mvp04.DdmO presente estudo de caso analisa uma situação de movimentação de terraplenagem para o caso de uma ferrovia.
O exemplo é um projeto real.
Para efeito de análise, abra o arquivo mvp04.Ddm
No projeto de distribuição de terraplenagem deste segmento de ferrovia, inicialmente são feitos os estudos para o dimensionamento da superestrutura ferroviária, definindo a espessura das camadas:
A fim de determinar cargas máximas ao corpo dos aterros projetados e também para validar a capacidade de suporte do subleito nos trechos em corte.
Visto que as cargas são elevadas, alguns trechos podem não ter capacidade de suporte adequado, sendo necessária a substituição.
Também os materiais cortados tem características variadas, as quais direcionam o material cortado para um destino ou outro.
No fim das contas o que interessa é minimizar o momento de transporte, visto que os cortes e aterros devem ser feitos para atender a geometria.
No exemplo, estamos projetando uma linha férrea num local com alta ocorrência de material de terceira categoria, que corresponde a mais ou menos a metade do volume total de terraplenagem. Isso forçou a decisão de construir corpos de aterro com material de terceira, de forma separado do corpo de aterro em solo, pois a inclinação dos taludes das banquetas em solo ou em rocha são diferentes e a estabilidade do corpo de aterro ficava comprometido.
Também os cortes em material de terceira tem um alto índice de fraturas e foi recomendado que se fizessem banquetas a cada 5,00 m:
No geral, a superestrutura é constante, apenas variando o reforço/camada final. Não entrarei no mérito deste dimensionamento.
O resultado dimensionamento da superestrutura que também é função dos resultados de sondagens, necessita de:
A ISF 207 - Estudos Geotécnicos, fornece as orientações necessárias para o estudo geotécnico:
O primeiro passo, é obter os dados das sondagens.exemplo:
Dele, faz-se o estudo estatístico, para determinar os segmentos homogêneos com os dados de CBR e Expansão teremos então algo assim:
Aqui percebemos que existem intervalos do segmento cujo material não é tão bom, por exemplo, no intervalo 186+200 a 186+600, o CBR do material é baixo, cerca de 3,1. Logo, pelo dimensionamento do corpo do aterro, ele deve ser substituído.
Material de terceira categoria à princípio não deve precisar desta segmentação. Mas podem ocorrer casos em que é mais fácil usar este recurso também em material de terceira. Veja o item Permitir segmentação em terceira. Neste estudo de caso, vamos permitir o uso de segmentação, para que possamos definir valores de CBR, Expansão e Permeabilidade tais que inibam o material de terceira ser usado em aterro em solo. Os valores adotados serão preenchidos na aba Segmentação das origens de terceira categoria, Corte e Rebaixo:
No dimensionamento da superestrutura ferroviária, adotamos espessuras constantes para as camadas, variando apenas a altura do reforço quando necessário. Este reforço será necessário sempre que o subleito apresentar características inferiores àquelas da camada final do corpo de aterro. Podemos ter várias composições de seção:
Tomando o eixo de projeto, as seções típicas, o greide e as superfícies de primeira (após a limpeza), segunda e terceira categorias, gabaritamos as seções, tomando o cuidado de mostrar o corpo de aterro, os cortes, camada final, rebaixo, etc. Veja o Material List do eixo de projeto:
Abaixo, seções gabaritadas mostrando os diversos materiais a serem listados no programa DDM posteriormente:
Agora, para modelar a distribuição de terraplenagem no programa DDM, usamos o comando 
DDMLINK
e selecionamos o eixo do projeto:
Agora, preenchemos os dados para cada item de origem e destino:
Observe a coluna Equação na planilha de origens. Nela, clique duas vezes com o mouse para abrir o editor de equações. Veja que a palavra entre chaves é o mesmo que aparece no Material List:
Observe a equação. Note que coloquei uma fórmula, para evitar resíduos, assim, se a área da seção é insignificante, ela não contabiliza no volume e também não mascara a estaca inicial e final dos volumes classificados.
Existem situações onde modelamos as hachuras do material list sobrepondo, por exemplo:
Note que a hachura do Aterro Solo sobrepõe com a hachura da Cam. Final a hachura do Aterro Cat3. Isso acontece porque no material list, a definição da hachura não leva em conta essas superfícies, pois ficaria muito trabalhoso fazer "Paste Surface" para cada item:
Assim, para calcular a área em aterro em Solo, podemos simplesmente, na coluna da equação do Aterro em Solo:
Veja como está a equação: IF ({SLG-1:ATERRO GERAL} < 0.05,0, {SLG-1:ATERRO GERAL} - {SLG-1:CAM FINAL} - {SLG-1:ATERRO CAT3})
Assim, elimino as áreas residuais, que não geram volume significativo e também calculo a área de aterro em solo.
O próximo passo é obter o valor das áreas das seções gabaritadas.
