SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS COM ÊNFASE NA...

SISTEMA DE GERÊNCIA DE

PAVIMENTOS COM ÊNFASE

NA MANUTENÇÃO E

REABILITAÇÃO PARA A ILHA

DE FUNDÃO NA CIDADE DO

RIO DE JANEIRO

AUTOR

Guillermo Rodríguez Jover

PUBLICAÇÃO

Dezembro 2017

ORIENTADORA

Sandra Oda

CONVENIO DE ESTUDOS

UPM – UFRJ

Trabalho de fim de graduação do

curso de Engenharia Civil, na

Universidade Federal do Rio de

Janeiro.

Projeto para obtenção do Duplo

Diploma de Engenharia Civil e

Máster Ingeniero de Caminos,

Canales y Puertos entre os

países do Brasil e a Espanha.

SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS COM

ÊNFASE NA MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO PARA A

ILHA DE FUNDÃO NA CIDADE DO RIO DE JANEIRO

GUILLERMO RODRÍGUEZ JOVER

Projeto de graduação submetido ao corpo docente do curso

de Engenharia Civil da Escola Politécnica da Universidade

Federal do Rio de Janeiro como parte dos requisitos

necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Civil.

Examinado por:

Prof. Drª Sandra Oda – DET/UFRJ

Rio de Janeiro, RJ – Brasil

Dezembro de 2017



A minha família que sempre esteve perto, mesmo a que eu elegi como a que não.

Lembrar a todas as pessoas que me ensinaram uma aprendizagem que lembrei ao fim do dia.

Terminou o caminho. Boa sorte e até mais.

AGRADECIMENTOS

Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica /

UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau

de Engenheiro Civil.


Dezembro, 2017

Orientadora: Sandra Oda

Curso: Engenharia Civil

Na atualidade, no plano nacional e internacional as tarefas de manutenção para

as infraestruturas rodoviárias tem atingido um nível de importância nunca antes

observado. Num momento no qual os projetos de nova construção estão

diminuindo, é mais que importante uma gerencia da manutenção ótima.

No campo das rodovias o dimensionamento e manutenção durante a fase de

projeto e sua fiscalização em todo o ciclo de vida da mesma fazem que seja

possível se atingir níveis de funcionamento adequados em relação à qualidade da

condução, seguridade e estado da infraestrutura.

No Brasil há uma falta muito grande de consciência pelo estado das rodovias. É

pois, uma questão principalmente administrativa e politica que os governos

federais, estaduais e municipais tem que valorar. Além do problema mesmo, é um

fator de desenvolvimento para o Brasil, já que tem no método rodoviário a maior

quantidade de pessoas e cargas transportados.

Por o que tenho dito acima, no presente projeto se tenta propor a implantação

de um programa de gerência de pavimentos na cidade do Rio de Janeiro. O

presente projeto quer definir as diretrizes para manter a infraestrutura rodoviária

analisada em corretas condições, de forma sustentável desde o ponto de vista

económico, ambiental e social ao mesmo tempo.

Para fechar, somente destacar que o documento tenta ser autoexplicativo e tem

sido feito para compreensão de qualquer leitor interessado no tema.

SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS COM

ÊNFASE NA MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO PARA A

ILHA DE FUNDÃO NA CIDADE DO RIO DE JANEIRO

Bachelor Degree´s thesis abstract reported at Escola

Politécnica/UFRF as a mandatory requirement to get

Bsc. Civil Engineering.

PAVEMENT MANAGEMENT PLANNING FOCUSED

ON MAINTENANCE AND RESTORATION ACTIVITIES

IN FUNDÃO ISLAND - RIO DE JANEIRO


December, 2017

Tutor: Sandra Oda

Course: Civil Engineering

Currently, not just from a national sight but also at international. Infrastructure’s

maintenance activities have reach a meaningful level of importance, far from what

was usual time ago. As new road construction projects are being cut down, it is

coming up even more important to know how to manage and plan properly

maintenance tasks.

While designing and during the project's life cycle as well, it should be tracked

few benchmarks such as security index, driving quality index and structural

performance among other. In order to ensure they won’t reach their minimum

suitable value. However, it will just be possible by scheduling and properly

planning what kind of measure to perform depending on the problem to be

considered.

There is a big lack of awareness about road’s conditions and their performance

too. Overall, this issue is basically administrative, federal government as well as

state and local don’t seriously carry out any solution though. It seems even more

senseless cause the vast majority of goods and passenger are actually moved by

road. Cause that, the increasingly lost of road transportation capacity goes against

the social and economical development of own country.

Because what was pointed out before this paragraph, the main issue of this

project is to purpose a pavement management planning in Rio de Janeiro city.

Furthermore, all the process in order to achieve a suitable maintenance system

will do it being socially, economically and environmentally sustainable.

Finally, I just want to remark throughout the document it try to be self-

explanatory, so everyone interested could read and understand it.

GUILLERMO RODRÍGUEZ JOVERTRABALHO DE FIM DE GRADUAÇÃO

SUMÁRIO

1. MEMORIA DO PROJETO

1.1 INTRODUÇÃO

1.2 JUSTIFICATIVA

1.3 OBJETIVO

1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO

2. GERALIDADES DOS PAVIMENTOS

2.1 DEFINIÇÃO

2.1.1 TIPOS DE PAVIMENTOS

2.1.1.1 PAVIMENTOS FLEXÍVEIS

2.1.1.2 PAVIMENTOS RÍGIDOS

2.1.1.3 PAVIMENTOS SEMIRRÍGIDOS

2.1.2 ESTRUTURA DOS PAVIMENTOS

2.1.2.1 REVESITMENTO OU CAPA DE ROLAMENTO

2.1.2.2 BASE

2.1.2.3 SUB-BASE

2.1.2.4 REFORÇO DO SUBLEITO

2.1.2.5 REGULARIZAÇÃO DO SUBLEITO

2.1.2.6 SUBLEITO

3. SISTEMA DE GERÊNCIA DOS PAVIMENTOS (SGP)

3.1 CONCEITUAÇÃO

3.2 ATIVIDADES BÁSICAS

3.2.1 SISTEMA DE REFERÊNCIA

3.2.2 AVALIAÇÃO DOS PAVIMENTOS

3.2.2.1 CONDIÇÕES FUNCIONAIS

3.2.2.2 CONDIÇÕES ESTRUTURAIS

3.2.2.3 CONDIÇÕES OPERACIONAIS

3.2.3 ELABORAÇÃO DE PROGRAMA PLURIANUAL DE INVESTIMENTOS

3.3 NIVEIS DE DECISÃO NA GERÊNCIA DOS PAVIMENTOS

3.3.1 NÍVEL DE REDE

3.3.2 NÍVEL DE PROJETO

3.4 BANCO DE DADOS DO SGP

3.4.1 DADOS NECESSARIOS

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SUMÁRIO

3.4.1.1 CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E HISTÓRICA

3.4.1.2 DESEMPENHO FUINCIONAL

3.4.1.3 DESEMPENHO ESTRUTURAL

3.4.1.4 DESEMPENHO OPERACIONAL E SEGURANÇA

3.5 LEVANTAMENTO DOS DEFEITOS

3.5.1 MANUAL DE IDENTIFICAÇÃO DE DEFEITOS SHRP

3.5.2 ÍNDICE DE CONDIÇÃO DO PAVIMENTO (ICP)

3.5.3 ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL

3.6 SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS URBANOS (SGPU)

3.6.1 ATIVIDADES ESPECIFICAS DO SGPU

4. MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO DOS PAVIMENTOS

4.1 ATIVIDADES DE M&R

4.1.1 PREVENÇÃO

4.1.2 RECUPERAÇÃO

4.1.3 RECONSTRUÇÃO

4.1.4 REFORÇO

4.2 MÉTODOS DE PRIORIZAÇÃO NAS INTERVENÇÕES

4.2.1 MÉTODO EMPÍRICO SEGUNDO TAVAKOLI

4.2.2 MÉTODO BASEADO NO HDM-III

4.2.3 MODELO DO DNER

4.2.4 SOFTWARES EMPREGADOS

4.2.4.1 MODELO DA RWA

4.2.4.2 SISTEMA PMS - III

4.2.4.3 SISTEMA NOS

4.2.4.4 SISTEMA HDM – 4

4.3 CAUSAS E RECOMENÇÕES PARA M&R

4.4 ÁRVORES DE DECISÃO

5. CASO DE ESTUDO

5.1 LOCALIZAÇÃO

5.2 LEVANTAMENTO DOS DADOS

5.3 DETERMINAÇÃO DO ICP

5.4 DETERMINAÇÃO DO IP

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SUMÁRIO

5.5 CLASSIFICAÇÃO DO IP E DAS ATIVIDADES DE M&R

5.6 DETALLAMENTO DAS ATIVIDADES DE M&R

5.6.1 REMENDOS

5.6.2 SELAGEM DE TRINCAS

5.6.3 CAPAS SELANTES

5.6.4 RECUPERAÇÃO SUPERFICIAL E MICRO-REVESTIMENTO

ESTRUTURAL


5.6.6 LAMA ASFÁTICA

5.6.7 CAMADA POROSA DE ATRITO

5.7 AVALIAÇÃO ECONÓMICA

5.7.1 ALCANCE DO ESTUDO

5.7.2 COMPOSIÇÃO DOS CUSTOS

5.7.3 ANÁLISE PARA 10 ANOS

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

7. REFERÊNCIAS

ANEXO I: PLANILHAS PARA LEVANTAMENTO DE DADOS

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1: Distribuição da malha rodoviária no Brasil. Pesquisa CNT 2016.

Figura 2: Densidade da malha rodoviária pavimentada por país. (Valores em

Km/1.000 km2). Elaboração do CNT com dados do 2015.

Figura 3: Aumento do custo operacional conforme o estado do pavimento das

rodovias. Elaboração pelo CNT.

Figura 4: Aumento do custo operacional conforme a classificação do pavimento das

rodovias. Pesquisa CNT 2016.

Figura 5: Distribuição de tensões no pavimento pelo carregamento das rodas.

Figura 6: Seção transversal típica do pavimento flexível (DNIT, 2006).

Figura 7: Seção geral dos pavimentos de tipo rígido.

Figura 8: Seção para pavimentos semirrígidos. Tipologia direita e endireita (Manual

de Pavimentação DNIT 2006).

Figura 9: Seção transversal geral em estradas com duas faixas (Manual de Projeto

Geométrico DNIT 2006).

Figura 10: Classificação dos revestimentos (Manual de pavimentação DNIT 2006).

Figura 11: Classificação das bases e sub-bases flexíveis e semirrígidas (DNIT 2006).

Figura 12: Sistema do pavimento.

Figura 13: Sistema de Gerência dos Pavimentos (DNIT 2011).

Figura 14: Nível de serventia (DNIT 2011).

Figura 15: Variação do VSA segundo o trafego/tempo (DNIT 2011).

Figura 16: Período recomendável para a manutenção dos pavimentos (DNIT 2011).

Figura 17: Relação de gasto segundo o momento de atuação.

Figura 18: Faixas de variação do IRI (DNIT 2011).

Figura 19: Fluxograma de SGP com alternativas das estratégias M&R

Figura 20: Fluxograma dos elementos de um SGP segundo os níveis de análise de

rede e de projeto. (ODA 2016).

Figura 21: Estratégia de manutenção e reabilitação mais indicada baseada no valor

do ICP (INSTITUTO DO ASFALTO, 1989).

Figura 22: Planilha recomendada para avaliação de pavimentos (ODA 2016,

Adaptada do Instituto do Asfalto).

Figura 23: Implantação de um SGPU, Adaptado de HAAS, HUDSON e ZANIEWSKI

(1994).

Figura 24: Evolução da deterioração em rodovias pavimentadas e o papel do reforço

estrutural (DNIT, 2006).

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ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 25: Interação entre SGP e o HDM-4 (DNIT 2012).

Figura 26: Árvore de decisão para trincas por fadiga do revestimento (Fernandes Jr.

e Pantigoso 1998).

Figura 27: Árvore de decisão para trincas em blocos (Fernandes Jr. e Pantigoso

1998).

Figura 28: Árvore de decisão para trincas laterais (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 29: Árvore de decisão para trincas longitudinais (Fernandes Jr. e Pantigoso

1998).

Figura 30: Árvore de decisão para trincas por reflexão (Fernandes Jr. e Pantigoso

1998).

Figura 31: Árvore de decisão para trincas transversais (Fernandes Jr. e Pantigoso

1998).

Figura 32: Árvore de decisão para remendos (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 33: Árvore de decisão para panelas (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 34: Árvore de decisão para deformações permanentes nas trilhas da roda

(Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 35: Árvore de decisão para corrugação (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 36: Árvore de decisão para exsudação (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 37: Árvore de decisão para agregados polidos (Fernandes Jr. e Pantigoso

1998).

Figura 38: Árvore de decisão para desgaste (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 39: Estratégia de manutenção e reabilitação mais indicada com base no valor

do ICP (ASPHALT INSTITUTE, 1989).

Figura 40: Figura 40. Localização da Ilha de Fundão em relação à cidade do Rio de

Janeiro.

Figura 41: Vista aérea da ilha de fundão.

Figura 42: Divisões das seções para levantamento de dados.

Figura 43: Divisões das seções para levantamento de dados (continuação).

Figura 44: Distribuição dos pontos de contagem de tráfego ao longo da região de

estudo.

Figura 45: Planilha de avaliação do pavimento segundo o método SHRP (ASPHALT

INSTITUTE, 1981).

Figura 46. Investimentos na rede num período de 10 anos.

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ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1: Trincas por fadiga.

Tabela 2: Trincas em blocos.

Tabela 3: Trincas nos bordos.

Tabela 4: Trincas longitudinais.

Tabela 5: Trincas por reflexão.

Tabela 6: Trincas transversais.

Tabela 7: Remendos.

Tabela 8: Panelas.

Tabela 9: Deformação permanente.

Tabela 10: Corrugação.

Tabela 11: Exsudação

Tabela 12: Agregados polidos.

Tabela 13: Desgaste.

Tabela 14: Desnível (degrau) em pista e acostamento.

Tabela 15: Bombeamento.

Tabela 16: Classificação dos pavimentos segundo o parâmetro ICP.

Tabela 17: Condição do pavimento em função do IGG (DNIT 2003).

Tabela 18: TF segundo o VMD.

Tabela 19: FC segundo o tipo de via analisada.

Tabela 20: Relação do índice de manutenção segundo a estratégia de M&R.

Tabela 21: Estratégias de M&R.

Tabela 22: Estratégias recomendadas segundo o ICP.

Tabela 23: Índice de estado da superfície (EIS). Segundo o valor de VSA. DNER

1993.

Tabela 24: Índice de custo operacional segundo QI e VMD do trecho. DNER 1993.

Tabela 25: Trincas de fadiga.

Tabela 26: Trincas em blocos.

Tabela 27: Trincas nos bordos.

Tabela 28: Trincas longitudinais.

Tabela 29: Trincas por reflexão.

Tabela 30: Trincas transversais.

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ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 31: Remendos.

Tabela 32: Panelas.

Tabela 33: Deformações permanentes.

Tabela 34: Corrugação.

Tabela 35: Exsudação.

Tabela 36: Agregados polidos.

Tabela 37: Desgaste.

Tabela 38: Desnível entre pista e acostamento.

Tabela 39: Bombeamento.

Tabela 40: Classificação da severidade do defeito (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Tabela 41: Classificação da extensão do defeito (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Tabela 42: Classificação do tráfego (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Tabela 43: Estratégias com base nos valores do ICP (Tavakoli, 1992).

Tabela 44: Estratégia e intervenções (Becker, 2012).

Tabela 45: Notas subjetivas da superfície de rolamento das seções avaliadas.

Tabela 46: Descrição da distribuição de postos de contagem na região de estudo.

Tabela 47: Valor do VMD em cada posto de contagem projetado no estudo.

Tabela 48: Resultado das avaliações nas seções analisadas.








Tabela 56: Composição dos custos das atividades de manutenção e reabilitação

Tabela 57: Custos dos Micro-Revestimento.

Tabela 58: Custos do Tapa Buracos.

Tabela 59: Custos dos Remendos Grandes.

Tabela 60: Custos da Fresagem.

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ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 61: Custos do Recobrimento superficial.

Tabela 62: Custos do regularização do subleito.

Tabela 63: Custos do reforço do subleito.

Tabela 64: Custos da base de brita corrida.

Tabela 65: Custos do recobrimento de concreto.

Tabela 66: Medição dos defeitos nas seções de controle.

Tabela 67. Investimentos na rede num período de 10 anos.

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1. MEMÓRIA DO PROJETO

1.1 INTRODUÇÃO

Na atualidade, no Brasil, o meio de transporte principal para mercadorias e passageiros é

o rodoviário. Num pais, com um alto índice de indústria e agricultura, as grandes cargas

transportadas por rodovias causam danos nestas infraestruturas que tem que ser

tratadas e corrigidos.

Além das altas cargas transportadas, as grandes variações climáticas de cada região do

país, o alto volume de tráfego existente entre outras, fazem com que o ciclo de vida dos

pavimentos das rodovias tenham uma duração limitada. Como qualquer infraestrutura

civil projetada, esta precisa de um trabalho de manutenção após da sua construção, a

qual permita manter um nível de serviço aceitável para os usuários, que é fixado no

projeto executivo.

É nesse ponto onde se precisa de uma estratégia de atuação bem planejada. Isto é, um

sistema de ação que permita obter a melhor prestação da infraestrutura de forma

sustentável econômica, social e ambiental. Por esse motivo, nasceu o conceito de

Sistema de Gerência dos Pavimentos (SGP). Uma ferramenta que procura organizar a

forma na qual se vai atuar para: coletar dados sobre o estado da rodovia, processá-los,

associando uma medida corretora. Todo isto feito de maneira sistemática e padronizada.

1.2 JUSTIFICATIVA

O transporte rodoviário é o principal sistema logístico brasileiro, com uma rede de

1.720.756 quilômetros de estradas tendo em consideração: pavimentadas, não

pavimentadas e projetadas. Além disso é a quarta maior rede do mundo no ano 2015

(CIA World FactBook, Brasil).

Ainda assim, como dado relevante, apesar de ser o quinto maior mercado da indústria

automobilística mundial, existe uma falta de manutenção, resultando em vias danificadas

em aproximadamente 30% da extensão da malha viária brasileira, isso porque apenas

211.468 quilômetros de rodovia estão pavimentados, o qual representa um 12,3 % do

total da rede rodoviária brasileira. Segundo os dados da pesquisa do CNT, em 2016. Na

Figura 1 pode-se observar a distribuição da malha rodoviária brasileira. Na Figura 2

pode-se comparar a situação do Brasil com o resto do mundo. Apresenta-se a densidade

de estradas pavimentadas no Brasil, em relação com os países com superfície similar.

Figura 2. Densidade da malha rodoviária pavimentada por país. (Valores em Km/1.000 km2). Elaboração do CNT com dados de 2015.


2

Entretanto, a má qualidade do pavimento das rodovias (48,3%) é responsável por um

aumento, em média, de 24,9% do custo operacional do transporte. Nos trechos onde o

pavimento é considerado péssimo, esse acréscimo pode chegar a 91,5%. Além do maior

consumo de combustível e de emissões, o pavimento ruim gera mais desgaste das peças

dos veículos, aumentando os gastos com manutenção, lubrificantes, pneus.

Na Figura 3, pode-se olhar a relação do crescimento do custo operacional segundo a

qualidade do pavimento.

Figura 1. Distribuição da malha rodoviária no Brasil. Pesquisa CNT 2016.

