresentada a importância do estudo, elaboração dos projetos e execução das redes de esgotamento sanitário, os objetivos, justificativa e organização deste trabalho.
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1.1.
INTRODUÇÃO O termo esgoto é utilizado para designar águas que, após a utilização humana, seja
de uso doméstico (banho, lavar louça, descarga da bacia sanitária, etc.) ou até mesmo comercial e industrial, apresentam suas características naturais alteradas, sendo então chamadas de águas servidas que, então, devem ser destinadas aos sistemas de coleta e tratamento de esgotos individuais ou públicos. No caso dos sistemas de esgotamento sanitário público por rede geral, sendo esse responsável por coletar, transportar, tratar e dar o destino final aos esgotos gerados, faz-se necessário a construção de um conjunto estrutural que compreende canalizações coletoras funcionando por gravidade, unidades de tratamento e de recalque quando imprescindíveis, obras de transporte e de lançamento final, além de uma série de órgãos acessórios indispensáveis para que o sistema funcione e seja operado com eficiência. A importância do sistema de esgoto apresenta maior relevância quanto a qualidade de vida do ser humano quando atrelado ao uso das águas e, por conseguinte, da sua poluição, que podem gerar os mais diversos impactos, tais como na veiculação de doenças, agravamento dos problemas de escassez da água, desequilíbrios ecológicos e outros. De acordo com dados levantados pelo SNIS – Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento, em 2010, somente 10 % da população da região norte contava com coleta de esgoto. A tabela 01 apresenta as condições de esgotamento sanitário de cada região geográfica do Brasil. TABELA 1 - Níveis de atendimento de esgotamento sanitário no Brasil. ÍNDICE DE ATENDIMENTO COM REDE (%) REGIÕES
ÁGUA
COLETA DE ESGOTOS
ÍNDICE DE TRATAMENTO DOS ESGOTOS GERADOS (%)
TOTAL
URBANO
TOTAL
URBANO
TOTAL
NORTE
57,50
71,80
8,10
10,00
22,40
NORDESTE
68,10
87,10
19,60
26,10
32,00
SUDESTE
91,30
96,60
71,80
76,90
40,80
SUL
84,90
96,00
34,30
39,90
33,40
CENTRO-OESTE
86,20
95,30
46,00
50,50
43,10
BRASIL
81,81
92,50
46,20
53,50
37,90 (Fonte: SNIS, 2010)
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Sendo assim, destaca-se a importância do projeto de redes de esgoto geral para atendimento a população como forma de melhorar as condições de vida, num âmbito social, econômico e ambiental. 1.2.
OBJETIVO Desenvolver um projeto de engenharia de rede de esgotamento sanitário, contendo
os elementos e informações necessárias e suficientes para que a obra seja executada com segurança, funcionalidade, adequação, facilidade de construção, conservação e operação, durabilidade dos componentes e principalmente a possibilidade do emprego de mão-deobra, material, matérias-primas e tecnologias existentes no local. 1.3.
JUSTIFICATIVA Estudar a importância, técnicas, normas e metodologias adotadas para o dimensionamento e construção da rede de esgoto.
Compreender a concepção, dimensionamento e funcionamento das redes de esgoto.
Projetar e dimensionar uma rede de esgotamento sanitário para uma porção do município de Mogi das Cruzes (SP), considerando uma população hipotética e crescimento linear para um horizonte de projeto de 10 anos.
1.4.
ORGANIZAÇÃO Este trabalho está organizado em 06 (seis) capítulos, fracionados na parcela
introdutória, apresentação do projeto, memoriais, desenhos e especificações. Resumidamente, os capítulos foram assim abordados:
Capítulo 1 – Introdução o Este capítulo retratou o panorama geral a demanda e importância do projeto e construção das redes de esgoto sanitário, objetivos e justificativa para realização deste trabalho e sua diagramação.
Capítulo 2 – Memorial Descritivo
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o Neste capítulo serão tratados, de forma sucinta, a descrição do munícipio, as principais atividades econômicas e equipamentos sanitários urbanos. Também é feita uma abordagem da concepção da obra, técnicas adotadas e, principalmente, a forma de execução de cada etapa da obra projetada e bem como dos materiais empregados na construção da mesma.
Capítulo 3 – Memorial de Cálculo o O capítulo 3 apresenta a rotina de cálculo utilizada no dimensionamento da rede coletora de esgoto, as fórmulas, coeficientes e demais itens específicos e, inclusive, a planilha orçamentária.
Capítulo 4 – Conclusão o Neste capítulo foram realizadas observações e conclusões a respeito do projeto.
Capítulo 5 – Referências o Apresentação de todas as referências bibliográficas empregadas para elaboração deste trabalho.
Capítulo 6 – Anexos o Neste capítulo final são encontram-se as pranchas do projeto plotadas, sendo apresentado o traçado da rede coletora, as tabelas de dimensionamento e tabela de interpolações.
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CAPÍTULO 2 MEMORIAL DESCRITIVO Neste capítulo serão tratados, de forma sucinta, a descrição do munícipio, as principais atividades econômicas e equipamentos sanitários urbanos. Também é feita uma abordagem da concepção da obra, técnicas adotadas e, principalmente, a forma de execução de cada etapa da obra projetada e bem como dos materiais empregados na construção da mesma.
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2.1.
O MUNICÍPIO DE MOGI DAS CRUZES (SP) O município de Mogi das Cruzes está inserido na região metropolitana da capital
paulista, ocupando uma área de 713 Km² e contando com uma população de 387.779 habitantes, segundo o Censo demográfico de 2010. 2.1.1. Geografia Mogi das Cruzes situa-se a uma altitude média de 780 metros. Seu ponto mais alto é o pico do Urubu com 1160 metros, localizado na serra do Itapety. O município é cortado por duas serras: a Serra do Mar e a Serra do Itapety e ainda pelo Rio Tietê. Em seu território se encontram duas represas que fazem parte do Sistema Produtor do Alto Tietê, os reservatórios de Taiaçupeba e do rio Jundiaí. O clima do município, como em toda a Região Metropolitana de São Paulo, é o subtropical, tipo Cwa. O verão é pouco quente e chuvoso; o inverno, ameno e subseco. A média de temperatura anual gira em torno dos 20°C, sendo o mês mais frio julho (média de 15°C) e o mais quente fevereiro (média de 27°C). O índice pluviométrico anual fica em torno de 1.300 mm. 2.1.2. Localização Mogi das Cruzes está situada na região leste da Grande São Paulo, no Alto Tietê. O ponto de referência é o marco zero, um obelisco instalado na Praça Coronel Benedito de Almeida, em frente à Igreja Matriz Catedral Sant'Ana.
Latitude: -23º31'23.7" sul.
Longitude: -46º11'31.2" oeste.
Altitude: 742 metros acima do nível do mar.
Os limites são Santa Isabel a noroeste e norte, Guararema a nordeste, Biritiba-Mirim a leste, Bertioga e Santos a sul, Santo André a sudoeste, Suzano a sudoeste e oeste, Itaquaquecetuba a oeste e Arujá a noroeste. Após a capital, Mogi das Cruzes é o maior município em área da Grande São Paulo, com 713,291 km².
