Avaliação dos Pavimentos Flexíveis: Condições de rugosidade longitudinal

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1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP FACULDADE DE CIENCIAS EXATAS E TECNOLOGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: MANUTENÇÃO DE PAVIMENTOS Avalação dos Pavmentos Flexíves: Condções de rugosdade longtudnal Prof.: Raul Lobato

2 Aula 05 Conceto; Fatores causadores; Escala de medção; Sstemas de medção; Irregulardade como parâmetros de avalação; Método do Nível e Mra.

3 Conceto A IRREGULARIDADE LONGITUDINAL DE UM PAVIMENTO TRATA-SE DE UMA GRANDEZA FÍSICA MENSURÁVEL DE FORMA DIRETA OU INDIRETA, DEFINIDA COMO O CONJUNTO DOS DESVIOS (INDESEJÁVEIS) DA SUPERFÍCIE DO PAVIMENTO EM RELAÇÃO A UM PLANO DE REFERÊNCIA. (DNIT, 2006)

4 Conceto IMPEDE O DESEMPENHO SATISFATÓRIO DO PAVIMENTO EFEITOS ADVERSOS SOBRE A DRENAGEM DA SUPERFÍCIE DO PAVIMENTO ACRÉSCIMO DE CARGA DINÂMICA DOS VEÍCULOS FORMAÇÃO DE POÇAS D ÁGUA ACELERA A NECESSIDADE DE RESTAURAÇÃO DA ESTRUTURA DESGASTE DOS VEÍCULOS

5 Fatores Causadores ORIGEM PROCESSO EXECUTIVO SOLICITAÇÕES PATOLOGIAS TRÁFEGO VARIAÇÕES CLIMÁTICAS DEFORMAÇÕES PERMANENTES

6 Fatores Causadores TRINCAMENTO AFUNDAMENTO NA TRILHA DE RODA IDADE DO PAVIMENTO

7 Escala de medção Exste um índce nternaconal para a medda da rregulardade, desgnado de IRI Internatonal Roughness Index (Índce de Irregulardade Internaconal) que é um índce estátco, expresso em m/m, que quantfca os desvos da superfíce do pavmento em relação à do projeto. O IRI tem sdo utlzado com FERRAMENTA DE CONTROLE de obras e ACEITAÇÃO de servços em alguns países. A rregulardade longtudnal é medda ao longo de uma lnha magnára paralela ao exo da rodova e, em geral, concdente com as regões de TRILHA DE RODA.

8 Escala de Medção No Brasl, a escala padrão de medção adotada é o Quocente de Irregulardade Q.I. ou Índce de Quarto de Carro, reconhecdo nternaconalmente. A resposta à rregulardade, obtda pela smulação de movmentos no quarto-de-carro, é aceta como uma medda padrão de rregulardade e é expressa em contagens por qulômetro (cont/m) QI = 13 IRI

9 Escala de Medção QI ACELERAÇÃO VERTICAL = -8,54 6,17VA1,0 19,38VA2,5 VA b N 1 2 ( SB) N SB = Y 2Y ( S ) 2 Y = b/s N = número de cotas levantadas Y = cota num ponto qualquer S = espaçamento entre as leturas

10 Sstemas de Medção (DNIT) Sstemas de meddas dretas do perfl: envolvem meddas dretas ou manuas da geometra vertcal do pavmento, medante emprego de equpamentos de TOPOGRAFIA ou nstrumentos adequados. Os resultados obtdos devem ser PROCESSADOS para fornecer valores ESTATÍSTICOS ndcatvos de rregulardade. NÍVEL E MIRA (DNER-ES 173/86)

11 Sstemas de Medção (DNIT) Sstemas de meddas dretas do perfl: NÍVEL E MIRA (DNER-ES 173/86) O levantamento longtudnal é feto nas TRILHAS DE RODA EXTERNA E INTERNA a cada 0,50 m. Trata-se de um método relatvamente LENTO, TRABALHOSO, e ONEROSO (pessoal, equpamento e deslocamentos envolvdos, a localzação dos trechos e bloqueo temporáro das faxas de tráfego). Apesar dsso, o método anda é utlzado em TRABALHOS MENORES de avalação superfcal de pavmentos e na CALIBRAÇÃO de meddores do tpo resposta (equpamento de maor rendmento).