Figura 3. Aumento do custo operacional conforme o estado do pavimento das rodovias. Elaboração pelo CNT.


3

Entre as regiões brasileiras, o Norte é a que tem as piores condições de pavimento e,

consequentemente, o maior acréscimo de custo operacional ao transportador (34,3%). Já

o Sudeste é a região onde há menos custo adicional (21,2%). Entretanto, a maior

discrepância ocorre na comparação entre os tipos de gestão. Enquanto o custo adicional

médio nas rodovias concedidas é de 9,6%, esse percentual chega a 28,7% naquelas

administradas pelo setor público.

Na Figura 4 pode-se olhar o incremento do custo operacional segundo a classificação do

pavimento, das rodovias públicas e das concedidas.

1.3 OBJETIVO

Neste documento se vai analisar de um jeito geral a situação atual dos pavimentos do

Brasil, fazendo um análise mais profundo na maneira do gerenciamento dos pavimentos.

Além disso, vai-se propor um Sistema de Gerência dos Pavimentos (SGP), associado a

um caso particular de estudo real.

O objetivo deste projeto é conhecer como é feito o gerenciamento dos pavimentos no

Brasil. E por último será apresentada sua aplicação ao estudo de caso da malha viária da

Ilha do Fundão, na cidade do Rio de Janeiro.

1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO

O trabalho encontra-se dividido em seis capítulos, no qual o primeiro deles é apenas uma

introdução ao tema, destrinchando o motivo pelo qual este trabalho está sendo elaborado

e qual o seu objetivo final. Neste são apresentados dados fornecidos pelo CNT, após da

sua pesquisa publicada no ano 2016, para conhecer a situação das rodovias brasileiras.

No segundo capítulo, o intuito é apresentar brevemente ao leitor os conceitos básicos da

área de pavimentação, como por exemplo, do que é composto um pavimento, como eles

são classificados, as misturas existentes nesta área, quais as tecnologias utilizadas

atualmente, dentre outras informações. O objetivo deste capitulo é apresentar um

documento geral que seja auto explicativo para qualquer leitor que quiser consultá-lo.

Figura 4. Aumento do custo operacional conforme a classificação do pavimento das rodovias. Pesquisa CNT 2016.


4

Após a identificação das concepções em questão são desenvolvidos, no Capítulo 3, os

principais problemas encontrados atualmente nesta área. São abordadas as

irregularidades de projeto e de execução, além de serem explicitadas as patologias

encontradas nos pavimentos, também conhecidas como “defeitos”, e o devido controle

tecnológico necessário para estes casos.

Tendo sido exposto todos esses fatores, no quarto capítulo é introduzido o Sistema de

Gerência de Pavimentos (SGP), englobando todos os seus conceitos e dados

necessários para seu pleno funcionamento. Com isso, é descrito a metodologia das

avaliações dos pavimentos, assim como as atividades de manutenção e reabilitação

(M&R) e todos os fatores que estas atividades englobam, além da definição da estratégia

de tomada de decisão.

Por último, no capítulo 5 é apresentado um estudo de caso referente ao SGP definido ao

longo do trabalho, de modo a mostrar um passo a passo para implementação da

ferramenta. O caso utilizará como exemplo algumas vias da Ilha do Fundão, no Rio de

Janeiro, demonstrando como definir as estratégias de intervenção resultantes.

Posteriormente, no capítulo 6 se encontra a conclusão final do trabalho.

2. GERALIDADES DOS PAVIMENTOS

2.1 DEFINIÇÃO

Para definir o que é compreendido como pavimento se apresentam duas definições

conhecidas de Souza e Santana.

Segundo Souza (1980), “É uma estrutura construída após a terraplanagem por meio de

camadas de vários materiais de diferentes características de resistência e

deformabilidade. Esta estrutura assim constituída apresenta um elevado grau de

complexidade no que se refere ao cálculo das tensões e deformações”.

Já para Santana (1993), “É uma estrutura construída sobre a superfície obtida pelos

serviços de terraplanagem com a função principal de fornecer ao usuário segurança e

conforto, que devem ser conseguidos sob o ponto de vista da engenharia, isto é, com a

máxima qualidade e o mínimo custo”.

O DNIT, no Manual de Pavimentação de 2006, afirma que: “O pavimento de uma rodovia

é uma superestrutura constituída por um sistema de camadas de espessuras finitas,

assentes sobre um semi-espaço considerada teoricamente como infinito a infraestrutura

oi terreno de fundação, a qual é designada de subleito”.

Dessa forma, tendo visto que o pavimento é uma estrutura de diversas camadas

especificamente dimensionadas construída sobre o subleito natural, para que resista aos

esforços oriundos do tráfego de veículos e do clima, a norma brasileira empregada para o

estudo dos pavimentos NBR-7207/82 (ABNT, 1982) complementa o seguinte:

"O pavimento é uma estrutura construída após terraplenagem e destinada, econômica e

simultaneamente, em seu conjunto, a:


5

a) Resistir e distribuir ao subleito os esforços verticais produzidos pelo tráfego;

b) Melhorar as condições de rolamento em relação à comodidade e segurança dos

usuários da rodovia;

c) Resistir aos esforços horizontais que nela atuam, tornando mais durável a superfície

de rolamento" .

A NBR-7207/82 aborda pontos muito relevantes como, por exemplo, a transferência dos

esforços causados pelos veículos que passarão pelo devido pavimento. Estes esforços

passarão por todas as camadas existentes e serão transferidos para o subleito conforme

ilustra à Figura 5.

Quando um veículo exerce uma carga vertical indo a uma velocidade determinada, gera

tensões no terreno embaixo dele. As tensões geradas são de dois tipos. Primeiramente,

vai-se gerar uma distribuição de tensões de compressão 𝜎𝑧. Além destas, o atrito do

material no contato gera tensões de cisalhamento 𝜏𝑥.

Tendo conhecimento deste processo de transferência se faz a escolha do tipo de

material a empregar no pavimento, com o fim de distribuir e transmitir os esforços

mecânicos do melhor jeito possível.

2.1.1 TIPOS DE PAVIMENTOS

Há diversos fatores que podem influenciar no bom funcionamento de um pavimento,

assim como na sua resistência e preservação. Levando em consideração a rigidez do

conjunto dos pavimentos, os mesmos podem ser classificados em flexíveis, rígidos e

semirrígidos.

2.1.1.1 PAVIMENTOS FLEXÍVEIS

São aqueles em que todas as camadas sofrem deformação elástica significativa sob o

carregamento aplicado e, portanto, a carga se distribui em parcelas aproximadamente

equivalentes entre as camadas (DNIT, 2006).

Figura 5. Distribuição de tensões no pavimento pelo carregamento das rodas.


6

Basicamente, sua principal característica é possuir um revestimento de camada asfáltica

e ser composto por uma base de material granular, podendo este ser brita ou solo. A

seção transversal típica de um pavimento flexível é ilustrada na Figura 6 e apresenta

camadas de revestimento asfáltico, base granular, sub-base e reforço do subleito, além

da regularização do subleito, que não é considerada efetivamente uma camada, pois não

apresenta espessura uniforme. Essas camadas repousam sobre o subleito, que é a

fundação da estrada.

Dentre as camadas explicitadas, a mais relevante estruturalmente para este tipo de

pavimento é a base, que possui a função de receber as tensões do tráfego (P) e distribuir

os esforços (p) antes de transmiti-los à sub-base ou ao reforço do subleito. A sua

distribuição foi ilustrada na Figura 5.

Vale ressaltar que uma porcentagem considerável dos pavimentos do Rio de Janeiro se

enquadra neste quesito, visto que este tipo de pavimento possui grande adaptação a

eventuais recalques do subleito, pois deformam sob a ação das cargas, além de obter

rapidez de execução e liberação ao tráfego e reparações fáceis e rápidas de se realizar.

Questão muito importante numa cidade com elevada congestão de trafego em horas de

pico, além de limitações de espaço para a construção de novas faixas.

2.1.1.2 PAVIMENTOS RÍGIDOS

É aquele em que o revestimento tem uma elevada rigidez em relação às camadas

inferiores e, portanto, distribui praticamente todas as tensões provenientes do

carregamento aplicado (DNIT, 2006). Ou seja, são placas de concreto de cimento

Portland que são ligadas entre si, porém, neste caso, estas placas substituem o

revestimento e a base do pavimento, visto que possuem alta rigidez e resistência. A

Figura 7 apresenta a seção transversal de um pavimento rígido, na qual se pode notar a

divisão entre a placa de concreto de cimento e a sub-base, onde possuem contato direto,

não sendo necessária a presença da base. Nesse caso, a sub-base pode ser flexível ou

semirrígida, podendo ter função drenante, além de servir para controlar o bombeamento

de finos, a expansão e a contração do subleito.

Figura 6. Seção transversal típica do pavimento flexível. (1) Revestimento asfáltico; (2) Base granular; (3) Sub-base; (4) Reforço do

subleito; (5) Regularização do subleito (DNIT, 2006).


7

Figura 7. Seção geral dos pavimentos de tipo rígido.(DNIT, 2006)

Além disso, se o pavimento é bem projetado e construído, o pavimento rígido tem uma

vida mais longa, possuindo uma periodicidade maior de manutenção preventiva.

Economicamente mais barato quanto a manutenção e, mais fácil de gerenciar no longo

do ciclo de vida do projeto. Possui também grande resistência a materiais como óleo

diesel e querosene, e ao efeito dos solventes de combustíveis, evitando a sua

degradação.

Portanto, a principal diferença entre os pavimentos flexíveis e rígidos é que, ao contrário

do pavimento flexível, o pavimento rígido suporta por si só as cargas do tráfego, sendo

ele suportado pela sub-base. Já no pavimento flexível, a função do revestimento é de

impermeabilizar e distribuir as cargas para a base, não assim de resisti-las.

2.1.1.3 PAVIMENTOS SEMIRRÍGIDOS

O pavimento semirrígido é constituído por revestimento asfáltico e camadas de base ou

sub-base em material estabilizado com adição de cimento. O pavimento semirrígido é

conhecido como pavimento do tipo direto quando a camada de revestimento asfáltico é

executada sobre camada de base cimentada e do tipo indireto ou invertido, quando a

camada de revestimento é executada sobre camada de base granular e sub-base

cimentada (DER, 2006).

A seção do pavimento semirrígido é muito similar à do tipo flexível mas varia segundo a

estabilização das capas inferiores com cimento. Na Figura 8, é possível olhar a seção

típica deste tipo de pavimentos.

Figura 8. Seção para pavimentos semirrígidos. Tipologia direita e endireita (DNIT, 2006).


8

O pavimento semirrígido direto se caracteriza por uma base cimentada quimicamente,

como por exemplo, por uma camada de solo cimento revestida por uma camada

asfáltica. Já o pavimento invertido se caracteriza por ser constituído de revestimento,

camada granular de brita graduada simples (que serve como atenuadora de tensões e

não tem papel de base) e camada de material granular tratado com cimento (que tem a

exerce a função de base) (DER, 2006).

O pavimento semirrígido não costuma ser muito utilizado, por nem sempre ser a solução

ideal para o projeto, mas apresenta custo inicial baixo e boa durabilidade. O solo cimento

utilizado é uma mistura de solo, água e cimento, realizada no local, que pode lançar mão

de solo regional.

2.1.2 ESTRUTURA DOS PAVIMENTOS

A estrutura de um pavimento tem como objetivo suportar as cargas atuantes nele

repassando, sutilmente, estes carregamentos ao terreno de fundação sem gerar danos

ao mesmo ou à estrutura. Já foi mostrado no item 2.1.1 a seção transversal típica com o

maior número de camadas necessárias para a estruturação de um pavimento, porém a

seção transversal ilustrada na Figura 9, além de nomear as devidas camadas, também

cita uma parte do sistema de drenagem, que é imprescindível em um projeto geométrico

de estradas a fim de eliminar a água presente na superestrutura para reduzir as pressões

geradas por ela, assim como provocar possíveis problemas de colapso por conta dos

materiais da estrutura abaixo da capa de rolamento.

Além disso, explicita algumas dimensões que devem ser calculadas e consideradas ao

longo do projeto.

É essencial estudar cada camada e conhecer as principais características das mesmas,

porém vale ressaltar que as espessuras de cada uma delas dependem do projeto

estrutural a ser elaborado.

Figura 9. Seção transversal geral em estradas com duas faixas (DNIT, 2006).


9

2.1.2.1 REVESITMENTO OU CAPA DE ROLAMENTO

Também chamado de camada de rolamento, o revestimento deve atuar como uma

superfície de rolamento de qualidade, oferecendo maior conforto e segurança, visto que é

a camada que possui contato direto com o tráfego de veículos. Além disso, é importante

que a mesma possua resistência suficiente para com o desgaste das intempéries e seja

impermeável, já que todo o restante da estrutura dependerá do revestimento para que

infiltre a menor quantidade de água possível e não haja contato direto com a mesma.

O revestimento é constituído, em cerca de 90% a 95%, por uma camada de agregado

mineral e outra de material asfáltico, entre 5% a 10%. Dentre eles, o agregado é o

responsável por suportar as cargas aplicadas e o desgaste das mesmas, além de

transmiti-las à camada conseguinte. Já o material asfáltico é um elemento aglutinante,

fazendo com que grude os agregados entre si, além de fornecer um caráter

impermeabilizante à mistura, impedindo e resistindo à ação das águas provenientes das

chuvas.

Por conta destas particularidades, esta é a camada mais nobre da estrutura, sendo a

mais cara durante a construção, porém possui grande importância e por isso deve-se ter

cautela na composição da mistura. A Figura 10 apresenta a classificação dos

revestimentos de acordo com o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes

(DNIT, 2006).

2.1.2.2 BASE

As bases, e as sub-bases, geralmente acostumam a ser constituídas por solo

estabilizado, solo-brita, brita graduada, brita graduada tratada com cimento, solo

estabilizado quimicamente, dentre outros.

Figura 10. Classificação dos revestimentos (DNIT 2006).


10

A função desta camada continua sendo a transferência e resistência das cargas

procedentes do fluxo de veículos na superfície de rolamento. Acontece nesta mesma

camada que, ao estar mesmo embaixo da capa de rolamento, tem que ter uma qualidade

muito elevada para desenvolver suas funções de forma adequada.

É vista como a camada mais importante da estrutura, da qual depende a redução dos

esforços e a boa transferência de cargas até o subleito. Tem exigência de compactação

elevada, sendo necessária uma execução com grande precisão.

Na Figura 11 apresenta-se a classificação que o DNIT propõe para as camadas de base

e sub-base segundo as tipologias que se desejam projetar.

2.1.2.3 SUB-BASE

Além da função de resistir e repassar os esforços aplicados sobre as camadas

superiores às inferiores, esta camada também atua na drenagem do pavimento. A sub-

base torna-se necessária quando, ao dimensionar o pavimento, a camada de base obtém

espessura demasiada a fim de resistir aos carregamentos, sendo assim, é viável

economicamente dividir esta camada em duas, onde a inferior (sub-base) é composta por

materiais de menor custo.

Assim, a sub-base tem a mesma função da base, sendo uma complementação, de forma

a reduzir a espessura da base, além de poder ser utilizada para auxiliar na regularização

dessa camada. Além disso, ela pode drenar infiltrações e controlar a ascensão capilar da

água, quando for o caso. Logo, é importante utilizá-la quando não for aconselhável

executar a base diretamente sobre o leito regularizado ou sobre o reforço, por

circunstâncias técnico-econômicas previstas no projeto de execução.

2.1.2.4 REFORÇO DO SUBLEITO

Este reforço é uma camada que visa atenuar as cargas aplicadas sobre um subleito frágil

de forma que este seja capaz de suportar tais cargas. Mesmo assim as vezes é

considerado como camada para complementar à base.

Figura 11. Classificação das bases e sub-bases flexíveis e semirrígidas (DNIT 2006).


11

O material utilizado no reforço de subleito obrigatoriamente deve apresentar maior

resistência que o material encontrado no subleito, pois se fosse diferente a camada se

tornaria sem propósito.

A utilização desta parte da estrutura é facultativa, haja vista que outras camadas

superiores poderiam suprir sua necessidade, porém pelo ponto de vista econômico,

reforçar o subleito é uma opção mais viável que aumentar a espessura das demais

camadas.

Portanto, esta camada só é necessária quando o subleito possui baixa capacidade de

carga, podendo ser utilizada também para redução da espessura da sub-base. Diferente

da regularização do subleito, o reforço possui uma camada de espessura constante e é

constituído de solo de qualidade superior a do subleito.

2.1.2.5 REGULARIZAÇÃO DO SUBLEITO

A regularização do subleito, também denominada de preparo do subleito, consiste em

uma camada de espessura irregular de aterro compactado com a finalidade de garantir

ao subleito as características geométricas transversais e longitudinais de projeto para a

via, evitando gastos desnecessários com subleitos irregulares que apresentem alta

resistência (SENÇO, 1997).

Não é, de fato, uma camada, possuindo espessura variável e sendo executada quando

se faz necessária a preparação do subleito da estrada, para nivelá-lo tanto longitudinal

quanto transversalmente, de modo a corrigir falhas da terraplenagem ou de um leito

antigo de estrada de terra. Por conta disso, é ideal que ocorra sempre que possível em

aterro, o que faz com que esta camada não exista em certos trechos.

2.1.2.6 SUBLEITO

Define-se como o terreno de fundação do pavimento, no entanto, deve-se limitar este

conceito apenas à camada superficial do terreno, haja vista que os esforços exercidos

sobre o subleito são dispersos poucos metros abaixo do solo, sendo desprezível o efeito

atuante nas camadas inferiores (SENÇO, 1997).

Resumidamente, é um maciço que serve de fundação para um pavimento. Apresentando

umas condições características da resistência, as quais permitem ao projetista visar

como vai-se comportar este em relação às cargas de trafego previstas, variações

climáticas no terreno segundo a região onde este a obra e a presença de água durante

todo o ciclo de vida do projeto.


12

3. SISTEMA DE GERÊNCIA DOS PAVIMENTOS (SGP)

3.1 CONCEITUAÇÃO

Os conceitos apresentados neste capítulo foram tirados do Manual de Gerência de

Pavimentos do DNIT (2011). O Sistema Pavimento pode ser definido como um conjunto

de componentes os quais vão atuar com relacionamento entre eles. Os componentes

deste sistema (revestimento, base, sub-base e subleito) são submetidos a fatores

externos, como o tráfego, as operações de manutenção e as condições ambientais,

conforme mostrado na Figura 12.

Nos Sistemas de Gerência de Pavimentos, SGP, tem-se como componentes, que devem

interagir mutuamente, o planejamento, o projeto, a construção e a manutenção dos

pavimentos. Como principais fatores externos podem ser citados os recursos

orçamentários, os dados necessários ao sistema e as diretrizes políticas e

administrativas. A Figura 13, apresentada na seguinte página, ilustra adequadamente

como é a estrutura de um Sistema de Gerência de Pavimentos.

Os pavimentos rodoviários representam um valioso patrimônio, cuja conservação e

restauração oportunas são essenciais para a sua preservação. Qualquer interrupção ou

redução na intensidade ou na frequência dos serviços necessários à manutenção desse

patrimônio implica em aumentos substanciais nos custos de operação dos veículos e na

necessidade de investimentos cada vez mais vultosos para sua recuperação.

Mesmo assim, a infraestrutura rodoviária permite o desenvolvimento econômico e social,

e vai afetar o grau de crescimento deste. Assim, é fundamental atingir níveis de operação

o mais elevados possível. O objetivo principal de um Sistema de Gerência de Pavimentos

é alcançar a melhor aplicação possível para os recursos disponíveis e oferecer um

transporte rodoviário seguro, confortável e econômico.

Figura 12. Componentes de um sistema de pavimento.

Fonte: DNIT (2011).


13

3.2 ATIVIDADES BÁSICAS

As atividades básicas de um Sistema de Gerência de Pavimentos estão normalmente

relacionadas à área de planejamento e podem ser agrupadas em quatro grandes

atividades básicas, essenciais para implantação e frequente avaliação, além de um

banco de dados (DNIT, 2011):

a) Sistema de referência;

b) Avaliação dos pavimentos;

• Históricos da implantação, manutenção e melhoramentos da rodovia;

• Orografia da região;

• Características regionais das rodovias;

• Condições funcionais das rodovias;

• Condições estruturais das rodovias;

• Trafego das rodovias;

c) Determinação das prioridades;

d) Elaboração de programa plurianual de investimentos;

Figura 13. Sistema de Gerência dos Pavimentos (DNIT 2011).


14

O grau de detalhes e a frequência das coletas e medições necessárias são dependentes

do nível de gerência do modelo para definição das prioridades. No entanto, algumas

características básicas se aplicam a todas as situações:

a) O sistema de coleta de dados deve ser confiável, devendo, portanto, ser

cuidadosamente planejado e precedido por um treinamento de todo o pessoal

envolvido no processo. Antes de compor o banco de dados do sistema os mesmos

devem ainda ser submetidos à análise crítica. O fim deste processo é assegurar a

máxima fiabilidade dos dados para realizar o estudo.

b) As informações devem ser de fácil acesso e periodicamente atualizadas, através de

estruturação do banco de dados do sistema de referência adotado;

3.2.1 SISTEMA DE REFERÊNCIA

Segundo o DNIT (2010), os dados de um Sistema de Gerência de Pavimentos devem ser

fisicamente localizados em relação à rede rodoviária (estaqueamento ou km da rodovia).

Assim, como primeira providência para planejar a coleta de informações do SGP,

procura-se estabelecer um eficiente sistema de referência para as informações.

3.2.2 AVALIAÇÃO DOS PAVIMENTOS

Na implementação do SGP, a avaliação de pavimentos é uma das etapas mais

importantes, por ser o ponto de partida para as futuras decisões neste sistema. Esta

atividade possibilita que sejam definidas as condições funcionais, estruturais e

operacionais dos pavimentos dos segmentos constituintes de uma malha viária em um

determinado momento, mediante a obtenção dos dados fundamentais que alimentam

periodicamente o SGP.

3.2.2.1 CONDIÇÕES FUNCIONAIS

A avaliação funcional do pavimento relaciona-se à apreciação do estado de sua

superfície e de como este estado influencia no conforto ao rolamento. Para este fim, dois

parâmetros da avaliação são bastante consistentes, quais sejam, o Valor da Serventia

Atual (VSA), uma medida subjetiva baseada em notas dadas por técnicos avaliadores e o

Índice de Irregularidade Internacional (IRI), parâmetro determinado por meio de medições

de irregularidade longitudinal, efetuadas por meio de aparelhos especificamente

projetados para este fim.

VALOR DE SERVENTIA ANUAL (VSA)

O Valor da Serventia Atual é uma atribuição numérica compreendida em uma

escala de 0 a 5, dada pela média de notas de avaliadores para o conforto ao

rolamento de um veículo trafegando em um determinado trecho, em um dado

momento da vida do pavimento. Esta escala compreende cinco níveis de serventia,

conforme expresso na Tabela 12, a seguir, sendo também adotada no Brasil pelo

Procedimento DNIT 009/2003-PRO.


15

O VSA é, em geral, elevado logo após a construção do pavimento, quando bem

executado, pois exibe uma superfície suave, praticamente sem irregularidades. A

condição de perfeição, sem qualquer irregularidade (VSA = 5), não é encontrada na

prática.

O VSA do pavimento diminui com o passar do tempo por dois fatores principais: o

tráfego e as intempéries. A curva de serventia com o tempo decorrido de utilização

da via é mostrada esquematicamente na Figura 15, apresentada a seguir.

Figura 14. Nível de serventia (DNIT 2011).

Figura 15. Variação do VSA segundo o trafego/tempo (DNIT 2011).


16

Segundo o DNIT (2011), na prática, sempre que o Valor de Serventia Atual atinge

um determinado patamar (entre 2 e 3), conforme Figura 16, uma manutenção

corretiva deve ser realizada, de modo a elevar o índice a um valor superior. No

período em que o pavimento apresenta VSA acima deste valor (acima de 3), deve-

se realizar manutenção preventiva periódica, de modo a prolongar o tempo em que

o mesmo permanece em condição aceitável quanto ao rolamento. Caso não haja

manutenção, ou esta seja inadequada, o pavimento pode atingir o limite de

trafegabilidade (= 1), situação na qual se torna necessária sua reconstrução.

Por último se apresenta a influencia no custo da manutenção, sendo que,

geralmente, esse custo é muito menor quando é feita a intervenção no período

recomendado. Na Figura 17 é apresentada um exemplo.

Figura 16. Período recomendável para a manutenção dos pavimentos (DNIT, 2011).

Figura 17. Relação de gasto segundo o momento de atuação (DNIT, 2011).


17

INDICE DE REGULARIDADE INTERNACIONAL (IRI)

A irregularidade longitudinal é o somatório dos desvios da superfície de um

pavimento em relação a um plano de referência, que afeta a dinâmica dos veículos,

a qualidade ao rolamento e a drenagem superficial da via. O parâmetro utilizado

para medida da irregularidade é designado IRI – International Roughness Index

(Índice de Irregularidade Internacional), um índice expresso em m/km, que

quantifica os desvios da superfície do pavimento em relação à de projeto. A Figura

18 mostra as faixas de variação do IRI em diversas situações. O IRI tem sido

utilizado como ferramenta de controle de obras e aceitação de serviços em alguns

países (DNIT, 2011).

3.2.2.2 CONDIÇÕES ESTRUTURAIS

A avaliação estrutural de um pavimento está associada ao conceito de capacidade de

carga, que pode ser vinculado diretamente ao projeto do pavimento e ao seu

dimensionamento. Os defeitos estruturais resultam principalmente da repetição das

cargas e estão associados às deformações elásticas ou recuperáveis e plásticas ou

permanentes.

Para sua análise são empregados equipes de medição e monitoramento das

deformações. As deformações habituais são de dois tipos: elásticas e plásticas. São as

causas principais da aparição de rupturas por fadiga, além de afundamentos na trilha das

rodas, por exemplo.

Figura 18. Faixas de variação do IRI (DNIT 2011).


18

3.2.2.3 CONDIÇÕES OPERACIONAIS

O tráfego incidente nas rodovias constituintes de uma malha viária é um dos fatores mais

relevantes na implementação de um SGP quanto às condições operacionais, tendo em

vista sua importância na análise da rede e na priorização dos investimentos. A solicitação

de tráfego sobre uma rodovia pode ser expressa pelo número N de repetições do eixo

padrão de 8,2 tf, quando a análise é feita em termos da carga atuante, ou pelo Volume

Diário Médio Anual de Tráfego (VDM), quando a análise é feita em termos de capacidade

de tráfego, ou por ambos.

Quando o análise é feito em termo da capacidade estrutural, em relação com o

dimensionamento das camadas e seleção dos materiais será empregado o termo N.

Embora, se o termo a ser analisado é a capacidade do tráfego da estrada. O parâmetro

VMD tem que ser considerado como fundamental.

3.2.3 PROGRAMA PLURIANUAL DE INVESTIMENTOS

O objetivo fundamental do desenvolvimento e implementação de um Sistema de

Gerência de Pavimentos – SGP é a determinação das prioridades de intervenções, na

busca da otimização dos recursos disponíveis, e a elaboração de um Programa

Plurianual de Investimento, como resultado da avaliação econômica empreendida.

O análise dos pavimentos, tem que permitir no fim, fazer recomendações para os

gerenciadores das estradas em relação a como e quando atuar para minimizar a

inversão e maximizar a operação e a segurança da infraestrutura.

3.3 NIVEIS DE DECISÃO NA GERÊNCIA DOS PAVIMENTOS

Normalmente o processo decisório para a gerência dos pavimentos é feito em dois

níveis: nível de rede e nível de projeto.

Gerência em nível de rede vai definir aqueles trechos os quais são prioritários na malha

rodoviária, e que devem ser objeto de investimentos em manutenção. Segundo o Manual

de Gerência de Pavimentos (DNIT 2011): “de forma que os recursos públicos alocados

para um determinado período tenham o melhor retorno econômico”.

O conjunto das recomendações tem como principal objetivo permitir a elaboração de um

Programa Plurianual de Investimentos, no qual estejam contemplados os projetos e as

obras que serão realizadas em médio prazo. Tem-se que compreender que a fase de

manutenção é uma etapa no ciclo de vida da infraestrutura. Deste jeito, tem-se que

procurar planejar uma estratégia de atuação que atingirá a melhor solução para o projeto

geral.

Já a gerência em nível de projeto envolve atividades detalhadas do próprio projeto e da

execução de obras em um trecho específico da malha, atividades essas que deverão

subsidiar orçamentos e programas de curto prazo. É claro que a otimização do Sistema

de Gerência de Pavimentos requer a perfeita integração entre esses níveis de decisão, o

que nem sempre é uma tarefa trivial.


19

3.3.1 NÍVEL DE REDE

O Sistema de Gerência de Pavimentos em nível de rede caracteriza-se por estudar uma

grande área ou malha viária, onde se situam muitas rodovias. É um ponto de vista bem

mais geral que o nível de projeto. Assim, em se tratando de coleta e análise de dados,

predomina a quantidade sobre o detalhe, ou seja, busca-se o conhecimento da malha

como um todo, de forma a possibilitar a adequada priorização dos recursos disponíveis.

Tem a consideração de uma ferramenta de análise qualitativa, embora tão quantitativo.

As atividades de coleta de dados são de grande importância em um SGP, por serem

fontes de embasamento das análises e das decisões de destinação de recursos que se

fizerem necessários. Assim sendo, as informações devem ser coletadas com

objetividade, atualidade e confiabilidade.

É interessante entender que para muitos administradores, nos custos totais de um SGP,

a coleta de dados é o componente mais representativo, pois a partir da quantidade e

qualidade dos dados coletados, são feitas as análises e recomendações finais. É por isso

que devem ser representativos, suficientes e confiáveis.

No SGP em nível de rede, o projetista preocupa-se principalmente nas seguintes

questões (DNIT, 2011):

a) Escolher a melhor estratégia (“o que fazer”);

b) Indicar a atividade mais apropriada (“como fazer”);

c) Selecionar as seções prioritárias (“onde fazer”);

d) Definir a melhor época para execução dos serviços de manutenção e/ou

restauração (M&R) e a que custo aproximado (“quando fazer”).

3.3.2 NÍVEL DE PROJETO

No SGP em nível de projeto observa-se mais detalhadamente um determinado trecho.

Os dados são coletados de forma mais aprofundada, com estudo da estrutura das

camadas do pavimento, determinando, sempre que possível, as causas do aparecimento

de defeitos e as consequências que estes poderão induzir em camadas adjacentes,

procurando avaliar e selecionar o tipo e a data de execução do serviço de M&R.

A interrelação entre os dois níveis é que o SGP em nível de projeto é o complemento do

SGP em nível de rede. Em nível de projeto se realiza estudos específicos em trechos da

rede viária que foram priorizados em nível de rede. Por isso deve-se projetar o SGP de

forma que exista uma boa comunicação entre os responsáveis das distintas análises

caso sejam pessoas diferentes.

Primeiramente se faz um diagnóstico nos diversos segmentos do pavimento da rede

definida na análise inicial, identificando, por meio de avaliações funcionais e estruturais,

os problemas neles existentes. As alternativas de projeto são avaliadas e, em função da

análise técnico-econômica, é escolhida a mais adequada. E depois se definem as

soluções adotadas para a manutenção do trecho que sejam viáveis.


20

A Figura 19 mostra o fluxograma de um Sistema de Gerência de Pavimentos com

alternativas das estratégias de atividades de M&R:

1. Definição e identificação das seções (ou segmentos) dos pavimentos para

analisar.

2. Levantamento das condições do pavimento, obtendo-se informações sobre as

características físicas e o estado de deterioração, anotando-se as extensões e

os níveis de severidade.

3. Definição das atuações a adotar: manutenção, dimensionamento de reforços ou

restauração.

4. Análise econômica das soluções propostas.

5. Determinação das prioridades de atuação.

A análise econômica permite que sejam avaliadas as alternativas de M&R e se constitui

numa ferramenta de tomada de decisão, em função de critérios pré-estabelecidos.

As análises das priorizações se fazem necessárias para que sejam otimizadas as

aplicações dos recursos. A finalidade é maximizar os benefícios ou minimizar os custos

considerando as restrições orçamentárias, já que, lamentavelmente, essas restrições

acabam definindo as políticas de infraestruturas.

Na figura 20 se apresenta um exemplo da interrelação dos fatores entre os dois níveis de

análise ao longo do SGP.

Figura 19. Fluxograma de SGP com alternativas das estratégias M&R (DNIT, 2011).


21

3.4 BANCO DE DADOS ASSOCIADO A UM SGP

Depois do apresentado anteriormente, parece claro que um sistema de coleta de dados

eficaz além de uma base de dados confiável é fundamental para tomar decisões que

realmente atuem sobre os problemas existentes na rede de pavimentos analisada.

É preciso definir quais parâmetros vão ser precisos estudar, de modo que possam servir

para tomar decisões no final do sistema de gerência. Estes parâmetros estão associados

às condições operacional, funcional, estrutural e de segurança.

Dessa forma, o banco de dados pode ser concebido como um histórico do pavimento,

preservando informações coletadas anteriormente e sendo atualizado quando

necessário, permitindo também que o responsável pelo SGP possa analisar erros do

passado, buscando a alternativa mais adequada dentro das possíveis soluções, evitando

a repetição de erros.

3.4.1 DADOS NECESSARIOS

3.4.1.1 CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E HISTÓRICA

Os dados necessários à caracterização física e histórica dos segmentos devem ser

coletados em projetos já efetuados ou, no caso destes não estarem disponíveis, deve ser

elaborado o cadastro dos mesmos. As informações mínimas a serem fornecidas são as

seguintes (DNIT, 2011):

Figura 20. Fluxograma dos elementos de um SGP segundo os níveis de análise de rede e de projeto (ODA 2016).


22

a) Dados gerais:

• Tipo de pavimento;

• Largura da pista;

• Largura do acostamento;

• Número de faixas de tráfego;

• Caracterização climática;

• Caracterização orográfica;

b) Tráfego e geometria:

• Número de veículos motorizados (VDM);

• Número de veículos não motorizados (VDM);

• Sentido do fluxo;

• Subidas e descidas, que é a soma dos valores absolutos das diferenças

de cotas no início e fim de cada subido ou descida, dividida pelo

comprimento do subtrecho em estudo (m/km);

• Grau de curvatura horizontal, que é a soma dos valores absolutos das

deflexões sucessivas das tangentes do alinhamento horizontal, dividida

pelo comprimento do subtrecho, em quilômetros;

• Velocidade limite;

c) Revestimentos:

• Tipo e espessura do revestimento existente;

• Tipo e espessura do revestimento anterior;

d) Dados históricos:

• Data de construção;

• Data de última reabilitação;

• Data do último tratamento preventivo;

e) Parâmetros estruturais:

• Número estrutural;

• Deflexão (Benkelman, FWD...);

• Tipo, espessura e coeficiente estrutural de cada camada do pavimento;

• ISC do subleito;

• Condições de drenagem;


23

3.4.1.2 DESEMPENHO FUINCIONAL

IRREGULARIDADE

O parâmetro mais importante em relação à condição funcional do pavimento é a

irregularidade, definida pelo IRI (Índice de Irregularidade Longitudinal).

A irregularidade é um fenômeno que pode decorrer de imperfeições no processo

construtivo da via, assim como pode ser resultado de sua degradação, em função da

ação do tráfego, do clima e de outros fatores. Não se deve entender a irregularidade

como mais um defeito de superfície, mas sim como um parâmetro que representa os

efeitos que o conjunto de defeitos de um pavimento provoca na condição de rolamento

dos veículos.

A importância do conhecimento da irregularidade de uma via consiste na sua correlação

com a qualidade de rolamento e com vários componentes dos custos operacionais dos

veículos.

A medida de parâmetros relacionados à irregularidade pode ser realizada por diferentes

tipos de equipamentos. Os sistemas medidores classificam-se em quatro grupos (DNIT,

2011):

1. Sistemas de medidas diretas de perfil – Método de nível e mira;

2. Sistemas de medida indireta do perfil – Perfilômetro de superfície GMR,

Perfilômetro AASHTO, Perfilômetro CHLOE, Merlin do TRRL;

3. Sistemas do tipo resposta – Rugosímetro BPR, Bump Integrator, Maysmeter,

Integrador IPR/USP;

4. Sistemas de medida com sonda sem contato – Perfilômetro Laser, Perfilômetro

Acústico da Universidade FELT.

O levantamento da irregularidade deve ser realizado de acordo as seguintes normas:

• DNER-PRO 164/94 – Calibração e controle de sistemas de medidores de

irregularidade de superfície de pavimento (Sistemas Integradores IPR/USP e

Maysmeter);

• DNER-PRO 182/94 – Medição da irregularidade de superfície de pavimento com

sistemas integradores IPR/USP e Maysmeter.

DEFEITOS NA SUPERFICIE

O procedimento mais adequado para o levantamento dos defeitos da superfície, tanto em

nível de rede e quanto de projeto, é o levantamento visual contínuo (LVC).

Esse levantamento visual continuo pode ser realizado conforme estabelecido pela norma

DNIT 006/2003 PRO, ou através de levantamento visual continuo de defeitos

informatizado.

Para avaliações com finalidade gerencial, o levantamento é realizado na faixa com maior

número de defeitos, já para fins de projetos, o levantamento é realizado em todas as

faixas.


24

No levantamento devem ser registrados os tipos de defeitos presentes nas pistas de

rolamentos, conforme estabelecido na norma DNIT 006/2003 PRO, a largura do

acostamento e a existência de degraus entre eles, devendo ser associadas ao

levantamento as coordenadas geográficas, com precisão adequada, a cada 20 metros,

possibilitando assim o cálculo de índices de condições do pavimento.

3.4.1.3 DESEMPENHO ESTRUTURAL

A avaliação estrutural mais adequada para ser feita em grandes extensões de pistas, que

possibilita inúmeras repetições no mesmo ponto, de forma a acompanhar a variação da

capacidade de carga com o tempo, é a do levantamento das deflexões, conhecida como

processo não-destrutivo.

A cada passagem de roda, o pavimento sofre um deslocamento total, que tem duas

componentes, sendo uma plástica, que dá origem ao afundamento das trilhas de roda, e

outra elástica, que resulta na flexão alternada do revestimento, chamada de deflexão,

cuja medida é a principal forma de avaliação estrutural de um pavimento em uso. Os

equipamentos utilizados em avaliações não-destrutivas podem ser divididos em três

categorias:

• Carregamento quase-estático – ensaio de placa e viga Benkelman, por exemplo;

• Carregamento vibratório – dynaflect, por exemplo;

• Carregamento por impacto – falling weight deflectometer (FWD).