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2.1.3. Economia Mogi das Cruzes tem uma economia muito diversificada. Possui uma agricultura muito forte: é o maior polo produtor de hortaliças, cogumelos, caqui, orquídeas e nêsperas do Brasil. Por outro lado é uma cidade que vive uma expansão industrial forte, com 891 indústrias, entre elas a General Motors (GM), a Valtra, controlada pela AGCO Corporation, que é a maior fabricante de tratores agrícolas do Brasil, a Imerys do Brasil e a Gerdau. O setor industrial emprega 20 mil pessoas. No setor de serviços, há 21 mil pessoas empregadas e duas das maiores empresas de telemarketing do País, a TIVIT e a Contractor, que empregam mais de 5 mil pessoas. No comércio há 7.200 estabelecimentos comerciais e 17 mil pessoas empregadas. A economia tem crescido 5% ao ano. Isso acontece exatamente pelo número de empresas que estão se instalando na cidade e por ter uma economia tão variada, que não permite que entre em crise. O orçamento cresceu mais de 10% entre dois anos recentes. Há 20 empresas em construção, 13 estão elaborando projetos, 13 empresas incubadas e duas estão em tramitação na prefeitura. Ao todo são 48 empresas que devem gerar 8.035 empregos diretos. No espaço de 15 milhões de metros quadrados a prefeitura oferece incentivos fiscais, que variam de acordo com o faturamento e geração de empregos do empreendimento e já abriga 35 indústrias, entre elas a GM Motors e a Kimberly Clark. 2.1.4. Saneamento Básico Levantamento pelo instituto Trata Brasil, com base nos dados fornecidos pelo Ministério das Cidades, mostra que o município de Mogi das Cruzes tem o 9ª melhor sistema de saneamento básico entre os 79 municípios brasileiros com mais de 300.000 habitantes. O município tem 96% de atendimento de água e 91% de atendimento de esgoto. Não é a primeira vez que o município por meio do SEMAE (Serviço Municipal de Águas e Esgotos de Mogi das Cruzes) ocupa uma boa posição nesse quesito: Mogi das Cruzes ocupou a 10ª posição em 2004 nessa mesma pesquisa 2.2.
O PROJETO
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O dimensionamento da rede foi feito apenas nos trechos que abrangiam o loteamento destacado, começando acima do Jd. Aeródromo Internacional, passando pela área verde e chegando no Jd. Cacique, na parte superior do mapa. Dentro desses trechos foi colocado também uma Estação Elevatória – E.E, localizada no canto superior direito do projeto, próximo ao sub-trechos 18-19 e 20-21, ambos do trecho 1 (T – 01). Todo início de rede começa por um terminal de limpeza, este início deve ser perpendicular à ligação dos lotes, porém como o projeto não específica os limites dos terrenos todas as redes se iniciaram nas esquinas das quadras. A escolha de se utilizar caixas de passagem além dos poços de visita, se deu pelo fato de as CP’s serem mais baratos e atenderem as exigências dos trechos em questão. Dentre os materiais, foi escolhida a tubulação do tipo PVC por ser a mais utilizada e de fácil dimensionamento. 2.3.
DADOS INICIAIS O presente trabalho trata-se de um projeto e dimensionamento de um sistema de
uma rede de esgoto sanitário de um loteamento, a qual posteriormente irá se ligar a futuras redes e tubulações que irão levar os resíduos ao seu destino final. Neste intuito foi projetado vários trechos entre as quadras deste loteamento os quais se ligaram aos coletores troncos que também serão dimensionados. Na tabela 2 temos uma linha em destaque que representa a escolha de um dos RA (registro acadêmico) dentre os integrantes do grupo para estabelecermos a população inicial e bem como a taxa de crescimento anual da população de projeto. TABELA 2 - Acadêmicos do grupo e respectivos RA. Fernando Marques de Almeida
912532
Gustavo Luigi Aimi
822544
Juliano da Rocha Soares
722539
Rafael Junior Bedendo
812511
Sérgio Pereira de Farias Junior
912523
Vinicius José Corrêa de Magalhães
912501
A população inicial do projeto é de 8.111 pessoas, com crescimento geométrico de 1 % ao ano sendo que o horizonte de projeto será de 10 anos. Estimando-se assim uma população final de aproximadamente 8.955 habitantes. PROJETO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA E SANEAMENTO Memorial Descritivo e de Cálculo
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2.4.
ASPECTOS TOPOGRÁFICOS Trata se de um loteamento onde a maior cota de nível é de 776,90 m localizado no
trecho T – 04, próximo ao sub-trecho 41 -35 e a menor cota de 749,70 m localizada no trecho T – 17. A rede projetada possui um total de 7.234,02 m de extensão. Ressaltando que o dimensionamento deste projeto compreende apenas o loteamento, os demais órgão do sistema sanitário como, estação de tratamento, interceptores, emissário, ligações com outras redes já existentes ou futuras não estão especificadas neste trabalho. As cotas dos pontos da rede de esgoto tanto de terreno quanto dos seus coletores estão especificadas na legenda do projeto nas respectivas pranchas. 2.5.
PROJETO DA REDE COLETORA
2.5.1. Traçado Para elaboração do traçado da rede foi levado em consideração:
Coleta de todas as economias da área de projeto;
Economicidade pelo traçado, profundidade adequada e interferências;
Local de lançamento e posição do conjunto de equipamentos do tratamento;
A rede projetada está subdividida em 24 coletores os quais estão especificados em planta juntamente com os coletores secundário e seus detalhes. Há também o traçado de futuras ligações a rede dimensionada, como também do interceptor que irá levar os dejetos até o emissário para que os mesmos cheguem até a futura estação de tratamento. 2.5.2. Dimensionamento das Redes Coletoras As redes coletoras foram dimensionadas conforme a “NBR 9649 – Projeto de redes coletores de esgoto sanitário – Procedimento”, de 1986. Levando em consideração que a tubulação será de PVC, para os cálculos de dimensionamento foi utilizado o coeficiente de Manning ( ) igual a 0,01. Todas as fórmulas para os cálculos serão apresentadas no memorial de cálculo.
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2.5.3. Materiais Em todo início de trecho há um terminal de limpeza (TL). Entre trechos que recebem poucas contribuições há caixa de passagem e nos demais com mais contribuições, deflexões ou mudança de diâmetro das tubulações, foram previstos poços de visita (PV).
Tubos: o material utilizado nas tubulações será o do tipo PVC, próprio para redes de esgoto sanitário.
Terminal de limpeza (TL): as cabeceiras de rede estão previstos os terminais de limpeza, que devem possuir dimensão que permita a introdução de aparelhos e equipamentos de limpeza. Normalmente os TLs possuem diâmetro de 60 cm.
Poços de visita (PV): constitui-se de coroa de tijolos maciços com diâmetro interno de 1.00 m e altura variável, anéis de concreto diâmetro interno de 600 mm, anel redutor e tampa concreto armado.
Caixa de Passagem (CP): possui diâmetro menor que o PV, de aproximadamente 600 mm, feito de alvenaria com altura variável de acordo com as cotas do terreno.
2.6.
ORÇAMENTO O orçamento foi montado a partir da TCPO 13 e os valores utilizados foram obtidos
da tabela de insumos e serviços da SINAPI de fevereiro de 2012. A planilha orçamentaria é apresentada no Anexo II. 2.7.
SERVIÇOS PRELIMINARES Estes serviços estão relacionados à sinalização e segurança da obra, locação da vala,
bem como a mobilização da equipe de trabalhadores. 2.8.
LOCAÇÃO DA REDE Após estudar minuciosamente o trajeto da rede, tendo realizado consultas em
plantas, cadastros das concessionárias envolvidas e topografia, parte-se para a locação da obra pela demarcação da vala.
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2.9.
INSTALAÇÃO DA REDE Estes serviços compreendem a retirada de pavimentação, escavação, escoramento,
esgotamento, assentamento da tubulação, reaterro da vala e construção dos órgãos acessórios. 2.9.1. Retirada da pavimentação A retirada de pavimentação e a primeira etapa da instalação da rede de esgotos. Essa atividade pode ser exercida de forma manual ou mecânica, sendo a picareta e britadeira as ferramentas mais comuns. Para a remoção do pavimento deve-se prever 15 cm adicionais na largura da vala, com a finalidade de se evitar acidentes com os operários que nela irão realizar os serviços. Todo o material proveniente destas tarefas deve ser imediatamente transportado para o “bota-fora” 2.9.2. Escavação Para ABNT (1992), na NBR 12.266, a escavação de valas é a remoção de solo desde a superfície natural do terreno ate a profundidade definida no projeto. Um dos fatores que mais oneram a instalação de uma rede coletora de esgotos e a presença de rochas e outros componentes do solo cujos preços não estavam computados no orçamento devido a um estudo de sondagem ineficiente ou ate mesmo a falta deste. A escavação deve ser realizada no sentido inverso do fluxo do esgoto, ou seja, de jusante para montante. As ferramentas mais utilizadas para a escavação manual são a picareta, enxada, enxadão e pá. A escavação mecânica, embora seja tida como mais econômica, nem sempre pode ser realizada, principalmente em locais onde as interferências não são muito bem apresentadas. Os equipamentos que são mais frequentemente usados são: retro escavadeira, escavadeiras hidráulicas, drag-lines e pás-carregadeiras. Na maioria dos casos o solo escavado pode ser utilizado para o reaterro da vala, logo deve estar a uma distancia de, no mínimo, 0,60m a partir da borda da vala. Se o solo escavado for de baixa qualidade, deve ser removido para bota-fora de imediato, partindo do pressuposto que não será reutilizado em hipótese alguma.
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2.9.3. Escoramento A finalidade do escoramento é manter a estabilidade do solo que formam as paredes laterais das valas escavadas para o assentamento da rede, de modo a evitar acidentes com os trabalhadores e garantir segurança para prédios próximos às escavações. As valas com profundidades superiores a 1,25m devem obrigatoriamente (Portaria n°. 46 do Ministério do Trabalho) ser escoradas. Recomenda que o escoramento descontínuo possua as seguintes características:
Tábuas de 0,027 x 0,30m,
Espaçamento de 0,30m,
Travadas horizontalmente por longarinas de 0,08m x 0,16m em toda a sua extensão,
As estroncas devem ser espaçadas de 1,35 m, sendo que a primeira estronca deve estar colocada a 0,40m da extremidade da longarina,
Espaçadas verticalmente de 1,00m com estroncas de 0,20m.
2.9.4. Esgotamento As escavações nas valas não podem ter suas estabilidades comprometidas em qualquer circunstância. Devido as chuvas ou infiltração do lençol freático, devem ser previstas bombas para o esgotamento das águas que porventura venham a adentrar nas valas, para que as mesmas não comprometam a estabilidade das escavações e, assim, dificultem o assentamento das tubulações. 2.9.5. Assentamento da Tubulação Algumas precauções são importantes para o assentamento dos tubos, como transporte de onde o mesmo está localizado até o fundo da vala, que pode ser realizado de forma manual ou mecânica através de equipamentos adequados. Ultimamente, as companhias de saneamento estão utilizando materiais de tubos que sejam mais fáceis de serem manuseados e instalados, como tubos de PVC com juntas elásticas integradas. Execução do assentamento deve ser realizada no sentido inverso do fluxo do esgoto, ou seja, de jusante para montante. As tubulações podem ser assentadas no próprio terreno (assentamento simples), em lastro de concreto magro, laje e berço. PROJETO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA E SANEAMENTO Memorial Descritivo e de Cálculo
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2.9.6. Reaterro O reaterro é definido pelo encobrimento dos tubos com o material (solo) proveniente das escavações ou de empréstimo. Sempre que a tubulação for assentada, verificado o alinhamento, a declividade e a estanqueidade, e importante que a vala seja aterrada de imediato. A compactação do material pode ser realizada de forma manual com socadores a cada camada, já a mecânica é feita a partir de pressão ou vibração do solo e pode ser por: impacto, vibração, pressão estática ou amassamento. Assim como na escavação, a utilização de maquinas de maior porte para compactação mecânica e recomendada para valas de maior largura. As camadas a serem compactadas devem ser pouco espessas e não excederem 20 cm. 2.9.7. Execução dos Órgãos Acessórios de Rede O projeto do sistema de esgotamento sanitário deve especificar o tipo de construção do poço de visita, com a laje de fundo podendo ser de concreto armado ou simples. Os poços de visita podem ser construídos em alvenaria de blocos de cimento ou tijolos maciços. Os terminais de inspeção e limpeza podem ser construídos em alvenaria ou em aduelas pré-moldados de concreto armado, podendo os mesmos ser adquiridos fabricados em PVC (TIL radial). Para profundidades até 1,80m, normalmente são construídos em alvenaria e em anéis pré-moldados até profundidades de 3,00m no máximo. 2.10. SERVIÇOS COMPLEMENTARES São serviços que complementam a implantação da rede coletora de esgoto. Esses serviços compreendem o teste de estanqueidade das juntas dos tubos, a recomposição do pavimento, instalação da ligação predial e limpeza final da obra.
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CAPÍTULO 3 MEMORIAL DE CÁLCULO O capítulo 3 apresenta a rotina de cálculo utilizada no dimensionamento da rede coletora de esgoto, as fórmulas, coeficientes e demais itens específicos e, inclusive, a planilha orçamentária.
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3.1.
DADOS INICIAIS Sejam primeiramente os dados iniciais do projeto: TABELA 3 - Dados para o dimensionamento.
Número de matrícula (RA)
812511
População Inicial (Pi)
8.111
Taxa de Crescimento Geométrico (%)
1%
Horizonte de Projeto (n)
10
Consume de Água Per Capita (q)
200,00
Profundidade dos Coletores
1,10
Coeficiente de retorno
0,80
Coeficiente de Máx vazão diária (K1)
1,2
Coeficiente de Máx vazão horária (K2)
1,5
Taxa de infiltração (tinf) Comprimento Total da rede (m)
0,0005 7.234,02
Coeficiente de Retorno (C)
0,80
N para PVC
0,01
População Final (Pf)
8.955
3.1.1. Fórmulas
Vazão da demanda doméstica para início de projeto (
):
Vazão de demanda doméstica para final de projeto (
):
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16
Taxa de contribuição linear para início de projeto ( ):
∑
Taxa de contribuição linear para final de projeto ( ):
∑
Vazão no trecho:
Profundidade mínima:
Vazão à Jusante:
Inclinação do terreno:
Diâmetro do Coletor:
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17
√
Lâmina d’água:
Velocidade
Tensão Trativa
Velocidade Crítica
√ 3.1.2. Cálculos Preliminares a. Vazões para início de projeto
b. Vazões para fim de projeto
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18
c. Taxa de contribuição linear para início de projeto
∑
⁄
d. Taxa de contribuição linear para fim de projeto
∑
⁄ 3.1.3. Dimensionamento do Trecho T – 16 – 59 – 60 a. Vazões a montante no início do trecho
∑ ∑ b. Vazão do trecho
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19
c. Vazão a jusante
Como a norma diz que a vazão mínima para projeto deve ser
e ambas as
vazões ficaram abaixo desse valor, adotaremos a mesma a vazão mínima.
d. Inclinação do terreno
⁄ e. Inclinação mínima do coletor
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20
f. Inclinação adotada Como
, utilizaremos , como segue: ⁄
g. Diâmetro da tubulação do coletor
( (
Como
√
) )
√
, utilizaremos
, como segue:
h. Vazão de cheia
⁄ E da relação:
Pela tabela teremos:
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21
⁄ Como:
⁄
Pela tabela temos:
i.
Velocidade crítica √ √ ⁄ Como
, temos parecer de “ok” para a condição admitida para escoamento
subcrítico. j.
Tensão trativa
Enfim, temos que
, portanto, parecer de “ok”.