12 Sstemas de Medção (DNIT) Sstemas de meddas ndretas do perfl: executam MEDIDAS MECANIZADAS do perfl da va. Os dados resultantes devem ser processados para fornecer valores como ampltude de onda, coefcente de regulardade, etc. MERLIN - Machne for Evaluatng Roughness usng Low-cost Instrumental PERFILÔMETRO AASHTO PERFILÔMETRO CHLOE

13 Sstemas de Medção (DNIT)

14 Sstemas de Medção (DNIT) Sstemas baseados na reação do veículo (sstemas meddores tpo resposta): Também conhecdos como sstemas meddores tpo-resposta, baseam-se em nstrumentos que determnam ACUMULATIVAMENTE os movmentos relatvos entre o EIXO TRASEIRO do veículo e sua CARROCERIA, a partr do que, estatstcamente, pode-se caracterzar a rregulardade.

15 Sstemas de Medção (DNIT) Os sstemas do tpo-resposta são montados em VEÍCULOS de passeo convenconas ou em pequenos REBOQUES. Seu funconamento é estrtamente dependente das característcas da SUSPENSÃO e dos PNEUMÁTICOS do veículo ou reboque utlzado, o que requer um procedmento de CALIBRAÇÃO para que os resultados obtdos por város sstemas sejam reprodutíves e comparáves entre s. Além dsso, qualquer ALTERAÇÃO no sstema de rodagem ou na suspensão do veículo pode provocar alterações nas leturas fornecdas, o que leva à necessdade de CALIBRAÇÕES PERIÓDICAS.

16 Sstemas de Medção (DNIT) Sstemas baseados na reação do veículo (sstemas meddores tpo resposta): RUGOSÍMETRO BPR MAYSMETER (DNER-PRO 182/94) INTEGRADOR IPR/USP (DNER-PRO 182/94) Sstema mas prátco e mas dfunddo CALIBRAÇÃO DNER-PRO 164/94 e PRO 229/94

17 Sstemas de Medção (DNIT) Sstemas baseados na reação do veículo (sstemas meddores tpo resposta):

18 Sstemas de Medção (DNIT) Sstemas de medda com sonda sem contato: Baseam-se na reflexão de uma onda sonora ou rao laser emtdo por um dspostvo stuado sob o veículo. Perflômetro laser do Transport and Road Research Laboratory Perflômetro acústco da Unversdade FELT

19 Irregulardade como parâmetros de avalação A rregulardade longtudnal é um parâmetro que expressa o desempenho das funções báscas de um pavmento pos afeta dretamente sua funconaldade. Sendo dessa forma um parâmetro de suma mportânca para gestores de rodovas. AVALIAÇÃO DA SERVENTIA DESEMPENHO FUNCIONAL X IRREGULARIDADES LONGITUDINAIS Parâmetro básco e referencal para as atvdades de planejamento, programação e elaboração de projetos referentes à manutenção dos pavmentos.

20 Irregulardade como parâmetros de avalação A determnação da necessdade e da modaldade de ntervenção para reabltação dos pavmentos comumente é feta com base em valores lmtes de serventa ou rregulardade (DNIT, 2006) GATILHOS PARA A RESTAURAÇÃO EM FUNÇÃO DA IRREGULARIDADE LONGITUDINAL CONSERVAÇÃO DO PAVIMENTO 1,5 IRI 3,5 RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO IRI 3,5 RECAPEAMENTO RECONSTRUÇÃO

21 Irregulardade como parâmetros de avalação

22 Irregulardade como parâmetros de avalação TR = trncamento ( % de FC-2 e FC-3 )

23 Método do Nível e Mra As trlhas de roda devem ser localzadas e marcadas a uma dstânca da borda do revestmento da psta de rolamento. Largura da faxa de tráfego (m) Dstânca da borda (m) Alnhamento externo Alnhamento nterno 2,70 0,45 1,85 3,00 0,60 2,00 3,30 0,75 2,15 3,50 0,90 2,30 Para o caso de trlhas de roda externa, já defnda pelo tráfego, consderar a trlha de roda assm defnda;

24 Método do Nível e Mra 320,00 m Alnhamento nterno LO L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L0 L1 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L0 EST 1 EST 2 EST 3 EST 64 0,5 m 0,5 m DIREÇÃO DO TRÁFEGO EST 65 LO L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L0 L1 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L0 EST 1 EST 2 EST 3 EST 64 EST 65 RN Referênca de nível Borda do revestmento Alnhamento externo (concdente com a trlha dreta)

25 Método do Nível e Mra

26 Método do Nível e Mra MT - DNER MEDIÇÕES DE IRREGULARIDADE COM NÍVEL E MIRA T C TRECHO ESTACA D D M M A A SENTIDO D/E Nº Nº L0 L1 L2 L D D TRECHO: HIPOTÉTICO CÓDIGO: R L E I T U R A S (mm) COTA 6 5 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 INSTRUMENTO

27 Método do Nível e Mra COTA = COTA DO INSTRUMENTO LEITURA COTA1 = = COTA2 = = COTA3 = = COTA13 = = S = 0,5 N = 13 (NÚMERO DE LEITURAS) COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA

28 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 1,0 : VA b b = 1,0 S = 0,5 N 1 2 ( SB) N N = 13 (NÚMERO DE LEITURAS) SB = Y 2Y ( S = b S = 1,0 0,5 = 2 N = 13 2 = 11 = + 1 = = 3 ) 2 Y

29 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 1,0 : Y COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA = + 1 = = 3 SB = VA Y b N 1 2Y ( S 2 ( SB) N 2 ) 2 Y N = 13 2 =

30 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 1,0 : Y + Y Y - COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA S = 0,5 = b S = 1,0 0,5 = 2 SB = Y 2Y ( S ) 2 Y

31 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 1,0 : Y + Y Y - COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA SB 3 = Y 5 2 Y 3 + Y 1 2 0,5 2 = ,5 2 = 7

32 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 1,0 : Y + Y Y - COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA SB 4 = Y 4 2 Y 4 + Y 2 2 0,5 2 = ,5 2 = 11

33 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 1,0 : Y + Y Y - S b COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA SB Y = 2Y ( S ) 2 Y

34 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 1,0 : VA b N 1 2 ( SB) N 2 N = 13 (NÚMERO DE LEITURAS) = b S = 1,0 0,5 = N 2K = = 13 4 = 9 Y + Y Y - S b COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA VA 1,0 = ( 7)2 +(11) 2 +(11) 2 +( 2) 2 +( 4) 2 +( 2) 2 +( 4) 2 +(1) 2 +(4)

35 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 1,0 : VA b N 1 2 ( SB) N 2 N = 13 (NÚMERO DE LEITURAS) = b S = 1,0 0,5 = 2 VA 1,0 = 1 2 N 2K = = 13 4 = 9 Y + Y Y - S b S b² COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA = 6,2182

36 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 2,5 : VA b b = 2,5 S = 0,5 N 1 2 ( SB) N N = 13 (NÚMERO DE LEITURAS) SB = Y 2Y ( S = b S = 2,5 0,5 = 5 N = 13 5 = 8 = + 1 = = 6 ) 2 Y

37 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 2,5 : Y COTA COTA COTA SB = VA Y b N 1 2Y ( S 2 ( SB) N 2 ) 2 Y 1 2 = + 1 = = 6 N = 13 5 = 8

38 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 2,5 : Y + Y Y - COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA S = 0,5 = b S = 2,5 0,5 = 5 SB = Y 2Y ( S ) 2 Y

39 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 2,5 : S = 0,5 Y + Y Y - COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA COTA = b S = 2,5 0,5 = 5 SB 6 = Y 11 2 Y 6 + Y 1 5 0,5 2 = ,5 2 = 0,48

40 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 2,5 : Y + Y Y - S b COTA COTA COTA ,48 COTA COTA COTA ,16 COTA COTA COTA ,16 SB = Y 2Y ( S ) 2 Y

41 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 2,5 : VA b N 1 2 ( SB) N 2 N = 13 (NÚMERO DE LEITURAS) = b S = 2,5 0,5 = N 2K = = = 3 Y + Y Y - S b COTA COTA COTA ,48 COTA COTA COTA ,16 COTA COTA COTA ,16 VA 2,5 = (0,48)2 +(0,16) 2 +(0,16)

42 Método do Nível e Mra Cálculo do VA 2,5 : VA b N 1 2 ( SB) N 2 N = 13 (NÚMERO DE LEITURAS) = b S = 2,5 0,5 = N 2K = = = 3 VA 2,5 = Y + Y Y - S b S b² COTA COTA COTA ,48 0,2304 COTA COTA COTA ,16 0,0256 COTA COTA COTA ,16 0,0256 0, , , = 0,3064

43 Método do Nível e Mra Cálculo do Q.I. (VA 1,0 = 6,2182 e VA 2,5 = 0,3064) Q. I. = 8,54 + 6,17 VA 1,0 + 19,38 VA 2,5 Q. I. = 8,54 + 6,17 6, ,38 0,3064 Q. I. = 36 Q. I. IRI = 13 = 35, IRI = 2, 8

44 Irregulardade como parâmetros de avalação CONCEITO: REGULAR