Os resultados obtidos com cada um desses equipamentos são bem diferentes. Todos os

equipamentos devem ser regularmente calibrados por processos específicos e devem

seguir rotinas de aplicação determinadas pelo tipo de carregamento. Os equipamentos

mais utilizados no Brasil para medir deflexão do pavimento são:

• Viga Benkelman: desenvolvido na década de 1950, no Departamento de

Transporte da Califórnia. Este equipamento foi introduzido no Brasil em 1962;

• Falling Weight Deflectometer – FWD: desenvolvido na década de 1980. Foi

introduzido no Brasil em 1994.

Os levantamentos deflectométricos devem ser executados de acordo com as normas:

• DNER-ME 024/94 – Pavimento – Determinação das deflexões pela Viga

Benkelman;

• DNER-PRO 273/96 – Determinação das deflexões utilizando o deflectômetro de

impacto tipo “falling weight deflectometer – FWD”;

• DNIT 132/2010-PRO – Pavimentos – Calibração da célula de carga e de sensores

de deflexão dos deflectômetros do tipo “Falling Weight Deflectometer (FWD)” –

Procedimento.


25

3.4.1.4 DESEMPENHO OPERACIONAL E SEGURANÇA

O conhecimento adequado do tráfego que vai atuar em cada segmento de análise, além

de sua taxa de crescimento é um dos fatores que determinam a efetividade do SGP, pois

é muito importante conhecer o tráfego atual e o futuro.

O estabelecimento dos critérios de contagem e de pesagem de veículos é fundamental

na formação de um banco de dados confiável, de forma a fornecer a demanda atual e

crescente de tráfego. De forma geral, se utiliza o volume diário médio (VDM) em cada

segmento. Esses valores podem ser obtidos junto ao Plano Nacional de Contagem de

Tráfego (PNCT) e complementados por pesquisas específicas, quando necessário

(DNIT, 2011). Estas atividades vão depender das exigências do projeto e da

profundidade dos estudos a ser feitos.

Quanto à avaliação dos fatores de segurança, essa é feita em relação à resistência à

derrapagem e do potencial de hidroplanagem.

A resistência à derrapagem é usualmente expressa em termos de números obtidos por

medições em condições padronizadas e por diversos equipamentos, conforme a norma

“ASTM 1960-98 – Standard Pratice for calculating International Friction Index of a

Pavement Surface”.

O potencial de hidroplanagem existe sempre que o filme de água sobre o revestimento

atingir uma espessura maior que 5 mm.

3.5 LEVANTAMENTO DOS DEFEITOS

O levantamento de defeitos tem a finalidade de quantificar e qualificar o grau de

deterioração do pavimento, sendo necessária a avaliação da condição da superfície do

pavimento, com os seguintes objetivos:

a) Identificar os tipos, severidade e extensão dos defeitos aparentes;

b) Determinar índices de condição ou aptidão dos pavimentos;

c) Diagnosticar os problemas apresentados pelo pavimento (mecanismos de

degradação);

d) Determinar as necessidades atuais e futuras de manutenção (evitar uma

deterioração acelerada no futuro);

e) Auxiliar no dimensionamento do pavimento a ser restaurado;

f) Estabelecer prioridades na programação de investimentos sob restrição

orçamentária;

g) Elaborar curvas de previsão de deterioração;

h) Estimar a vida restante dos pavimentos.


26

Na maior parte dos métodos, a avaliação da condição de superfície de pavimentos é

realizada visualmente, embora alguns métodos necessitem de instrumentos específicos

para a realização da medição.

Os defeitos identificados resultam em uma redução da qualidade ou condição do

pavimento, de acordo com o tipo de defeito, a frequência e a severidade que o pavimento

apresenta.

a) Tipo de Defeito: identificação dos defeitos conforme suas características, buscando

relacioná-los ao mecanismo causador.

b) Severidade: referente ao grau com que aquele defeito afeta a estrutura do pavimento

ou compromete seu desempenho e o grau de evolução do defeito, geralmente

classificada em baixa, média e alta.

c) Frequência: é a distribuição da ocorrência do defeito ao longo de um segmento ou

trecho avaliado, sendo expressa pela relação percentual entre área ou comprimento

do defeito em relação ao trecho total. Também é classificada em baixa, média e alta.

Nos métodos de levantamento manuais, o equipe de avaliadores tem que anotar os

defeitos presentes em cada seção em planilhas, que devem conter as informações de

localização da seção além do nível de severidade de cada um dos defeitos, para

posterior processamento dos dados. Já em levantamentos realizados por vídeo as

imagens capturadas são processadas com o auxílio de um software.

Algumas recomendações quanto à metodologia empregada para o levantamento dos

dados das seções são sugeridas por diversos pesquisadores. Para o caso em que os

avaliadores percorram o trecho por caminhamento indica-se:

a) A área das amostras deve ser suficiente para não implicar em erros de

interpretação e, suas posições, devem ter caráter aleatório; a quantidade de

amostras deve ser definida em função da finalidade do estudo (maior quantidade

para uso em projetos do que para uso em gerência de pavimentos) e dos custos

inerentes, onde a maior amostragem implica em aumento de gastos com

pessoal e equipamentos;

b) Recomenda-se que a área das amostras corresponda a um mínimo de 10% da

área total do pavimento quando o estudo for destinado a gerência de pavimentos

em nível de rede e 25% quando for para nível de projeto;

c) Recomenda-se que seja seguido o procedimento “DNIT-PRO 007/2003 -

Levantamento para avaliação da condição de superfície de subtrecho

homogêneo de rodovias de pavimentos flexíveis e semirrígidos para gerência de

pavimentos e estudos e projetos – Procedimento”, para determinar o tamanho e

a localização das amostras.

Atualmente existem diversos métodos para o levantamento de defeitos, sendo utilizados

por órgãos de conservação rodoviária e concessionárias, para definir as tarefas de

planejamento da manutenção a reabilitação.

A escolha do método mais adequado deve levar em consideração as características e as

peculiaridades dos pavimentos existentes na rede em estudo, bem como os objetivos a

serem alcançados.


27

Alguns métodos empregam modelos matemáticos e empregam os dados obtidos do

levantamento de campo para definir um índice que apresente numericamente a condição

do pavimento analisado. Os modelos diferem entre si, mas os parâmetros normalmente

empregados são os tipos dos defeitos existentes no pavimento, os níveis de severidade,

a dimensão, expresso pela densidade ou frequência de ocorrência, e os fatores de

ponderação. Desta forma, a partir da caracterização de forma homogênea dos trechos

(com as mesmas informações) pode-se comparar diferentes subtrechos.

Os fatores de ponderação, também denominados pesos, são obtidos experimentalmente,

através de pesquisas onde são relacionadas a condição de trechos amostrais (obtida

através da análise dos trechos por especialistas ou através de uma avaliação subjetiva),

a densidade ou frequência dos defeitos existentes nos trechos e ainda a ponderação da

gravidade de cada defeito e nível de severidade em relação aos demais.

3.5.1 MANUAL DE IDENTIFICAÇÃO DE DEFEITOS SHRP

Para a uniformização da coleta de dados levantados no estudo dos pavimentos,

recomenda-se a adoção do manual de levantamento de defeitos desenvolvido no

programa SHRP (Programa estratégico de pesquisas rodoviárias), que foi estabelecido

em 1987 pelo congresso dos Estados Unidos, contando com a participação de mais de

20 países, inclusive o Brasil. Por essa razão, este foi o método utilizado no levantamento

de defeitos de campo do estudo de caso que será apresentado neste trabalho. Tem

reconhecimento e aceitação internacional, resultando mais fácil compartilhar informações

entre diferentes países.

Essa forma de avaliação foi desenvolvida com o objetivo de fornecer ao programa uma

base uniforme e padronizada, para coletar dados sobre os defeitos e padronizar a

linguagem para descrever suas diversas tipologias entre todos os órgãos que participam

do programa de gerência de pavimentos, na etapa de coleta dos dados.

O manual é constituído por um catálogo que apresenta os tipos de defeitos em

pavimentos flexíveis, revestidos com concreto asfáltico, e pavimentos rígidos,

constituídos por placas de concreto de cimento Portland, fornecendo para cada defeito a

descrição, os níveis de severidade e as formas de quantificação da extensão, além de

identifica-los através de fotos e figuras.

Em seguida são apresentados os 15 tipos de defeitos.

TRINCAS POR FADIGA

CARACTERÍSTICAS NIVEL DE SEVERIDADE REGISTRO

Áreas submetidas às cargas repetidas de tráfego

Se apresentam em forma de “couro de crocodilo” ou

“tela de galinheiro”Espaçamento inferior a

30cm

Baixa: poucas trincas conectadas, sem erosão nos bordos e sem evidência de bombeamentoMédia: trincas conectadas e bordos levemente erodidos, mas sem evidência de bombeamento

Alta: trincas erodidas nos bordos, movimentação dos blocos quando submetidos ao tráfego e com

evidências de bombeamento

Registrar a área afetada

(m²) para cada nível de severidade

Tabela 1. Trincas por fadiga.


28

TRINCAS EM BLOCOS

TRINCAS NOS BORDOS

TRINCAS LONGITUDINAIS


São trincas que dividem o pavimento em pedaços

aproximadamente retangulares

Tamanho dos blocos varia de 0,1 à 10 m²

Baixa: trincas com abertura média inferior a 6 mm ou seladas com material selante em boas

condiçõesMédia: trincas com abertura média entre 6 e 19

mm ou trincas aleatórias adjacentes com severidade baixa

Alta: trincas com abertura média superior a 19 mm ou trincas aleatórias adjacentes com

severidade média a alta

Registrar a área afetada


Tabela 2. Trincas em blocos.


Apenas para pavimentos com acostamentos não

pavimentadosDentro de uma faixa de 60 cm a partir da extremidade

do pavimento

Baixa: sem perda de material ou despedaçamento

Média: perda de material e despedaçamento em até 10% da extensão afetada

Alta: perda de material e despedaçamento em mais de 10% da extensão afetada

Registrar a extensão

afetada (m) para cada nível de

severidade

Tabela 3. Trincas nos bordos.


Trincas predominantemente

paralelas ao eixo, podendo se localizar

dentro ou fora da trilha das rodas

Baixa: trincas com abertura média inferior a 6 mm ou seladas com material

selante em boas condiçõesMédia: trincas com abertura média entre

6 e 19 mm ou trincas aleatórias adjacentes com severidade baixaAlta: trincas com abertura média

superior a 19 mm ou trinca com abertura média inferior a 19 mm, mas com trinca

aleatória adjacente com severidade média a alta

Registrar a extensão das trincas (m) e o nível de

severidade correspondente (nas

trilhas de rodas ou fora delas)

Registrar a extensão com selante em boas

condições

Tabela 4. Trincas longitudinais.


29

TRINCAS POR REFLEXÃO

TRINCAS TRANSVERSAIS

REMENDOS


Reflexão de trincas ou juntas das camadas

inferioresRecapeamento ou pavimentos novos

(contração da base)

Baixa: trincas com abertura média inferior a 6 mm ou seladas com material selante em

boas condiçõesMédia: trincas com abertura média entre 6 e 19 mm ou trincas aleatórias adjacentes com

severidade baixaAlta: trincas com abertura média superior a

19 mm ou trinca com abertura média inferior a 19 mm, mas com trinca aleatória adjacente

com severidade média a alta

Registrar, em separado, as trincas

transversais e longitudinais

Registrar o número de trincas

transversaisRegistrar a extensão

das trincas e os níveis de severidade

Registrar a extensão com selante em boas

condições

Tabela 5. Trincas por reflexão.


Trincas predominantemente

perpendiculares ao eixoSeveridade de uma

trinca: adotar a mais elevada, desde que

represente pelo menos 10% da extensão

Baixa: trincas com abertura média inferior a 6 mm ou seladas com material selante em boas

condiçõesMédia: trincas com abertura média entre 6 e 19

mm ou trincas aleatórias adjacentes com severidade baixa

Alta: trincas com abertura média superior a 19 mm ou trinca com abertura média inferior a 19 mm, mas com trinca aleatória adjacente com

severidade média a alta

Registrar o número de trincas,

a extensão e os níveis de

severidade correspondentes

Registrar a extensão com

selante em boas condições

Tabela 6. Trincas transversais.


Porção da superfície do pavimento, maior que 0,1 m²,

removida e substituída ou material aplicado ao

pavimento após a construção inicial

Função da severidade dos defeitos apresentados pelo

remendo

Registrar o número de remendos e a área afetada


Tabela 7. Remendos.


30

PANELAS

DEFORMAÇÃO PERMANENTE

CORRUGAÇÃO


Buracos resultantes da desintegração localizada, sob

ação do tráfego e em presença de água

Fragmentação, causada por trincas por fadiga, e remoção

localizada de partes do revestimento

Baixa: profundidade menor que 25 mm

Média: profundidade entre 25 e 50 mm

Alta: profundidade maior que 50 mm

Registrar o número de panelas e a área afetada por

cada nível de severidade

Tabela 8. Panelas.


Depressão longitudinal nas trilhas de roda, em razão da

densificação dos materiais ou ruptura por cisalhamento

Substituídos pelas medições da deformação permanente a

cada 15 metros

Registrar a máxima deformação permanente nas

trilhas de roda

Tabela 9. Deformação permanente.


Deformação plástica caracterizada pela formação

de ondulações transversais na superfície do pavimento

Causada por esforços tangenciais (frenagem ou

aceleração)

Associados aos efeitos sobre a qualidade de rolamento

Registrar o número de ocorrências e a área afetada

(m²)

Tabela 10. Corrugação.


31

EXSUDAÇÃO

AGREGADOS POLIDOS

DESGASTE


Excesso de ligante betuminoso na superfície

do pavimento

Baixa: mudança de coloração em relação ao restante do pavimento

devido ao excesso de asfaltoMédia: perda de textura superficialAlta: aparência brilhante; marcas de pneu evidentes em tempo quente;

agregados cobertos pelo asfalto

Registrar a área (m²) para cada nível de severidade

Tabela 11. Exsudação.


Polimento (desgaste) dos agregados e do ligante betuminoso e exposição dos agregados graúdosComprometimento da segurança: redução do coeficiente de atrito

pneu-pavimento

Níveis de severidade podem ser associados à redução no coeficiente de atrito pneu-

pavimento

Registrar a área afetada (m²)

Tabela 12. Agregados polidos.


Perda de adesividade do ligante betuminoso e

desalojamento dos agregadosEnvelhecimento,

endurecimento, oxidação, volatilização e intemperização

Baixa: início do desgaste, com perda de agregados miúdos

Média: textura superficial torna-se áspera, com perda de agregados

miúdos e de alguns graúdosAlta: textura superficial muito áspera,

com perda de agregados graúdos

Registrar a área afetada (m²) para

cada nível de severidade

Tabela 13. Desgaste.


32

DESNÍVEL (DEGRAU) EM PISTA E ACOSTAMENTO

BOMBEAMENTO

Além da classificação dos defeitos proposta pelo método SHRP existem outros métodos

de determinação de defeitos nos quais o número de defeitos definidos varia. Por

exemplo, no método da AASHTO, são definidos 17, dos quais 14 coincidem com os de

SHRP. Tem outra classificação, Manual para Identificação de Defeitos de Revestimentos

Asfálticos de Pavimentos (DOMINGUES, 1993), que propõe 24 defeitos, fazendo uma

análise mais detalhada na numeração destes.

3.5.2 ÍNDICE DE CONDIÇÃO DO PAVIMENTO (ICP)

Depois de realizada a avaliação dos trechos é preciso fazer uma combinação dos

defeitos entre si, para ter uma quantificação representativa de qual é a situação real do

pavimento que se analisa. É por isso que se propõe um índice para normalizar e

homogeneizar valores de defeitos, que conduzem num análise geral.

O método ICP, Índice de Condição do Pavimento, é amplamente utilizado em todo o

mundo e reconhecido por importantes instituições. Esse método considera os defeitos

identificados na análise, além de avaliar a influencia que eles tem no conjunto geral do

trecho em estudo.


Diferença de elevação entre a faixa de tráfego e o acostamento: camadas sucessivas de revestimento asfáltico;

erosão do acostamento não pavimentado; consolidação

diferencial

Substituídos pela medição de desnível

Registrar o desnível (mm) a cada 15m, ao

longo da interface pista-acostamento

Tabela 14. Desnível (degrau) em pista e acostamento.


Saída de água pelas trincas do pavimento sob ação das cargas do tráfego

Identificado pela deposição à superfície, de material carreado das camadas

inferiores

Não aplicáveis porque o bombeamento depende do

teor de umidade das camadas inferiores do

pavimento

Registrar o número de ocorrências e a extensão afetada

(m²)

Tabela 15. Bombeamento.


33

O Índice de Condição do Pavimento (ICP) reflete o grau de deterioração do pavimento.

Teve origem em estudos desenvolvidos por pesquisadores do Construction Engineering

Research Laboratory (CERL) e publicado pelo United States Army Corps of Engineers

(USACE) em 1979, como documento intitulado CERL-Tr-M-268. Inicialmente foi

desenvolvido para avaliação de pavimentos aeroportuários, flexíveis e rígidos, e mais

tarde passou a ser aplicado a vias rodoviárias, urbanas e até de estacionamentos, por

sua ampla aplicabilidade.

As limitações para sua utilização são reduzida, sendo principalmente que cada seção

avaliada deve ter aproximadamente 225 𝑚2, para a definição dos tipos de defeitos nela

apresentados.

A classificação de defeitos que vai empregar é aquela definida pelo método SHRP que

foi apresentada no ponto 3.5.1.

CÁLCULO DO ICP

O cálculo do índice ICP é determinado pela seguinte equação:

ICP = 100 −

𝑖=1

𝑛

𝑗=1

𝑛

𝐷𝑖𝑗𝑥 𝑓𝑖𝑗

onde:

• 𝐷𝑖𝑗: Extensão do defeito i com severidade j;

• 𝑓𝑖𝑗: Fator de ponderação do defeito i com severidade j;

Fazendo uma interpretação matemática da expressão, começa-se numa situação com o

pavimento em condições ótimas com um ICP de valor 100. Logo após, este se vai reduzir

segundo a extensão e a severidade de cada um dos defeitos presentes na seção.

Uma redução do ICP representa uma situação pior do pavimento, embora um valor alto

deste vai estar associado aos pavimentos que apresentam condições melhores.

A Tabela 16 apresenta a classificação dos pavimentos segundo o valor do ICP.

Tabela 16. Classificação dos pavimentos segundo o parâmetro ICP (DNIT, 2011).


34

O ICP obtido, além de representar quantitativamente a condição do pavimento a partir da

magnitude e o tipo de defeito, serve também para dar uma ideia de quais intervenções

são pertinentes e determinar a priorização dos trechos e dos serviços.

Segundo este parâmetro é possível estabelecer uma primeira priorização das atividades

que devem ser aplicadas para obter os níveis operacionais, estruturais o de segurança,

seja por reconstrução, recapeamento ou manutenção.

A Figura 21 apresenta os intervalos para classificar as atividades segundo o ICP

calculado após do estudo de levantamento do trecho (Instituto do Asfalto, 1989).

Para uma adaptação aos defeitos presentes no manual de levantamento do SHRP,

FERNANDES JR. et al. (1999), adaptou uma planilha do Instituto do Asfalto (1981),

sendo esta utilizada no estudo de caso deste trabalho e apresentada a seguir, na Figura

22.

Figura 21. Estratégia de manutenção e reabilitação mais indicada baseada no valor do ICP (INSTITUTO DO ASFALTO, 1989).

Figura 22. Planilha recomendada para avaliação de pavimentos(ODA 2016, Adaptada do Instituto do Asfalto).


35

3.5.3 ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL (IGG)

Além do ICP, no Brasil é muito empregado um outro índice combinado de defeitos, o

Índice de Gravidade Global (IGG), que é um parâmetro numérico que permite avaliação

dos segmentos rodoviários em relação ao estado dos pavimento, de acordo com o seu

estado de deterioração.

Uma grande vantagem deste método é que, além de refletir o estado de cada segmento

considerado isoladamente, permite a comparação entre os estados apresentados por

segmentos distintos.

O cálculo do IGG é baseado na norma DNER-PRO 08/94 (Avaliação objetiva de

pavimentos flexíveis e semirrígidos – DNER 1994), que estabelece uma metodologia

para quantificação numérica dos defeitos. A avaliação da superfície é feita por

levantamento à pé, registrando-se, em uma planilha, os tipos e os níveis de severidade

dos defeitos, sem avaliação da extensão. Este ponto faz a maior diferença com o método

ICP apresentado no ponto 3.5.2, que avalia a extensão dos defeitos identificados.

Outra particularidade do cálculo do IGG é que neste, tem-se dez ocorrências ou eventos

distintos, dos quais oito são da tipologia de defeito individual, e os outros dois são

derivados da mensuração das deflexões nas trilhas das rodas.

Cada evento isolado corresponde à um valor especifico, e recebe o nome de Índice de

Gravidade Individual (IGI), sendo esse valor estabelecido em função do peso do evento

correspondente, sendo assim para cada defeito é considerado um valor de ponderação

diferente.

A equação empregada no cálculo do parâmetro IGG é a seguinte:

𝐼𝐺𝐺 = 𝐼𝐺𝐼

onde:

𝐼𝐺𝐼 = 𝑓𝑟 𝑥 𝑓𝑝

𝑓𝑟 =100 𝑥 𝑓𝑎

𝑛

Para os parâmetros:

• 𝑓𝑝 : Fator de ponderação;

• IGG : Índice de Gravidade Global;

• IGI : Índice de Gravidade Individual;

• 𝑓𝑎 : Frequência absoluta (número de vezes em que a ocorrência é verificada);

• 𝑓𝑟 : Frequência relativa (número de vezes em que a ocorrência é verificada em

relação ao número total de estações);


36

A condição do pavimento pode ser conceituada segundo o valor do IGG, segunda a

mesma ideia que fora definida com o ICP, sendo apresentada adiante, na Tabela 17, os

intervalos específicos de valores e seus respectivos conceitos em relação à condição do

pavimento.

3.6 SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS URBANOS (SGPU)

Neste ponto é apresentada a ideia da gerencia dos pavimentos no âmbito municipal.

Nesta consideração é importante conhecer as particularidades de planejamento e

execução do sistema em comparação com rodovias fora dos núcleos urbanos.

Historicamente a gerência dos pavimentos urbanos tem sido fundamentada na

experiência dos engenheiros do município, que na maioria das vezes decide as

atividades de manutenção e reabilitação dos pavimentos baseados nos conhecimentos

acumulados, sem utilizar uma abordagem sistêmica de gerência. Muitas vezes isso

ocorre por falta de verba ou mesmo o preconceito com inovações na área de engenharia.

Se basear somente na experiência faz com que as decisões tomadas sejam mais

arriscadas, já que não há avaliação da eficácia de outras alternativas. Isso pode fazer

com que os recursos (verba, funcionários) sejam utilizados de maneira ineficiente.

O Sistema de Gerencia de Pavimentos Urbanos (SGPU) eleva o nível de serviço do

conjunto de vias e também pode justificar aumento no orçamento causados pelas

atividades de manutenção e reabilitação, diminuir os custos totais e catalogar as vias. Na

Figura 21 na seguinte pagina são mostradas as etapas de um SGPU.

Tabela 17. Condição do pavimento em função do IGG (DNIT 2003).


37

Segundo FERNANDES Jr. (2001), as cidades possuem desempenho pior quando não

usam ferramentas essenciais de gerência. O SGPU pode ajudar a mudar o ciclo da falta

de recursos atrelado as péssimas condições dos pavimentos dos municípios que ainda

executam a gerência dos seus pavimentos em função das necessidades mais urgentes.

Existem vários tipos de análise que podem ser feitas, como as vistas no capítulo 3. O

mais indicado, e o que foi feito no estudo de caso, é o levantamento de defeitos. Isso é

factível devido as particularidades da rede viária urbana: velocidade máxima bem menor

do que as de rodovias (maioria das ruas é entre 30 e 60 km/h), rede viária feita por

quadras/quarteirões, diversidade de tipos de vias e grande número de intervenções nas

já existentes redes de infraestrutura. Sem falar que os outros tipos de avaliação, a

funcional e estrutural, aumentam bastante os custos iniciais de elaboração de um SGPU

e comparando do levantamento visual continuo apresentam resultados pequenos piores.

As avaliações funcional e estrutural são mais recomendadas que sejam aplicadas na

gerência de pavimentos em nível de projeto.

3.6.1 ATIVIDADES ESPECIFICAS DO SGPU

Os princípios de gerência de pavimentos rodoviários também podem ser aplicados para a

rede viária urbana. No entanto, existem diferenças significativas e várias outras

considerações que se deve fazer.

BERTOLLO (1997) alega que uma das particularidades fundamentais são as

intervenções das redes de infraestrutura, que podem ocorrer em todas as direções do

pavimento, que para sua manutenção ou implantação faz com que o pavimento seja

escavado.

Figura 23. Implantação de um SGPU, adaptado de HAAS, HUDSON e ZANIEWSKI (1994).


38

Outra particularidade são os tipos de veículos que usam as vias. A frota urbana é feita

basicamente de tráfego leve, automóveis e ônibus urbanos enquanto a de rodovias

trafegam veículos pesados, de carga. Também, o fluxo de carro nas cidades é muito

mais descontinuo que nas rodovias. De dia nas cidades existem muitos carros

circulando, gerando engarrafamentos, enquanto de madrugada quase não há circulação

de veículos. Todas essas questões permitem caracterizar de um jeito diferente o tráfego,

assim como os defeitos que vão se apresentar nos pavimentos.

Considerando todas essas particularidades, os fatores de correção para as deficiências

devem ser pensados e estabelecidos para cada cidade, levando em conta suas

características, pois os municípios podem apresentar diferenças significativas, como:

condições climáticas, tipo de mão de obra, matérias-primas disponíveis para serem

usadas na pavimentação, tipo de trafego, máquina e equipamento disponíveis,

tecnologia, entre outras.

Um Sistema de Gerência de Pavimentos Urbanos pode sofrer alterações expressivas

quando se leva em conta o tamanho da cidade em que o sistema está sendo aplicado.

Nas cidades de pequeno porte, a parte mais cara e significativa são os custos de

implantação, como da aquisição de software para implantação de uma base cartográfica,

pois, mesmo quando os administradores da cidade gostam da ideia de um SGPU,

acabam caindo na realidade da falta de recurso (verba) para planejamento, pesquisas e

projetos. Se forem consideradas as vantagens e comodidades que um Sistema de

Gerencia de Pavimentos proporcionam a cidade, os custos de implantação são

pequenos.

Em cidades de grande e médio porte, a base de dados georreferenciada e compra do

SIG acaba não apresentando um custo tão expressivo. Nesse caso, o investimento mais

alto está na criação e construção da equipe de avaliadores de campo. A quantidade de

avaliadores deve ser proporcional a quantidade de segmentos que devem ser

levantados.

OLIVEIRA (2013) recomenda que o ideal é ter um avaliador para cada 400 segmentos de

pavimento flexível avaliado a cada mês, levando em consideração que o avaliador

trabalhe 20 horas por semana. É necessário também uma equipe de coordenadores e

subcoordenadores. O número recomendado é de um subcoordenador para cada 10

avaliadores. O coordenador deve ser o especialista na área e deve fornecer, sempre que

solicitado, relatórios e mapas temáticos.

Nas cidades de grande porte também o maior e mais importante custo é o da mão de

obra.

O planejamento das atividades a serem desenvolvida e a sistemática para coleta de

dados podem também ter alterações dependendo do tamanho da cidade. O limite de

prazo para realização dos serviços pode ser inferior em cidades menores e a equipe

também tem que ser preparada para avaliar estradas não pavimentadas. Nesse tipo de

estrada, o levantamento de informações pode ser feito de modo manual, usando tabelas

impressas em folhas de papel e lápis ou caneta. Para cidades de médio e grande porte é

recomendável o uso de planilhas digitais, através de tablets, ou alguma outra ferramenta

que possibilite um cadastro mais detalhado.


39

O seguro que deve ser contratado para os avaliadores das vias varia de acordo com o

tamanho do município. Em cidades maiores, o tráfego e o VDM são maiores, logo o risco

de acidentes é também maior.

Uma coisa comum entre os Sistemas de Gerência de Pavimentos Urbanos de cidades de

tamanhos e características diferentes é o desenvolvimento sustentável que cada

município adota. Segundo CHAN et. al. (2011), o pavimento, quando mantido de forma

adequada, além da economia de recursos gerada com a reabilitação e manutenção, a

emissão de GHG (gases do efeito estufa) e consumo de energia são reduzidos

consideravelmente.

É importante salientar que o planejador deve conhecer os pontos principais que

diferenciam as redes urbanas para a implementação do sistema de gerência dos

pavimentos. O mesmo planejador deve levar em consideração as técnicas apropriadas

para realizar as avaliações e o pessoal necessário para obter os resultados de qualidade

e com informações confiáveis, sempre considerando as características do município que

será implantado o SGPU.

4. MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO DOS PAVIMENTOS

Após a avaliação das condições do pavimento é realizada uma análise em relação aos

defeitos identificados. Além de determinar um valor geral ao conjunto de defeitos,

empregando um dos índices de quantificação geral (ICP ou IGG), é preciso decidir quais

serão as atuações especificas necessárias para que o pavimento volte a oferecer boas

condições estruturais, operacionais e de segurança.

É por isso que na seleção das atividades de Manutenção e Reabilitação (M&R) a realizar,

o SGP propõe um método para cada um dos defeitos observados, com o objetivo de

solucionar os problemas existentes no pavimento em relação à severidade destes, ao

tráfego de veículos que solicitam o trecho estudado, além da extensão na qual estão

presentes os defeitos.


4.1.1 PREVENTIVAS

As atividades preventivas são conhecidas como manutenção preventiva. É aquela

efetuada em intervalos predeterminados e de acordo com critérios preestabelecidos, com

o objetivo de reduzir a probabilidade de falha ou de degradação do funcionamento de

uma instalação (ABNT, 1994), ou seja, são serviços previamente aplicados com o

objetivo de evitar o surgimento ou agravamento de defeitos. Sua frequência depende do

tráfego, topografia e clima (DNIT, 2007). É entendida como a primeira medida adotada

para a manutenção do pavimento.

Tem por objetivo conter a deterioração em seu estágio inicial.


40

Na manutenção preventiva podem ser incluídas as atividades de manutenção de rotina,

que incluem reparos localizados de defeitos na pista ou no acostamento com extensão

inferior a 150 m e manutenção regular dos dispositivos de drenagem, dos taludes

laterais, da faixa lindeira, dos dispositivos de sinalização e demais instalações da rodovia

(DNIT, 2007).

A manutenção periódica também pode ser incluída neste item, é caracterizada por ser

um tipo de conservação requerida em intervalos de tempo determinados (DNIT, 2007),

em que são realizadas atividades para melhorar as condições superficiais com vistas à

preservação da integridade estrutural e qualidade de rolamento.

Segundo o DNIT (2007) podem ser englobados os seguintes serviços de manutenção:

• Remendos superficiais: desobstrução dos sistemas de drenagem; reparos

localizados; limpeza da pista; selagem de pequenas trincas – para manutenção

preventiva ou rotineira;

• Tratamento superficial: lama asfáltica; reforços esbeltos em concreto asfáltico;

banhos selantes – para manutenção periódica.

4.1.2 RECUPERAÇÃO

São reparos realizados em pequenas áreas do pavimento e devem ser feitos quando os

defeitos aparecem no pavimento. Segundo o DNIT (2006), é um processo a ser

ordinariamente aplicado a um pavimento desgastado, com o objetivo de restabelecer

suas adequadas características técnicas, ou seja, sempre que as atividades de

manutenção preventiva, em função da magnitude dos defeitos, não podem resolver os

problemas torna-se necessário aplicar um outro tipo de atividade (corretiva) nas áreas

afetadas de forma a reestabelecer as condições do pavimento.

De forma mais específica é o conjunto de operações de conservação que tem como

objetivo reparar ou sanar um defeito e restabelecer o funcionamento dos componentes

da rodovia propiciando conforto e segurança aos usuários (DNIT, 2007).

Um exemplo muito importante é a reciclagem do pavimento, que é basicamente uma

regeneração do mesmo. Segundo o DNIT (2007), trata-se do processo de recuperação

de pavimentos com a reutilização de material resultante da fresagem do trecho

deteriorado. Entre as vantagens deste processo, pode ser citado: conservação de

agregados e de energia; preservação do meio ambiente e manutenção das condições

geométricas existentes, como já visto anteriormente neste trabalho.

Além disso, o DNIT interpreta as atividades de recuperação considerando duas

vertentes: a recuperação do pavimento através de sua restauração ou de sua

reabilitação.


41

No primeiro caso, o DNIT (2006) afirma que é um processo a ser aplicado a um

pavimento que, desfrutando ainda da devida habilitação, e apresentando desempenho

compatível com os competentes modelos de previsão, se encontra próximo de alcançar,

conforme aferido por parâmetros temporais e/ou índices de desempenho, o estágio final

do ciclo de vida correspondente. No caso, a solução, em geral, deverá recair na

execução de recapeamento do pavimento existente.

Já no segundo caso, o DNIT (2006) descreve que é um processo a ser adotado para um

pavimento que, conforme aferido pelos mesmos parâmetros, já ultrapassou, de forma

significativa, o estágio final do ciclo de vida correspondente e apresenta anomalias com

tendências irreversíveis, em termos de desempenho funcional e estrutural – não

desfrutando mais, portanto, da devida habilitação. A solução em geral também é a

execução de recapeamento do pavimento existente.

Há também a utilização de remendos profundos como solução alternativa. Logo, conclui-

se que as atividades de recuperação incluem serviços como reparos seletivos,

recapeamentos, remendos profundos e aplicação de camadas de regularização, com a

finalidade de restaurar a capacidade estrutural ou a qualidade de rolamento.


São atividades com o objetivo de reestruturar o pavimento, mais especificamente com

adição e/ou substituição de camadas estruturais do pavimento bem como do

revestimento, de tal forma que a estrutura resultante possa suportar a repetição das

cargas por eixo incidentes, em condições de segurança e conforto para o usuário,

durante o novo período de projeto estabelecido (DNIT, 2007).

Pode ser caracterizada como parcial ou total. Em situações de reconstrução parcial, a

espessura a ser removida e substituída é menor do que a espessura total do pavimento;

enquanto que em casos de reconstrução total, a espessura a ser removida e substituída

atinge toda a espessura do pavimento podendo, eventualmente, inclusive atingir o

subleito (DNIT, 2006).

São atividades que normalmente só vão ser necessárias em situações de grandes

severidades, com problemas muito grandes e mais graves, no qual a única solução é

refazer tudo de novo. Por conta disso, acaba sendo uma medida de intervenção muito

trabalhosa, que demanda mais tempo, já que sempre é difícil interditar a estrada e/ou a

faixa para realizar o serviço, além de apresentar um custo mais alto.

É importante evitar que o pavimento atinja um estado de deterioração a ponto de não

cumprir mais com sua finalidade, evitando, assim, grandes gastos que não estão

previstos para a sua reconstrução. Para que isso não ocorra, basta manter uma

manutenção preventiva periódica adequada e possuir um sistema de drenagem de

qualidade. O problema da presença de água nos nas camadas inferiores dos pavimentos

é uma das causas mais habituais da sua deterioração.

Trincas por fadiga e deformação permanente, quando não possuem manutenção

adequada, são defeitos muito comuns que geram uma necessidade de reconstrução do

pavimento. Outros defeitos como a corrugação e os agregados polidos também podem

precisar de reconstrução, caso a causa identificada esteja relacionada à sua estrutura.


42

4.1.4 REFORÇO

O reforço de um pavimento é constituído de uma camada asfáltica a ser sobreposta a um

pavimento existente, após devidamente executadas as correções superficiais

necessárias, com a finalidade de torná-lo apto a atender um novo ciclo de vida (DNIT,

2006).

De acordo com DNIT (2006), o recapeamento consiste na adequada sobreposição ao

pavimento existente de uma camada constituída de mistura asfáltica e/ou concreto de

cimento Portland. Tal sobreposição irá conferir ao pavimento existente adequada

capacidade estrutural, mantendo-o assim apto a exercer, em continuidade, um novo ciclo

de vida, de conformidade com as premissas técnico-econômicas.

Vale ressaltar que o recapeamento é dividido em dois tipos: o recapeamento delgado,

que conta com a escarificação e mistura com material da base, além da compactação

antes do lançamento da nova camada de revestimento; e o recapeamento espesso, que

é o mesmo que reforço estrutural.

Percebe-se, então, que ambos possuem definições muito parecidas, pelo fato de que um

reforço estrutural é o mesmo que um recapeamento espesso. Logo, o reforço é um

revestimento aplicado por cima de outro já existente no local, de modo a reforçá-lo ou

restaurá-lo.

A seleção de um reforço é muito comum mesmo que o pavimento não aponte ter falhas

estruturais significativas, a fim de readequá-lo para uma nova demanda de tráfego ou

alinhá-lo por conta de eventuais irregularidades longitudinais. Na Figura 23 é ilustrada a

evolução da deterioração em rodovias pavimentadas, onde se pode notar o reforço

requerido como solução em grande parte da vida útil da rodovia.

Figura 24. Evolução da deterioração em rodovias pavimentadas e o papel do reforço estrutural (DNIT, 2006).


43

Com relação a esse gráfico, o DNIT (2006) aponta que uma rodovia pavimentada pode

ser mantida em bom estado mediante conservação rotineira e periódica, a um custo

bastante baixo. Com o aumento da deterioração, o pavimento deve ser recuperado de

maneira a permanecer em bom estado, por meio de selagem, recapeamento ou reforço

do revestimento.

Além disso, o DNIT (2006) também afirma que o reforço restabelece a qualidade de

rolamento da rodovia e a capacidade estrutural necessária para suportar o tráfego

durante vários anos, começando assim um novo ciclo do pavimento. Com isso, a Figura

23 também mostra que, com a aplicação do reforço de maneira adequada, a vida útil da

rodovia pavimentada aumenta expressivamente (linha mais grossa). Mesmo reduzindo-

se no caso da falta de manutenção rotineira ou de reforços.

4.2 MÉTODOS DE PRIORIZAÇÃO NAS INTERVENÇÕES

Dentro da gerência de pavimentos, uma questão relevante é a importância da priorização

nas intervenções nos pavimentos, já que habitualmente se tem limitações de tempo,

orçamento e políticas entre outras.

Em função de muitas vezes da falta de preparação do pessoal responsável de realizar as

atividades de manutenção, além da falta de critério na hora de escolher quais atividades

tem prioridade de forma racional, surge como necessária a criação de um sistema de

definição de prioridades, que defina de forma clara e padronizada quando e quais

atividades realizar.

Os métodos de priorização em gerência de pavimentos são, segundo Serafini (2005),

estudos que visam como objeto final, a ordenação dos projetos em escala de relevância

reunidos até se esgotarem as previsões orçamentárias do planejamento anual, podendo

ser definidos através de índices subjetivos ou calculados através da relação benefício-

custo das intervenções.

Uma parte desses métodos se baseia em modelos computacionais, que avaliam milhares

de dados através de métodos estatísticos ou sistemas lineares, considerando como

benefício a diferença entre irregularidade do pavimento avaliado e a previsão da

irregularidade após a intervenção em um período de análise. E a outra parte dos

métodos é resultado de estudos e pesquisas na área de gerência de pavimentos, que

apresentam possibilidades simplificadas para os critérios de priorização, como os

apresentados a seguir.

Fernandes Jr. propõe uma relação inversamente proporcional entre o ICP e o Índice de

Prioridade (IP) que é a seguinte:

IP =VMD

ICP


44

onde:

• IP: Índice de prioridade;

• VMD: Volume de tráfego médio diário;

• ICP: Índice de condição do pavimento;

Essa relação representa apenas uma abordagem inicial a respeito da priorização das

atividades de manutenção e reabilitação de pavimentos, que serve de base para os

modelos de priorização para um sistema de gerência de pavimentos e mostra que quanto

maior o valor do IP maior a prioridade de atuação.

4.2.1 MÉTODO EMPÍRICO SEGUNDO TAVAKOLI

O modelo desenvolvido por Tavakoli et al. (1992) determina o índice de prioridade (IP)

em função do índice de condição do pavimento (ICP), fator de tráfego, classe da via, tipo

e volume de tráfego e da manutenção do pavimento, e é representado pela seguinte

equação:

IP =1

𝐼𝐶𝑃𝑥 𝑇𝐹 𝑥 𝐹𝐶 𝑥 𝑇𝑅 𝑥 𝑀𝐹

onde:

• IP: Índice de prioridade

• ICP: Índice de condição do pavimento

• TF: Fator de tráfego, que varia de 10 a 100 conforme volume diário médio de

tráfego, seguindo os seguintes intervalos:

Tabela 18. TF segundo o VMD.


45

• FC: Fator de classe;

• TR: Tipo de tráfego, que é igual a 1,1 para os trechos que servem de itinerário

para ônibus ou onde existam prédios institucionais que atraem elevados fluxos

de tráfego (escolas, hospitais, centros comerciais, etc.), e 1,0 para os demais

casos

• MF: Fator de manutenção que obedece a equação abaixo:

MF =1 + índice de manutenção

10

• Índice de Manutenção: varia de 0 a 5, sendo 0 para pouco ou nenhum

investimento e 5 para custo elevado de manutenção, de acordo com a estratégia

de M&R adotada. A Tabela 20 apresenta essa relação.

As tabelas 21 e 22 apresentam as estratégias que devem ser realizadas e

variam de acordo com o ICP e o IR.

Tabela 19. FC segundo o tipo de via analisada

Tabela 20. Relação do índice de manutenção segundo a estratégia de M&R.

Tabela 21. Estratégias de M&R.


46

A escala dos resultados de IP obtidos representa uma maior prioridade de intervenção

para os trechos de maior valor de IP calculado.

4.2.2 MÉTODO BASEADO NO HDM-III

O HDM é um modelo que simula uma série de alternativas e cenários considerando

diferentes condições físicas e econômicas das rodovias durante o período de análise.

Esse modelo tem por objetivo fazer estimativas de custo e avaliações econômicas de

diferentes opções de construção e manutenção, incluindo diferentes alternativas de

tempo de intervenção.

Devido as características do modelo HDM, a priorização baseada no mesmo, tem como

fundamento o conceito de análise de custo-benefício para o ciclo de vida do pavimento,

onde os benefícios são quantificados com base nos custos de viagem, principalmente no

custo operacional dos veículos, tempo de viagem reduzido, menor número de acidentes

e melhoras nos efeitos ambientais.

Como produto final, tem-se uma priorização que visa o planejamento a longo prazo e a

divisão uniforme dos recursos destinados às atividades de M&R em cada ano, atribuindo

um Índice de Prioridade (IP) para cada subtrecho homogêneo.

4.2.3 MODELO DO DNER

Esse modelo apresenta um índice de prioridades (IP), que relaciona o índice de estado

da superfície (IES) e o custo operacional dos veículos (IC).

Esses índices foram calculados pelo DNER de forma teórica, baseados em dados

estatísticos e modelos de previsões e são encontrados em função do Índice de

Gravidade Global (IGG), do Valor de Serventia Atual (VSA), do Quociente de

Irregularidade (IR) e do Volume Diário Médio de Tráfego (VDM), como pode ser

observado nas Tabelas 23 e 24, mostradas na página seguinte.

Tabela 22. Estratégias recomendadas segundo o ICP.


47

O Índice de Priorização (IP), determinado em função do IES e IC, é calculado através da

seguinte equação:

IP =𝑝1 𝑥 𝐼𝐶 + 𝑝2 𝑥 𝐼𝐸𝑆

𝑝1 + 𝑝2

Onde:

• IP: índice de priorização;

• IC: índice de custo operacional;

• IES: índice de estado da superfície;

• 𝑝1 e 𝑝2 : pesos de ponderação para atribuir maior importância a um índice em

relação ao outro;

Tabela 23. Índice de estado da superfície (EIS). Segundo o valor de VSA (DNER, 1993).

Tabela 24. Índice de custo operacional segundo QI e VMD do trecho (DNER, 1993).


48

4.2.4 SOFTWARES EMPREGADOS

Apresentados os principais modelos utilizados no Brasil e no mundo, faz-se necessário a

escolha de um dos modelos de análise da priorização para ser empregado pelos

softwares atualmente empregados para priorizar e definir as atividades de M&R

Em função, do público alvo do projeto, que visa atender cidades de pequeno e médio

porte, e que essas cidades, têm por característica em comum, na grande maioria das

vezes, uma ausência de informações a respeito dos pavimentos, inexistência do histórico

do mesmo, falta de um plano de investimentos e um banco de dados a respeitos dos

custos de manutenção, baixos investimentos no SGP, que impossibilita a aquisição de

equipamentos de maior valor, assim não sendo possível o cálculo de determinados

parâmetros, a escolha pelo método tende para o que utiliza menos recursos na análise

dos pavimentos. Esta é uma visão desorganizada do problema, e fruto de uma falta de

interesse pela administração para realmente criar um banco de dados confiáveis, por

meio de coleta de informações do estado dos pavimentos.

Adiante são apresentados as ferramentas habituais empregadas para o análise da

priorização e seleção das atividades de M&R, não só no Brasil, mas também em outros

países.

4.2.4.1 MODELO DA RWA

O SGP desenvolvido pela Administração Rodoviária e Hidroviária da Finlândia (Roadway

and Waterway Administration, RWA), combina um modelo de otimização baseado no

Processo de Markov que direciona as questões de reabilitação dos pavimentos e

alocação de fundos em nível de rede a um modelo que analisa a prioridade e a

programação dos projetos individuais (THOMPSON et al., 1987).

Como a gerência em nível de rede e em nível de projeto, neste caso, estão inclusos em

um mesmo menu dentro da base do programa, é possível realizar uma troca de

informações entre a gerência destes dois níveis, sendo isto considerado uma vantagem

deste tipo de SGP.

Para o nível de rede foram elaboradas normas para organizar a seleção e programação

de grupos de projetos. Como o programa é baseado no Processo de Markov, ele analisa

os gastos resultantes das possíveis estratégias alternativas para cada grupo de

pavimentos, recomendando a que tiver o melhor custo/benefício, ou seja, que possa

minimizar os custos visando em longo prazo. Estes custos são considerados os custos

totais, somando os custos de manutenção, construção e operação dos veículos.

Uma consideração importante é que neste modelo deixa-se a parte econômica toda sob

responsabilidade da gerência em nível de rede, a gerência em nível de projeto considera

que apenas o conjunto de variáveis não-econômicas, que são consideradas nas

decisões da programação de alocação dos recursos, são relevantes.

Vale ressaltar que a análise em nível de projeto é desempenhada em nível distrital,

portanto a rede nacional é dividida em arquivos separados para cada distrito. Essa parte

do sistema fornece fácil acesso à base de dados de projetos e base de dados de

operações que podem ser utilizados para analisar determinados projetos e suas relações

com os demais (SHOJI, 2000). Esta medida é muito recomendada para países com uma

malha rodoviária extensa.


49

4.2.4.2 SISTEMA PMS – III

O sistema PMS (Pavement Management System – 3th version) trata de um SGP para

aplicação apenas em nível de rede, sendo desenvolvido e implementado pelo

Departamento de Transportes de Ohio (Ohio Department of Transportation, ODOT), que

determina as estratégias de M&R e o orçamento anual necessário para cada seção

durante um período de 6 anos (MAJIDZADEH et al., 1990). O PMS considera apenas a

situação atual do pavimento e um utilizando um modelo de previsão determinístico

consegue fazer a previsão da condição futura da rede, além de suas necessidades e

orçamentos.

Dois critérios são adotados para selecionar a estratégia de M&R (SHOJI, 2000):

• A maximização dos benefícios produzidos pelos pavimentos a partir de um

determinado investimento anual; ou

• A minimização dos custos para manter a condição da rede acima de um determinado

nível mínimo.

4.2.4.3 SISTEMA NOS

O NOS (Network Optimization System) é um sistema de otimização em nível de rede que

tem sido utilizado pelo ADOT (Arizona Department of Transportation) desde 1980. Em

1996 foi implementado e denominado AZNOS. É uma ferramenta que auxilia a realização

de um planejamento financeiro efetivo para programas de preservação de pavimentos

através do uso de uma pequena quantidade de informações, considerando dados apenas

sobre a irregularidade longitudinal e as trincas (WANG et al., 1992).

O modelo original de NOS recomendava uma estratégia ótima de reabilitação a longo

prazo (estacionário) e outra estratégia ótima de reabilitação a curto prazo (antes de

atingir o estado estável) para pavimentos em qualquer condição (SHOJI, 2000). Um

modelo de programação linear era utilizado para minimizar o custo total de gerência,

justamente para manter a rede acima dos padrões mínimos, enquanto que as

probabilidades de transição das condições dos pavimentos eram definidas pelo Processo

de Markov.

Em 1992, o programa NOS foi revisado, passando a ser denominado de AZNOS e

considerando os dados dos últimos 13 anos, novas matrizes de probabilidades de

transição foram geradas. Além disso, foi necessário adicionar novas ressalvas em

relação às irregularidades longitudinais e às trincas.

Um processo mais rigoroso para selecionar as estratégias de M&R foi adotado, pois

durante o desenvolvimento do antigo NOS foi possível perceber que mesmo para

intervenções de menor grau era necessário muito tempo para selecionar as estratégias

mais adequadas (SHOJI, 2000). Os seguintes critérios passaram a ser obedecidos:

• A manutenção de rotina é praticável para todos os estados de condição;

• Todas as estratégias são praticáveis para os melhores estados de condição;

• Mais que uma ação deve ser praticável em cada estado de condição.


50

4.2.4.4 SISTEMA HDM – 4

Como mencionado anteriormente, o HDM é o software mais conhecido e mais importante

para análise em nível de rede, e hoje está na versão HDM-4. Este programa é avançado

e tornou-se uma meta que a maioria dos órgãos rodoviários mais evoluídos busca

gradativamente atingir, conforme os seus recursos técnicos e as suas disponibilidades

financeiras.

Segundo o DNIT (2007), o programa HDM-4 foi idealizado para a análise econômica de

redes rodoviárias com restrição orçamentária, buscando atingir a maior extensão

possível, visando o maior retorno através do Valor Presente Líquido dos diversos

cenários estudados, dentro de um horizonte de projeto (por exemplo, 20 anos), podendo

analisar diversas alternativas de intervenção para cada célula, indicando a época para a

realização dos investimentos, tendo como objetivo final a melhor condição da rede no

final do horizonte de projeto.

Para utilizar o sistema HDM-4 para avaliar e selecionar a melhor estratégia são

necessários alguns dados de entrada: características e condições atuais dos pavimentos

(extensões, estrutura, volume de tráfego, defeitos, irregularidade, deflectometria,

geometria – largura de pista, largura de acostamentos, declividades médias, índice de

curvatura etc. – condições climáticas, de topografia, idade do pavimento, idade da última

restauração, dentre outros); dados do perfil do fluxo de tráfego que passa pelo local (tipo

de veículos, peso, custos de aquisição e de manutenção, custo do combustível); as

políticas de intervenção (tipo de manutenção ou restauração e custo) e os cenários de

investimento.

Segundo DNIT (2007), na operação do HDM são utilizados os seguintes conceitos:

• Taxa de Desconto: é a taxa de oportunidade de capital do setor público, isto é, a

taxa de retorno do investimento marginal. A taxa de desconto a ser usada para os

estudos de viabilidade do HDM será definida pela autoridade de planejamento

responsável pelo projeto e, normalmente, é utilizada para calcular o valor presente

líquido (VPL) dos custos e benefícios.

• Valor Presente Líquido (VPL): é o valor presente de pagamentos futuros,

descontados a uma taxa de juros adequada, menos os custos de investimento

• Custo Econômico: representa os custos reais, sem taxas, impostos e leis sociais.

• Custo Financeiro: representa os custos realmente desembolsados, incluindo as

taxas, impostos e leis sociais.

• Taxa Interna de Retorno (TIR): é a taxa de juros que zera o VPL.

O sistema avalia os dados e fornece como resposta os tipos de intervenção para cada

segmento, custo e época, dentro de um cenário de investimentos. A Figura 24 ilustra a

interação entre o SGP e o software HDM-4.


51

Vale ressaltar que este programa é de uso obrigatório para obtenção de investimentos do

Banco Mundial.


Durante a avaliação do pavimento e levantamento dos defeitos devem ser listadas as

suas causas para que seja possível analisar e selecionar, segundo a classificação do

SHRP, uma série de recomendações de atividades de M&R para evitar que esses

defeitos voltem a surgir no pavimento. O objetivo é evitar a aparição dos defeitos desde o

primeiro momento conhecendo a natureza dos mesmos.

Em seguida são apresentadas as tabelas com as possíveis causas e as atividades de

M&R propostas para cada defeito.

TRINCAS DE FADIGA

Figura 25. Interação entre SGP e o HDM-4 (DNIT 2012).

CAUSAS DOS DEFEITOS ATIVIDADE DE M&R

Problemas estruturais (espessuras inadequadas);

Enfraquecimento estrutural durante o período de chuvas

Manutenção: remendos (reparo permanente, no caso de problemas localizados) ou

tratamento superficial e lama asfáltica (reparos temporários)

Reabilitação: recapeamento (reforço estrutural, no caso de áreas extensas)

Reconstrução: novos materiais ou recicladosObservações: geralmente associadas à

saturação do subleito, sub-base ou base, as trincas por fadiga podem exigir a remoção do material saturado e a instalação de drenagem

Tabela 25. Trincas de fadiga.


52

TRINCAS EM BLOCOS

TRINCAS NOS BORDOS



Contração de origem térmica (revestimento formado por misturas asfálticas com agregados

finos e alto teor de asfalto com baixa penetração) ou de variação do teor de

umidade (camadas inferiores), ou ainda em razão do envelhecimento (perda de

elasticidade do revestimento causada por oxidação em virtude do tempo de mistura

muito longo, temperatura de mistura elevada ou período de armazenamento muito longo);Contração de bases tratadas com cimento ou

com utilização de solos tropicais

Manutenção: aplicação de selante (emulsão asfáltica seguida por tratamento superficial,

lama asfáltica ou recapeamento delgado)Reabilitação: reciclagem ou recapeamento (nos

estágios avançados)

Tabela 26. Trincas em blocos.


Compactação deficienteDrenagem deficiente

Selagem para evitar entrada e água e consequente enfraquecimento estrutural

Tabela 27. Trincas nos bordos.


Má execução de juntas longitudinais de separação entre duas faixas de tráfego (menor

densidade e menor resistência à tração)Contração do revestimento

Manutenção: trincas com abertura menor que 3 mm não precisam ser preenchidas; trincas com aberturas entre 3 e 20 mm devem ser

limpas e receber aplicação de selante (asfalto modificado com borracha ou elastômeros) e

lançamento de areia sobre o selanteReabilitação: trincas com abertura maior que

20 mm devem ser reparadas com remendo ou, no caso de estar previsto um recapeamento,

devem ser preenchidas com concreto asfáltica de granulometria fina

Tabela 28. Trincas longitudinais.


53



REMENDOS


Movimentação de placas rígidas subjacentes (pavimento rígido, bases tratadas com cimento ou cal, bases de solos arenosos finos lateríticos)

Manutenção: remendos e tratamento superficial ou lama asfáltica (reparos temporários) Reabilitação:

recapeamento (reforço estrutural: têm sido utilizadas geomembranas entre o pavimento antigo e o reforço para absorção do movimento horizontal das camadas

inferiores; outra técnica consiste na reciclagem das porções mais superficiais do pavimento antigo, de modo

a eliminar o padrão das trincas e, dessa forma, ao menos retardar o aparecimento das trincas por reflexão)Observações: trincas com aberturas menores que 3 mm

não precisam ser preenchidas; trincas com aberturas entre 3 e 20 mm devem ser limpas e receber aplicação

de selante (asfalto modificado com borracha ou elastômeros) e lançamento de areia seca sobre o

selante; trincas com abertura maior que 20 mm devem ser reparadas com remendo ou, no caso de estar

previsto um recapeamento, devem ser preenchidas com concreto asfáltico de granulometria fina

Tabela 29. Trincas por reflexão.


Contração térmica do revestimento e hidráulica das outras camadas

Selante para evitar entrada de água e consequente enfraquecimento estrutural

Tabela 30. Trincas transversais.


Observações: o simples preenchimento de panelas é chamado de “tapa-buraco”

Tabela 31. Remendos.


54

PANELAS

DEFORMAÇÃO PERMANENTE

CORRUGAÇÃO


Falha estrutural (revestimento com pequena espessura ou baixa capacidade de suporte das

camadas inferiores);Segregação da mistura (falta de ligante

asfáltico em pontos localizados); Problema construtivo (drenagem inadequada).

Manutenção: remendos (reparo permanente); Reabilitação: recapeamento (reforço estrutural) após a execução dos remendos; Observações: as atividades de M&R devem, sempre, ser precedidas de instalação de drenagem

Tabela 32. Panelas.


Dimensionamento inadequado (espessuras insuficientes);

Dosagem da mistura (falta de estabilidade, que resulta em deformação plástica em razão de

elevado teor de ligante, excesso de material de preenchimento e uso de agregados

arredondados);Compactação inadequada e posterior consolidação pelas cargas de tráfego;

Cisalhamento (fluência plástica) causada por enfraquecimento em razão de infiltração de

água

Reabilitação: reciclagem, recapeamento delgado (nas fases iniciais, precedido pelo

preenchimento das depressões com concreto asfáltico) ou recapeamento espesso (reforço

estrutural);Reconstrução: novos materiais ou reciclados

Tabela 33. Deformações permanentes.


Falha estrutural;Dosagem da mistura (falta de estabilidade, em

razão de excesso de asfalto, ligante asfáltico pouco viscoso, excesso de agregados finos,

agregados arredondados);Problema construtivo (fraca ligação entre base

e revestimento)

Manutenção: remendos;Reabilitação: reciclagem (fresagem dos

revestimentos com espessura superior a 5 cm, seguida de aplicação de capa selante ou

concreto asfáltico); recapeamento delgado (sobre superfície regularizada: escarificação e mistura com material da base e compactação

antes do lançamento da nova camada de revestimento) ou recapeamento espesso

(reforço estrutural);Reconstrução: novos materiais ou reciclados

Tabela 34. Corrugação.


55

EXSUDAÇÃO

AGREGADOS POLIDOS

DESGASTE


Excesso de ligante betuminoso;Baixo índice de vazios da mistura asfáltica;Compactação pelo tráfego (má dosagem)

Manutenção: tratamento superficial (reparo temporário) ou aplicação de areia quente, que deve ser imediatamente compactada e varrida

após o resfriamento;Reabilitação: reciclagem

Tabela 35. Exsudação.


Ação abrasiva do tráfego, que elimina as asperezas e angularidades das partículas;

Seleção dos materiais (agregados com pequena resistividade à abrasão, como por exemplo,

agregados de rochas calcárias)

Manutenção: tratamento superficial ou lama asfáltica;

Reabilitação: reciclagem ou recapeamento delgado;

Reconstrução: novos materiais ou reciclados

Tabela 36. Agregados polidos.


Dosagem da mistura (falta de ligante);Problema construtivo (superaquecimento da mistura; falta de compactação, que resulta em envelhecimento precoce;

agregados sujos, úmidos ou com pequena resistência à abrasão; segregação: com a ausência de agregados miúdos,

há apenas poucos pontos de ligação entre partículas da matriz de agregados graúdos, facilitando a oxidação);Perda de adesividade ligante-agregados por ação de

produtos químicos, água ou abrasão;Abertura ao tráfego antes de o ligante aderir ao agregado;

Execução sob condições meteorológicas desfavoráveis

Manutenção: capa selante (reparo temporário), tratamento

superficial ou lama asfáltica;Reabilitação: reciclagem ou

recapeamento delgado

Tabela 37. Desgaste.


56

DESNÍVEL ENTRE PISATA E ACOSTAMENTO

BOMBEAMENTO

4.4 ÁRVORES DE DECISÃO

Na tomada de decisões em relação à quais atividades de manutenção, reabilitação e

reconstrução (MR&R), são as mais apropriadas para fazer, existem uma série de

métodos de avaliação para definição de estratégias de atuação, dos quais alguns deles

são os apresentados em seguida:

• Método da Matriz – correlaciona um defeito específico com uma estratégia

apropriada de MR&R;

• Árvore de Decisão – são estudadas variáveis importantes para auxiliar na seleção

de estratégias MR&R;

• Método do Custo do Ciclo de Vida – seleciona estratégias de MR&R baseado nos

custos do ciclo de vida de uma combinação de estratégia requerida em um período

de análise (construção, manutenção, reabilitação etc.);

• Método de Otimização – relaciona a maximização dos benefícios aos usuários, a

maximização do padrão de desempenho da rede e a minimização dos custos

presentes totais.

No método da Matriz não é considerado o nível de severidade dos defeito, nem o volume

de tráfego. Isto faz que não realize uma valoração realista das solicitações às quais está

submetido o pavimento.


Erosão do acostamento;Consolidação do acostamento

Recomposição do acostamento

Tabela 38. Desnível entre pista e acostamento.


Existência de água nos vazios do revestimento;Pressão exercida pelas cargas do tráfego

Drenagem

Tabela 39. Bombeamento.


57

Os métodos do custo do ciclo de vida e o método de otimização são modelos mais

sofisticados que necessitam de uma gama maior de informações e maiores

investimentos. Isso faz com que do ponto de vista realista fiquem distantes do presente

estudo de proposta de SGP e por esse motivo será adotado o processo de priorização

das atividades de M&R empregando as arvores de decisão, que serão apresentadas em

mais adiante. Ainda que este projeto seja um tanto superficial, a utilização deste modelo

de decisão é amplamente empregado nos análises de manutenção no Brasil, já que é

uma ferramenta simplificada, de fácil utilização e que fornece uma resposta suficiente às

necessidades de atuação.

FERNANDES JR. e PANTIGOSO (1998) propõem “árvores de decisão” para a seleção

de atividades de manutenção e reabilitação de pavimentos, que leva em consideração

fatores como os tipos de defeitos (nível de severidade e extensão) e o volume de tráfego

(quando este influencia a ocorrência do defeito), sendo adotadas as seguintes atividades

de manutenção e reabilitação:

• Não fazer nada;

• Capa selante;

• Lama asfáltica;

• Tratamento superficial;

• Selagem de trincas;

• Preenchimento de buracos;

• Remendo;

• Regularização;

• Drenagem;

• Reciclagem;

• Recapeamento;

• Reconstrução;

• Recomposição do acostamento;

• Aplicação de areia quente.

Os critérios para definição dos níveis de severidade, extensão e tráfego são indicados

nas tabelas apresentadas em seguida.

Tabela 40. Classificação da severidade do defeito (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).


58

Depois de apresentados os parâmetros de severidade, extensão e tráfego seguem os

arvores de decisão com as atividades de M&R propostas para cada defeito.

TRINCAS POR FADIGA DO REVESTIMENTO

Tabela 41. Classificação da extensão do defeito (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Tabela 42. Classificação do tráfego (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 26. Árvore de decisão para trincas por fadiga do revestimento (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).


59

TRINCAS EM BLOCOS

TRINCAS LATERAIS


Figura 27. Árvore de decisão para trincas em blocos (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 28. Árvore de decisão para trincas laterais (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 29. Árvore de decisão para trincas longitudinais (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).


60



REMENDOS

Figura 30. Árvore de decisão para trincas por reflexão (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 31. Árvore de decisão para trincas transversais (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 32. Árvore de decisão para remendos (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).


61

PANELAS

DEFORMAÇÕES PERMANENTES NAS TRILHAS DA RODA

CORRUGAÇÃO

Figura 33. Árvore de decisão para panelas (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 34. Árvore de decisão para deformações permanentes nas trilhas da roda (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 35. Árvore de decisão para corrugação (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).


62

EXSUDAÇÃO

AGREGADOS POLIDOS

DESNIVEL ENTRE PISTA E ACOSTAMENTO

Recomposição do acostamento com material não erodível e boa capacidade de

suporte.

BOMBEAMENTO

Drenagem e capa selante, tratamento superficial ou recapeamento.

Figura 36. Árvore de decisão para exsudação (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 37. Árvore de decisão para agregados polidos (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).


63

DESGASTE

Essas árvores de decisões sugerem a melhor atividade para cada defeito de acordo com

suas características segundo a classificação que apresenta o SHRP, fato este que, na

prática, pode ser uma limitação, já que é muito comum a existência de trechos com mais

de um defeito, e que talvez a melhor estratégia não seja a execução das atividades

indicadas pela árvore, mas sim uma atividade de reabilitação, como recapeamento, ou

até mesmo de reconstrução. Neste tipo de situações a experiencia e a visão dos

avaliadores e do projetista deve ser levado em conta para selecionar a melhor opção.

Nesse sentido, o ASPHALT INSTITUTE (1981) sugere estratégias de manutenção e

reabilitação com base no ICP, definido no item 3.5.2, como pode ser observado na Figura

39.

Essa estratégia foi proposta em 1981, e apesar de ser uma boa base, possui uma

pequena gama de opções, que são limitadas nos intervalos de valor do ICP muito amplo.

Com o desenvolvimento de novas técnicas, surgiram mais opções de atividades, com

base nisso, por exemplo BECKER (2012), sugere uma estratégia semelhante, com base

no ICP, mas com uma maior variedade de atividades, distribuídas em uma menor

amplitude de intervalo nos valores do ICP, fornecendo assim, uma estratégia mais

precisa.

Figura 38. Árvore de decisão para desgaste (Fernandes Jr. e Pantigoso 1998).

Figura 39. Estratégia de manutenção e reabilitação mais indicada com base no valor do ICP (ASPHALT INSTITUTE, 1989).


64

Vale ressaltar que as intervenções sugeridas podem ser alteradas por outras de acordo

com as características da malha viária em análise. Não existe “receita de bolo” de

intervenções. As espessuras de fresagem e das camadas usadas na reconstrução

devem ser dimensionadas de acordo com as solicitações calculadas para o trecho

segundo as características do tráfego, assim como das características climatológicas da

região onde se faça o estudo.

5. CASO DE ESTUDO

O objetivo deste projeto é a proposta de implementação de um SGP para a Ilha de

Fundão, baseado na análise e no levantamento dos dados do situação dos pavimentos

das vias deste complexo, ao fim de melhorar as condições de condução, segurança e

propor uma maneira de gerência, que possa ser empregada no futuro pela Prefeitura

Universitária em parceria com a Prefeitura do Rio de Janeiro.

Tabela 43. Estratégias com base nos valores do ICP (Tavakoli, 1992).

Tabela 44. Estratégia e intervenções (Becker, 2012).


65

Dentro desse SGP, como resultado deste projeto serão apresentadas quais as atividades

de M&R que devem ser feitas baseado no modelo de priorização pelo emprego das

árvores de decisão.

O levantamento de dados para a avaliação do pavimento foi realizado pelos alunos da

disciplina Sistemas de Transportes 3 e apresentado no Projeto de Graduação da aluna

Júlia Furtado Guerini (GUERINI, 2017). Baseado nos resultados dessa coleta de dados

foram definidas atividades e processos de execução de M&R e proposto um plano de

investimentos plurianual.

5.1 LOCALIZAÇÃO

Alguns dados importantes sobre a Ilha de Fundão são sua extensão de

aproximadamente 524 ha albergando o maior campus da UFRJ, além de sedes de

numerosas empresas. No ano 2010 se fez a estimativa de 90 mil pessoas diárias

passando pela ilha.

Na Figura 40 se apresenta a localização da Ilha de Fundão em relação ao rio de Janeiro,

destacando as principais vias de acesso no complexo da cidade universitária e de

oficinas.

A extensão da pesquisa tenta ser o mais extensa possível para atingir níveis

representativos de definição do estado da rede. Na Figura 41 tem-se a vista aérea da Ilha

de Fundão, onde é possível olhar a distribuição da malha viária dentro da ilha.

Figura 40. Localização da Ilha de Fundão em relação à cidade do Rio de Janeiro.


66

5.2 LEVANTAMENTO DOS DADOS

O levantamento de dados sobre as condições do pavimento foi realizado durante o mês

de dezembro de 2016, do dia 12 ao dia 16. Foi feita uma palestra para os alunos, para

dar as diretrizes de como seria essa avaliação. As vias foram divididas em 85 seções,

cada uma com 200m, totalizando 17 quilômetros de vias levantados. Não foi levantada

100% das vias, mas a maioria e as principais. As ruas/avenidas onde foram feitas as

avaliações foram: Av. Horácio de Macedo, Av. Athos da Silveira Ramos, R. Lobo

Carneiro, Rua Milton Santos, Rua Maria Paulina de Souza, Av. Pedro Calmon, Av. Carlos

Chagas Filho, Largo Wanda de Oliveira, Rua Maria Dolores Lins de Almeida e Rua

Professor Rodolpho Paulo Rocco. As figuras 42 e 43 apresentam a divisão das seções

(GUERINI, 2017).

Figura 41. Vista aérea da ilha de fundão.

Figura 42. Divisões das seções para levantamento de dados.


67

No levantamento dos defeitos foram usadas dois tipos de planilhas: uma de quantificação

dos defeitos e outra de localização de defeitos (disponíveis no Anexo I). Para cada pista

da via foi usada uma tabela, por exemplo, a Avenida Horácio de Macedo tem três pistas,

logo para avaliá-la foram utilizadas 3 planilhas de locação e 3 planilhas de quantificação

dos defeitos.

A planilha de quantificação foi estaqueada de 20 em 20 m. Os avaliadores anotavam qual

defeito estava presente, assim como sua extensão e severidade. Já a planilha de locação

foi dividida de cinco em cinco metros, no qual os avaliadores assinalavam em qual

desses trechos o defeito se encontrava. No final de cada avaliação de trecho, os

avaliadores davam uma nota subjetiva, de 0 a 5, para o nível de serviço do pavimento. A

Tabela 45 mostra todas as notas dos avaliadores para as 85 seções.

O levantamento foi feito por caminhamento ou dentro de veículos a baixas velocidades,

onde os avaliadores observavam os defeitos, anotavam na planilha e registravam fotos

dos defeitos, algumas usadas na descrição dos defeitos no item 3.3.

Para a determinação do VDM (Volume Diário Médio) das vias foi realizada uma pesquisa

do tráfego nos dias 28, 29 e 30 de junho, em que foram selecionados 11 postos de

contagem distribuídos pela Ilha do Fundão, a fim de contabilizar todo o tráfego que entra

e sai do Fundão, como também o fluxo na Av. Horácio de Macedo, principal via da

Cidade Universitária e também a via de estudo neste trabalho. Os horários de contagem

foram de 7:15 às 9:15 e de 16:15 às 18:15, por se tratar dos horários com maior fluxo de

veículos nas vias em questão. A localização dos postos é mostrada na Figura 44 e na

Tabela 46.

Após a coleta de dados foram compilados em uma planilha, onde foi possível obter o

maior Volume de Hora-Pico (VHC) para cada trecho estudado. Foram usadas algumas

ponderações nesse cálculo, pois, apesar de menor em volume, caminhões e ônibus

demandam muito mais do pavimento do que do carro. Isso se faz necessário porque as

vezes o transito de alguns poucos caminhões no local faz mais estrago do que de

dezenas de carro. Um exemplo disso no Fundão é o final da Avenida Carlos Chagas

Filho onde está instalado o canteiro de obras do BRT. Apesar de não trafegarem muitos

carros, a avenida estava com uma péssima condição devido ao trafego de caminhões

enquanto a obra era ativa.

Figura 43. Divisões das seções para levantamento de dados (continuação).


68

A expressão para cálculo do Volume Diário Médio (VDM) de carros é a seguinte:

𝑉𝐷𝑀 =𝑉𝐻𝐶

𝐾

Tabela 45. Notas subjetivas da superfície de rolamento das seções avaliadas.

Figura 44. Distribuição dos pontos de contagem de tráfego ao longo da região de estudo.


69

De acordo com estudo realizado no ano de 2013, fornecido como premissa para esse

trabalho, o coeficiente k é de 0,105 para este período do ano. A tabela 17 resume os

valores de VHD e VDM achados:

5.3 DETERMINAÇÃO DO ICP

Como foi apresentado no item 3.5.2, o ICP pode ser determinado através de cálculos a

partir de dados detalhados sobre o nível de severidade e extensão dos defeitos

apresentados pelo pavimento ou através de avaliações subjetivas feitas por painéis de

avaliadores. A condição do pavimento pode ser quantificada, por exemplo, pelo Índice de

Condição do Pavimento (ICP), o qual varia de 0 a 100, sendo 100 uma condição perfeita

e 0 uma condição horrível. Para cálculo do ICP pode-se usar a equação abaixo:

Tabela 46. Descrição da distribuição de postos de contagem na região de estudo.

Tabela 47. Valor do VMD em cada posto de contagem projetado no estudo.


70

Na qual são tidos em consideração tanto a extensão do defeito como o severidade do

mesmo.

• Dij: extensão do defeito i com o nível de severidade j;

• Fij : fator de ponderação do defeito i com o nível de severidade j;

A Figura 45 apresenta uma planilha usada para calcular o ICP dos 15 defeitos presentes

no Programa de Pesquisa SHRP que foram definidos no item 3.5.1. Ela serviu se

exemplo para a criação da planilha usada nesse estudo de caso, que se encontra no

Anexo A.

5.4 DETERMINAÇÃO DO IP

O fator de ponderação foi usado para nível de severidade baixa, 14/3, para média de

28/3 e para alta fator 14. Assim uma panela de 1m² de nível de severidade média, fica

com 200/3 na contagem para a soma dos defeitos. Essa ponderação foi elaborada com

base no estado já conhecido dos pavimentos e através de fotos, a fim de se obter um ICP

que condiz com a realidade (GUERINI, 2017).

Para o cálculo de IP foram feitas algumas adaptações quanto ao Modelo de Tavakoli e q

equação utilizada foi a seguinte:

𝐼𝑃 = 𝐼𝐶𝑃. 𝑇𝐹. 𝐹𝐶. 𝑇𝑅.𝑀𝐹

Figura 45. Planilha de avaliação do pavimento segundo o método SHRP (ASPHALT INSTITUTE, 1981).


71

O TF (Fator Trafego) foi estipulado de acordo com o VDM, variando de 10 a 100, sendo

10 para as vias mais importantes (maior VDM) e 100 para as menos (menor VDM) .

• Av. Horácio de Macedo = 10

• Av. Athos da Silveira Ramos= 100

• R. Lobo Carneiro= 30

• Rua Milton Santos= 30

• Rua Maria Paulina de Souza= 44

• Av. Pedro Calmon = 40

• Av. Carlos Chagas Filho =35

• Largo Wanda de Oliveira= 100

• Rua Maria Dolores Lins de Almeida= 10

• Rua Professor Rodolpho Paulo Rocco = 41

5.5 CLASSIFICAÇÃO DO IP E DAS ATIVIDADES DE M&R

Nas paginas 72 até 79 são apresentadas em tabelas (48 a 55) as atividades de M&R

selecionadas para cada seção segundo o ICP, assim como o IP correspondente a cada

seção e a estratégia de manutenção a realizar segundo Tavakoli e Becker, apresentadas

nas tabelas 43 e 44 no item 4.4.

5.6 DETALHAMENTO DAS ATIVIDADES DE M&R

A definição da estratégia a empregar foi realizada de acordo com nível de severidade e

extensão dos defeitos, assim como do tráfego solicitante no pavimento. Em seguida são

apresentadas as principais atividades de M&R recomendadas para que a rede de

pavimentos estudada possa atingir novamente níveis adequados de operacionalidade,

segurança e de qualidade da estrutura.

Foi feita a análise e a escolha das atividades possíveis, segundo a frequência de

realização delas em relação às necessidades de atuação que o método do IP tem

definidas.

Estas são as atividades de M&R propostas:

Nenhuma intervenção

Rotineiras Periódicas Pontuais

RemendosCapa selantes

Reconstrução

Lama Asfáltica

Selagem de trincas

Microrrevestimentoestrutural

Camada porosa


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80

5.6.1 REMENDOS

O remendo é o método de reparo mais utilizado na manutenção de rodovias e ruas,

porque muitos pavimentos apresentam buracos, resultado da ação combinada de

umidade e tráfego ou em virtude da abertura de trincheiras para construção e execução

de reparos das redes de infraestrutura (água, gás, esgoto, telefone, energia elétrica etc.).

Outro fator que contribui para o aparecimento de buracos é a falta de manutenção

preventiva e corretiva de outros tipos de defeitos, como as trincas. Os buracos ou

panelas devem ser imediatamente reparados, pois comprometem a segurança e o

conforto e aumentam os custos operacionais. Além disso, permitem a entrada de água,

que enfraquece a estrutura e acelera a deterioração. Em qualquer operação de remendo

dos buracos, os elementos principais são: os materiais e os procedimentos de reparo.

Quanto ao tipo de material podem ser usadas misturas usinadas a quente (concreto

asfáltico), no caso de reparos permanentes, ou pré-misturados a frio (PMF), no caso de

reparos emergenciais (geralmente executados sob condições climáticas desfavoráveis).

O procedimento recomendado para a execução de remendo permanente consiste em:

• Remoção de água e sujeira e instalação de drenagem, se a presença de água for a

causa do defeito;

• Corte da área retangular a ser remendada, 20 a 30 cm além das extremidades do

buraco e até atingir uma profundidade com material consistente;

• Aplicação de pintura de ligação nas faces verticais da escavação;

• Aplicação de imprimação asfáltica no fundo, caso o material seja granular;

• Lançamento da mistura asfáltica (para evitar segregação, deve-se lançar a mistura

asfáltica contra as paredes verticais dos cortes e esparramar da extremidade para o

centro);

• Compactação com equipamento adequado, menor do que a área do remendo (rolo

compactador pequeno ou placa vibratória). Quando a profundidade fora superior a

15 cm, a compactação deve ser realizada em camadas, devendo resultar numa

superfície perfeitamente nivelada com o pavimento adjacente.

O custo dos remendos normalmente é associado apenas ao custo dos materiais, embora

o custo total dependa de outros fatores (mão-de-obra e equipamentos). Devem ser

considerados, também, os atrasos associados à interrupção do tráfego para a execução

de remendo e o custo de operação dos veículos (função da condição do pavimento).

Alternativas com maior custo de construção, mas que proporcionam uma aplicação mais

rápida e maior durabilidade, podem ser vantajosas a médio e longo prazo em razão da

diminuição do custo de mão-de-obra e equipamentos, redução da necessidade de novos

remendos num mesmo local e manutenção do pavimento em boas condições por um

período de tempo maior.

EVANS et al. (1993) relata os resultados de um trabalho desenvolvido pelo Corpo de

Engenheiros do Exército dos Estados Unidos, em 1981, em que os procedimentos para

execução de remendos permanentes apresentaram um custo da ordem de três vezes

menor que o custo do simples “tapa-buraco”.


81

Portanto, para a execução dos remendos, a principal atividade realizada pelos

organismos rodoviários e prefeituras municipais consiste na adoção de procedimentos de

reparos permanentes ou, eventualmente, no lançamento de mistura asfáltica sobre uma

superfície limpa e seca, seguido de compactação pelo próprio caminhão que transporta o

material.

A prática do simples lançamento de mistura asfáltica, sem cuidados prévios (limpeza e

drenagem) ou posteriores (compactação), não deveria constar do elenco de atividades

de manutenção e reabilitação de pavimentos.

5.6.2 SELAGEM DE TRINCAS

A selagem de trincas consiste no preenchimento de trincas e fissuras do revestimento

com materiais asfálticos, como cimentos asfálticos (CAP), asfaltos diluídos (ADP),

emulsões (EA) ou selantes especiais, para impedir a penetração de água nas camadas

inferiores.

O trincamento é um defeito comum nos pavimentos flexíveis e decorrente de diversas

causas e podem se apresentar de diferentes formas (transversais, longitudinais, nos

bordos, por reflexão ou por fadiga). Neste tópico são enfocadas apenas as trincas

recuperáveis com simples serviços de reparação. A selagem de trincas em pavimentos

flexíveis é uma atividade de conservação rotineira. Antes da sua execução devem ser

realizadas as seguintes atividades:

• Remoção de materiais como o pó, ou pequenas partículas de agregado, e a

prevenção contra futuras filtrações;

• Redução da infiltração de água ou eliminação das aberturas das trincas. A

infiltração da água além de causar os defeitos relacionados com a umidade

também acelera os defeitos relacionados ao carregamento.

5.6.3 CAPAS SELANTES

A capa selante consiste da aplicação apenas de ligante asfáltico ou de ligante com

agregados miúdos, sobre a superfície do pavimento, com a finalidade de rejuvenescer o

revestimento asfáltico, restabelecer o coeficiente de atrito pneu-pavimento, selar trincas

com pequena abertura, impedir a entrada de água na estrutura do pavimento e retardar o

desgaste causado por intemperismo.

Os tipos mais comuns de capas selantes são:

• Selo Asfáltico Impermeabilizante (“Fog Seal”): aplicação de emulsão asfáltica de

cura lenta, diluída em água e sem agregado mineral, usada para rejuvenescer

revestimentos asfálticos oxidados (coloração cinza claro no lugar da coloração preta

ou cinza escuro, exceto quando são utilizados agregados de rochas basálticas) e

para selar trincas com pequena abertura (severidade baixa). Normalmente, aplica-se

uma taxa de 0,45 a 0,70 l/m2 de material diluído (50% de água). Essa alternativa é

viável para vias que podem ser fechadas ao tráfego durante o período necessário

para a ruptura da emulsão e desenvolvimento de atrito suficiente entre pneu e

pavimento (4 a 6 horas). Apresenta baixo custo e é capaz de retardar a necessidade

de tratamento superficial em um ou dois anos;


82

• Tratamentos Superficiais (“Chip Seals”): camadas formadas por aplicações de

ligante e agregados, em que a dimensão máxima do agregado de cada camada

sucessiva é, geralmente, a metade da dimensão máxima do agregado da camada

subjacente. A espessura total é, aproximadamente, o diâmetro máximo das

partículas da primeira camada. Normalmente, aplica-se o ligante (cimento asfáltico

ou emulsões) e, em seguida, lança-se o agregado, que deve ser compactado

imediatamente. Um tratamento superficial múltiplo contribui para a resistência do

pavimento (impermeabiliza e resiste à abrasão superficial causada pelo tráfego).

Entretanto, não se considera esse acréscimo em termos de aumento do número

estrutural;

• Lama Selante de Emulsão Asfáltica ou Lama Asfáltica (“Slurry Seal”): mistura

homogênea de emulsão asfáltica de ruptura lenta, agregados miúdos bem

graduados (passando totalmente na peneira de 4,75 mm e com 5 a 15% passando

na peneira de 0,075 mm) e material de preenchimento mineral (“fíler”, de preferência

cimento Portland ou cal, passando 100% na peneira de 2,0 mm e de 65 a 100% na

peneira de 0,075 mm), com adição de água para produzir a consistência fluida (de

lama). A mistura é feita, geralmente, em equipamentos especiais (caminhão com

silos para os materiais e um misturador), que aplicam um material com espessura

entre 1,5 e 3,0 mm (existem três graduações de lama asfáltica, utilizadas para

diferentes propósitos: preenchimento de trincas, selagem de revestimento com

textura média e duas aplicações sobre revestimento muito áspero).

5.6.4 RECUPERAÇÃO SUPERFICIAL

Tratam-se do conjunto das operações destinadas a corrigir falhas superficiais, tais como

fissuração, desagregação, polimento das asperezas (rugosidade), desgaste (perda de

agregados) exsudação e, eventualmente, também pequenas deficiências da geometria

transversal (trilha da roda) do pavimento.

Em geral trata-se de recapeamentos com espessuras pequenas (da ordem de no máximo

2,5 cm), não apresentando aumento na capacidade estrutural.

Além das tarefas para recuperar a capa de rolamento, habitualmente é necessário as

tarefas posteriores de reforço estrutural. Elas estão destinadas principalmente, a

aumentar a capacidade estrutural do pavimento. Este objetivo é alcançado normalmente

pela sobreposição de uma ou mais camadas.


Necessária quando o pavimento não é reabilitado a tempo e começa a deteriorar-se

rapidamente. Muito frequentemente a causa dos defeitos é a drenagem inadequada, com

a reconstrução representando a única opção para a melhoria do sistema de drenagem.

No passado, a reconstrução consistia apenas na utilização de novos materiais, mas,

recentemente, tem sido muito utilizada a reciclagem. Neste caso, a reciclagem (tanto a

quente, para volume de tráfego pesado, como a frio, para volume de tráfego leve)

consiste na utilização da mistura antiga (ligante e agregados) combinada com ligantes

novos e agentes recicladores para produzir uma base asfáltica, que deve ser revestida

por concreto asfáltico ou tratamento superficial duplo.


83

5.6.6 LAMA ASFÁTICA

A lama asfáltica é a mistura asfáltica resultante da associação, em consistência fluida, de

agregados ou mistura de agregados miúdos, material de enchimento (“filler”), água e

emulsão asfáltica.

A consistência da lama asfáltica e a graduação dos agregados empregados permitem

que a mistura seja aplicada em espessuras delgadas. O serviço tem especial aplicação

no rejuvenescimento de revestimentos porosos e/ou fissurados.

5.6.7 CAMADA POROSA DE ATRITO

Uma camada porosa de atrito consiste em uma mistura asfáltica a quente que é

caraterizada por um grande percentual de agregados de mesmo tamanho, o que garante

um elevado teor de vazios na mistura. Sua principal vantagem é prover uma superfície

mais aderente, que minimiza a hidroplanagem.

Embora o emprego desta técnica conduza a excelentes resultados sob o ponto de vista

de aderência e da redução da película de água superficial, normalmente quando

projetada a partir de ligantes convencionais, estas camadas apresentam envelhecimento

e deterioração por abrasão, maior do que as misturas densas. Por isso, recomenda-se

utilizar ligante asfáltico modificado por borracha ou polímero.

5.7 AVALIAÇÃO ECONÔMICA

5.7.1 ALCANCE DO ESTUDO

A avaliação econômica apresentada em seguida tem como objetivo propor um sistema

de gerencia das seções nas quais tem sido analisados os defeitos existentes.

É por isso que esta avaliação econômica não é possível extrapolar para o resto das

estradas da ilha de fundão pela falta de dados nas mesmas. As dimensões dos defeitos

analisados para cada uma das seções de estudo, tem sido ampliados para ter a pior

situação de custo possível.

Além disso, na avaliação se tem considerado um período de tempo de 10 anos para sua

realização ao fim de apresentar as estratégias de investimento nas atividades rotineiras,

periódicas e pontuais para a manutenção.


84

5.7.2 COMPOSIÇÃO DOS CUSTOS

Para fazer a análise dos investimentos foram utilizados os preços públicos

disponibilizados no site da Prefeitura do Rio de Janeiro, publicada no Catálogo de Itens

Sco-Rio.

A seleção das medidas adotadas para corrigir os defeitos dentre todos os possíveis, foi

feita segundo a decisão do aluno.

Em seguida são apresentados os preços públicos dos itens requeridos para o plano de

manutenção e reabilitação dos pavimentos. Na Tabela 56 é apresentado o resumo dos

custos para as atividades propostas: nenhuma atuação, microrrevestimentos, tapa

buracos, remendos grandes, fresagem e recobrimento da superfície e remoção e

reconstrução de toda a capa de pavimento.

Nas seguintes páginas se apresentam os preços detalhados das atividades propostas.

Nelas se mostra a composição dos custos segundo as atividades complementares que

estas tem associadas. Além disso, é possível ver o rendimento dos agente implicados

nas diferentes atividades selecionadas.

Na Tabela 66 tem sido feitas as medições para os defeitos apresentados depois do

levantamento de dados no campo. Estes valores são a base para o calculo do custo das

atuações no período de tempo de 10 do ponto próximo.

CLASSE INTERVENÇÃO CÓDIGO UNIDADE PREÇO UNITARIO (R$)

1A

B

Micro-revestimento asfáltico a frio BP 09.05.0600 (A) m2 6,49

A

Revest de concreto asfáltico BP 10.05.0700 (A) m2 30,93

C

Revestimento concreto bitum usinado quente BP 10.05.0659 (/) m2 29,02

D Fresagem e recumbirmento da superf

Fresagem BP 14.05.0051 (/) m3 78,23

Revestimento em concreto asfaltico usinado a quente BP 09.05.0715 (/) m2 38,33

E

Fresagem BP 14.05.0051 (/) m3 78,23

Regularizaçao do sub-leito BP 04.05.0450 (B) m2 0,92

Reforço do sub-leito BP 04.05.0300 (A) m2 3,19

Base de brita corrida BP 04.05.0050 (/) m3 69,7

Revestimento concreto bitum usinado quente BP 10.05.0659 (/) m2 29,02

CUSTOS DAS ATIVIDADES

DEFINIÇÃO

Remoçao e reconstruçao de toda a capa de pavimento

Nenhuma intervençao

Micro-revestimentos

Tapa Buracos

Remendos grandes

Tabela 56. Composição dos custos das atividades de manutenção e reabilitação.

Tabela 66. Medição dos defeitos nas seções de controle.

MEDIÇÕES CUSTO

ATIVIDADE Superficie (m2) Volume (m3) C1 (R$/m2) C2 (R$/m3) TOTAL (R$)

1A 40.800 0,00 0,00

B 13.800 74,64 1.030.032,00

A 2.640 1.531,04 4.041.945,60

C 2.400 435,30 1.044.720,00

D 3.000 862,43 2.587.290,00

E 1.050,00 4.142,04 4.349.142,00

13.053.129,60


85

Tab

ela

57

. Cu

sto

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os

Mic

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ento

s.


86

Tab

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58

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87

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91

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64

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93

Tab

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65

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to d

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ncr

eto

.


94

5.7.3 ANÁLISE PARA 10 ANOS

A continuação é apresentada a distribuição das atividades ao longo dos 10 anos de

projeto do sistema de gerenciamento do pavimento para a rede viária que tem sido

estudada. Além disso é definido o investimento por cada ano e o total do período de

análise.

A proposta de frequência tem sido feito segundo a ideia do aluno para atingir os níveis de

sevicio, segurança e estruturais aceitos em toda a rede.

0,00

1.000,00

2.000,00

3.000,00

4.000,00

5.000,00

6.000,00

ANO 1 ANO 2 ANO 3 ANO 4 ANO 5 ANO 6 ANO 7 ANO 8 ANO 9 ANO 10

INV

ESTI

MEN

TO (

R$

)

ANOS

ANÁLISE DO INVESTIMENTO

1A A B C D E

Tabela 67. Investimentos na rede num período de 10 anos.

Figura 46. Investimentos na rede num período de 10 anos.

ANO 1 ANO 2 ANO 3 ANO 4 ANO 5 ANO 6 ANO 7 ANO 8 ANO 9 ANO 10

ATIVIDADE

1A

A 1.030.032 1.030.032 1.030.032 1.030.032 1.030.032 1.030.032 1.030.032 1.030.032 1.030.032 1.030.032

B 4.041.946 4.041.946 4.041.946 4.041.946 4.041.946 4.041.946 4.041.946 4.041.946 4.041.946 4.041.946

C 1.044.720 1.044.720 1.044.720 1.044.720 1.044.720

D 2.587.290 2.587.290 2.587.290 2.587.290

E 4.349.142 4.349.142

SUBTOTAL 13.053.130 5.071.978 6.116.698 7.659.268 6.116.698 9.421.120 8.703.988 5.071.978 6.116.698 7.659.268

74.990.820TOTAL N = 10 ANOS

ESTUDO PARA 10 ANOS (N = 10)

INVESTIMENTO


95

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

- Existe uma necessidade de investimento na rede de estradas nacionais para atingir

uma melhor qualidade das estradas pavimentadas. Este valor é aproximadamente 12%,

sendo isto bem mais baixo que na maioria dos países desenvolvidos com uma malha

viária tão extensa.

- Existe uma falta de atuação sobretudo federal e municipal da necessidade de realizar a

pavimentação das estradas já existentes.

- Este problema é bem maior no norte e nordeste do pais, em comparação com o sudeste

e sul. Pelo que parece lógico achar a explicação na riqueza e o desenvolvimento

existente das regiões.

- Entre as consequências diretas da não pavimentação das estradas estão o aumento do

custo operacional dos diferentes meios de transportes, seja de passageiros ou de

mercadorias. Mesmo assim, a segurança é reduzida num nível muito alto fazendo que o

aumento dos acidentes seja inaceitável. A comodidade dos condutores é bem menor

também.

- O Ministério de transportes mediante o Departamento Nacional de Infraestruturas de

Transporte (DNIT) tem criado normas em relação à pavimentação, as quais atingem a

gestão dos pavimentos, desde o planejamento até as ações de manutenção e

reabilitação dos pavimentos.

Deste jeito é possível fazer uma homogeneização nas diretrizes e os padrões no

desenho e na abordagem dos projetos de pavimentação no pais inteiro.

- Na conceituação dos pavimentos é primordial compreendê-los como uma estrutura

formada por camadas superpostas, que trabalham de forma conjunta. Na seleção dos

materiais a dispor nestas camadas e no dimensionamento das camadas tem que se

considerar aspectos: econômicos, estruturais e de operação entre outros.

- Na cidade do Rio de Janeiro os pavimentos são principalmente flexíveis segundo as

condições de carregamento do tráfego e do volume do mesmo entre outras razões.

- Existem manuais da DNIT para o projeto dos pavimentos, segundo as condições do

tráfego, de operação e climáticas. Estas permitem que se definam métodos padronizados

e fórmulas de uso comum para todo o território brasileiro.

- A norma que regula e fixa as diretrizes para a definição e implementação dos Sistemas

de Gerência dos Pavimentos (SGP) é a DNIT, pela qual, a responsabilidade e os

esforços para estabelecer padrões comuns no trabalho da pavimentação é federal, não

estadual, nem local.

Apesar deste manual ser novo, tem que ser atualizado ao longo do tempo para atingir

novos níveis de detalhe, os quais permitam propor SGP realistas e ajustado na realidade

da zona de implementação.


96

- Na Espanha é habitual medir o nível funcional da estrada segundo o IRI. O fator da VSA

(Valor da Serventia Anual) já não é empregando quase.

- É muito útil e prático para fazer comparações entre pavimentos empregando um

parâmetro homogeneizado como o ICP. Embora, neste fator se tem uma componente

muito subjetiva, já que o avaliador vai ser quem determina a classificação da seção,

objeto do estudo.

- Para tomar a decisão de qual tem que ser a primeira intervenção e que tipo de

intervenção se tem que fazer, é imprescindível ter conhecimento do volume de tráfego da

estrada.

O Índice de Prioridade (IP) é muito importante para orientar a ideia de como definir a

priorização das atuações de manutenção e reabilitação.

- No estudo de caso, a maior extensão de estrada analisada não precisa de intervenção

imediata, como se apresentada na tabela 66. No caso de fazer alguma intervenção, o

maior investimento deverá ser em tapa-buracos e, principalmente, na remoção e

reconstrução de parte do pavimento.

- Para a análise do SGP durante 10 anos, e fazendo a suposição de que as atividades a

realizar vão ser as mesmas numa extensão aproximadamente igual no tempo de análise

do SGP. O plano de investimentos estima um valor total de R$ 74.990.820.

Este é um valor muito alto, o que supõe e mostra que as tarefas que deveriam ter sido

feitas há tempo são importantes. O problema do estado da malha viária do fundão é que

tem muito volume de tráfego de caminhões, ônibus, carros e motocicletas sobre um

pavimento que há tempo não sofre uma manutenção o reabilitação adequada.

7. REFERÊNCIAS

- Manual de Gerência de Pavimentos 2011 – publicação IPR 475 (DNIT)

- Manual de Pavimentação 2006 – publicação IPR 719 (DNIT)

- Manual de Restauração dos Pavimentos 2006 – publicação IPR 720 (DNIT)

- Pesquisa CNT de Rodovias 2016: Relatório Gerencial

- Proposta de implementação de sistema de gerencia dos pavimentos na ilha de fundão.

Júlia Furtado Guerini (2017)

- Catálogo de Itens Sco-Rio. Secretaria Municipal de Obras - Rio de Janeiro


97

ANEXO I – PLANILHAS PARA LEVANTAMENTO DE DADOS


98

. Planilha para avaliação subjetiva da superfície de rolamento.


99

Inic

io+

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5+1

0+1

5+2

0+2

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5+4

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5+5

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5+6

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5+7

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5+8

0+8

5+9

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5+1

10

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20

+12

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+14

5+1

50

+15

5+1

60

+16

5+1

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+17

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+18

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+19

5

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m²)

. Planilha de avaliação da severidade dos defeitos segundo o SHRP. Levantamento cada 5 metros.

SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS COM ÊNFASE NA...

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