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22
3.1.4. Dimensionamento do Trecho T – 16 – 60 – 61 a. Vazões a montante no início do trecho
∑ ∑
⁄ ⁄
b. Vazão do trecho
c. Vazão a jusante
Como a norma diz que a vazão mínima para projeto deve ser
e ambas as
vazões ficaram abaixo desse valor, adotaremos a mesma a vazão mínima.
d. Inclinação do terreno
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23
⁄ e. Inclinação mínima do coletor
f. Inclinação adotada Como
, utilizaremos , como segue: ⁄
g. Diâmetro da tubulação do coletor
( (
Como
√
) )
√
, utilizaremos
, como segue:
h. Vazão de cheia
⁄
PROJETO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA E SANEAMENTO Memorial Descritivo e de Cálculo
24
E da relação:
Pela tabela teremos:
⁄ Como:
⁄
Pela tabela temos:
i.
Velocidade crítica √ √ ⁄ Como
, temos parecer de “ok” para a condição admitida para escoamento
subcrítico.
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25
j.
Tensão trativa
Enfim, temos que
, portanto, parecer de “ok”.
Os cálculos restantes foram implementados no ambiente de planilha eletrônica de Excell (Microsoft Corporation©) e são apresentados na tabela de dimensionamento que segue na prancha 02/02 do projeto do Anexo I.
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CAPÍTULO 4 CONCLUSÕES Neste capítulo foram realizadas observações e conclusões a respeito do projeto.
27
4.1.
CONSIDERAÇÕES FINAIS O desenvolvimento deste trabalho possibilitou-nos verificar a complexidade da
realização de um projeto de rede de coleta destinado ao esgotamento sanitário e, mesmo não tendo sido dimensionados as estações de tratamento, o projeto foi capaz de trazer a tona um amplo conhecimento desta tipologia de obra. Já quanto à engenharia, no contexto das tecnologias e metodologias empregas para o dimensionamento do projeto da rede de esgoto, notou-se que os cálculos são relativamente simples, muito embora as formulações usadas sejam fruto e estejam sim amparadas no vasto conhecimento da hidráulica e da mecânica dos fluídos. Há de se destacar, inclusive, os benefícios do trabalho em grupo, que tornou as rotinas de cálculo mais prazerosas e ofereceu um canal de diálogo simultâneo quanto a todos os detalhes do projeto elaborado. Por fim, tendo sido abordado um pouco sobre a importância dos sistemas de abastecimento e esgoto sanitário, tanto na coleta, tratamento e devolução das águas ao meio natural, deve-se buscar cada vez mais a implementação e manutenção desses sistemas, uma vez que todo esse aparato justifica a preservação da vida humana e animal, ou
seja,
vem
de
encontro
ao
bem
estar
social
e
ambiental.
PROJETO DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA E SANEAMENTO Memorial Descritivo e de Cálculo
CAPÍTULO 5 REFERÊNCIAS Apresentação de todas as referências bibliográficas empregadas para elaboração deste trabalho.
29
5.1.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). “NBR 9649 – Projeto de redes coletores de esgoto sanitário – Procedimento”. Rio de Janeiro, 1986. _______.“NBR 12266 – Projeto e execução de valas para assentamento de tubulação de água, esgoto ou drenagem urbana”. Rio de Janeiro, 1992. _______.“NBR 14486 – Sistemas enterrados para condução de esgoto sanitário. Projeto de redes coletoras com tubos de PVC. Rio de Janeiro: ABNT, 2000. AZEVEDO NETTO, José M de,. Manual de hidráulica. 8 ed. atual. São Paulo: Edgar Blucher, 2002. 669 pg. AMANCO.
Catálogo
Amanco
Linha
Infraestrutura.
Disponível
em:
. Acesso em 20 set. 2013. BRASIL. FUNDAÇÃO NACIONAL DA SAÚDE. Orientações técnicas para apresentação de projeto de sistemas de abastecimento de água. Brasília, 2002. 24 p.
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CAPÍTULO 6 ANEXOS Neste capítulo final são encontram-se os laudos técnicos e demais informações coletadas (documentação) do trabalho.
31
ANEXO I
PRANCHAS DO PROJETO
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32
ANEXO II
PLANILHA ORÇAMENTARIA
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