Ao usar o DDMLINK,
fica disponível no topo da tela do programa, o botão 
Atualizar Áreas.
Importante: As Section View não precisam estar desenhadas, mas os estilos dos materiais tem que estar em estilos visíveis:
Aguarde o programa terminar de importar as áreas.
Feito isso, clique o botão 
Classificar.
Clique o botão 
Validar, para verificar se existem erros nos dados de entrada.
Agora, considere as etapas em que o cálculo deve ser feito.
Inicialmente, não sabemos se teremos mais corte ou mais aterro. Tão pouco sabemos quanto de material ruim teremos.
Etapa 1 - Determinando o volume de Botafora
A primeira etapa do cálculo serve para sabermos quanto temos de cortes e aterros, bem como quanto do material cortado deverá ser descartado.
Estas informações já podem ser levantadas apenas classificando as origens e destinos. Então faça isso. No exemplo fornecido, suprimi as informações de dump site e empréstimo, ficando apenas com os cortes, rebaixos e aterros obrigatórios, veja:
Agora observe que, ao clicar Classificar, pode aparecer uma mensagem informando que há um problema com as classificações.
Este erro ocorre porque algumas classificações de origem ficaram sem faixa de
destino.
No caso, como ainda não defini onde serão os dump site, essas origens
não apresentam valores na coluna faixas:
E como resolver isso? Comece por definir dump site o mais próximo possível dessas origens. Olhe as colunas de início e fim, para saber as localizações e olhe a coluna Volume para saber quanto de material será descartado. Note que você deve olhar em cada origem quais são as classificações descartáveis.
Após ter prospectado os dump site com capacidade compatível, importe novamente as
áreas com o
DDMLINK, clique novamente o botão
Classificar:
Note, nem sempre o dump site pode estar na posição que o programa define. Podemos ter vários fatores interferindo, como faixa de domínio, faixas de área de preservação, a própria topografia, etc. Então escolha os locais mais próximos possíveis. A ISF 211 - Projeto de Terraplenagem tem as indicações de como prospectar dump site:
Particularmente, eu prefiro a primeira opção, pois tem muito pouca influência no aterro da ferrovia. A segunda opção pede que se faça estudo de estabilidade complementar, mas pode ser mais indicado nos casos em que exista estrada de serviço por exemplo.
Agora não aparece mensagem de erro, mas aparece uma origem indefinida:
Etapa 2 - Determinando os Empréstimos
Nesta etapa, após sabermos onde estarão os dump site, pode ser necessário definir os empréstimos. Novamente a ISF 211 - Projeto de Terraplenagem, tem indicações de como buscar empréstimos laterias:
A segunda opção me parece melhor, se os volumes necessários forem menores. Já a segunda pode ser necessária se o volume requisitado for maior. Mas neste caso, devemos ter em mente que o "falso aterro" não terá o controle de compactação do corpo de aterro típico. Então estudos complementares de estabilidade podem ser solicitados.
No projeto deste exemplo, usei a primeira opção, tomado cuidado de prospectar empréstimos onde o CBR e Expansão eram aceitáveis e não tinha material em terceira categoria, visto que a escavação deste é mais cara.
Primeiro, desmarque a opção Inibir Indef/Fixo. Isso irá definir custo (ou DMT) zero entre qualquer destino e origens indefinidas.
Outra consideração que deve ser feita é que, existem materiais que apesar de poderem, não dever ser usados em algumas circunstâncias. Por exemplo, o material de terceira, tem CBR alto e expansão baixa. Poderia ser usado na camada final, mas não desejamos isso e não dá pra impedir que o programa defina esse movimento, pois o CBR, a Expansão e Permeabilidade do material de terceira não é editável (se assim configurarmos o item Permitir segmentação em terceira.
Clique o botão 
Calcular Distribuição.
Pode ser necessário clicar Classificar antes.
Serão mostrados os resultados, mas ainda não estará finalizado, pois existirão
destinos com origens indefinidas.
O próximo passo é fazer uma análise dos resultados.
Etapa 3 - Análise dos resultados
Após o cálculo terminar, observe a planilha de resultados e veja onde existem origens indefinidas:
Pelo próprio algorítimo do Stepping Stone, são indicadas as demandas que são satisfeitas a custo zero, ao equilibrar oferta x demanda. Então considere que os empréstimos deverão ser o mais próximo possível dessas demandas, a fim de manter o DMT baixo.
Para uma análise completa, veja o tópico sobre análise dos resultados.
Etapa 4 - Relatórios
Para a entrega, é necessário gerar os relatórios. Estes relatórios precisam mostrar as planilhas com as áreas das seções, precisam mostrar o quadro de distribuição e também o quadro resumo da distribuição. Estes relatórios estão no menu Arquivo.
Por exemplo, o quadro das áreas das seções transversais:
E também o quadro de distribuição, ou QDT:
Por último temos o quadro resumo de distribuição, ou QRT:
