APRECIAÇÃO DE MÉTODO DE AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES SUPERFICIAIS DAS ESTRADAS RURAIS NÃO PAVIMENTADAS UTILIZADAS NO ESCOAMENTO DA SAFRA AGRÍCOLA

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1 APRECIAÇÃO DE MÉTODO DE AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES SUPERFICIAIS DAS ESTRADAS RURAIS NÃO PAVIMENTADAS UTILIZADAS NO ESCOAMENTO DA SAFRA AGRÍCOLA Heliana Barbosa Fontenele (FAG) Carlos Alberto Prado da Silva Junior (UNIOESTE) Resumo As estradas rurais não pavimentadas representam um importante papel no desenvolvimento sócio-econômico de uma região, sendo responsáveis pela integração entre o campo e a cidade, bem como pelo escoamento agrícola. A partir do exposto percebe-se a necessidade não apenas da correta aplicação de atividades de manuteção, mas também o tempo exato para tal intervenção. Partindo desse pressuposto este trabalho apresenta os resultados da apreciação de um método de classificação de estradas não pavimentadas com o intuito verificar se a caracterização das estradas brasileiras pelo referido método refletem a realidade em campo e portanto podem servir como base para um sistema de gerência de manutenção dessas vias. Para alcançar tal objetivo as classificações das estradas não pavimentadas produzidas objetivamente pelo método do Unsufaced Road Condition Index (URCI) são comparadas às classificações resultantes da percepção dos usuários dessas estradas. As avaliações subjetivas foram realizadas por um painel de avaliadores o qual atribuiu notas classificatórias individuais às unidades amostrais e trechos estudados.concluiu-se que não houve correlação entre os resultados da avaliação subjetiva executada apenas com o emprego de uma escala de notas e da objetiva, calculada segundo o método do URCI sendo, portanto, que sua caracterização prejudicaria a gerência de manutenção mascarando a necessidade e a prioridade de intervenções. Verificou-se também que a avaliação subjetiva do trecho tem uma boa correlação com a avaliação subjetiva do conjunto das unidades amostrais que compõem o referido trecho, indicando ser coerente e válida a avaliação do painel de avaliadores. Palavras-chave: avaliação; estradas; método. 1. Introdução O uso de métodos de avaliação da condição superficial das estradas tem sido uma maneira de inspeção tradicionalmente usada pelos organismos rodoviários com o objetivo de verificar as condições da via, proporcionar uma adequada seleção de atividades de manutenção e, conseqüentemente, a alocação dos recursos disponíveis. Alguns métodos para avaliar as condições da superfície de rolamento das estradas não pavimentadas foram desenvolvidos em países como Quênia, Canadá e Estados Unidos. Mas

2 sendo esses métodos desenvolvidos em países cujas características de relevo, solo, clima e são bastante diferentes das condições brasileiras, fica a dúvida da adequada caracterização das estradas não pavimentadas brasileiras. Nos trabalhos desenvolvidos por ODA (1995) e VIVIANI (1998) algumas limitações no método do Unsurfaced Road Condition Index (URCI) foram verificadas, sendo a principal delas com relação aos defeitos considerados neste método que diferem daqueles encontrados em campo, que prejudicaram a caracterização final das estradas não pavimentadas avaliadas. Tendo em vista a importância dessas estradas no escoamento da safra agrícola, principalmente em regiões como o Oeste do Paraná, neste trabalho buscou-se comparar as classificações geradas pelo método do URCI às classificações subjetivas, que representam a opinião dos usuários, para verificar a coerência da caracterização da condição da superfície dessas estradas. 2. Avaliação da superficie de estradas Há duas formas de se avaliar a superfície de estradas, uma delas é a avaliação subjetiva e a outra a objetiva. A avaliação subjetiva determina a condição da superfície de um pavimento segundo o ponto de vista dos usuários. A determinação subjetiva desta serventia é expressa através de um valor definido como Present Serviceability Rating (PSR) ou, segundo normalizado no Brasil pelo DNER (Departamento Nacional de Estradas de Rodagem) em sua norma PRO 7-94, Valor de Serventia Atual (VSA). Durante a avaliação, o valor de serventia atual é obtido através da média de notas atribuídas ao pavimento por membros de um painel de avaliação destinados a representar a opinião dos usuários de uma rodovia. Na avaliação, os avaliadores, devidamente treinados, percorrem os trechos das estradas na velocidade operacional neles permitida e, de dentro do veículo, atribuem notas subjetivas de acordo com uma escala de valores previamente definida, indicando sua sensação quanto ao conforto e suavidade ao rolamento. Já a avaliação das condições da superfície de forma objetiva, segundo HASS et al. (1994), sustenta-se em dados coletados a respeito dos defeitos existentes na seção da estrada a ser analisada, ou seja, tipo de defeito, severidade e densidade. Para o levantamento dos defeitos na estrada é necessário que os tipos a serem considerados sejam selecionados e cuidadosas definições da aparência de cada um seja estabelecida. As definições devem estar escritas e acompanhadas por fotografias ou figuras que ajudem na sua identificação, incluindo sustentações para avaliar a severidade e medir sua extensão. O DNER na PRO 8/94 e ES- 128/83 sugere dois procedimentos para a avaliação objetiva das condições de superfícies pavimentadas. 3. Método do URCI Um método de classificação e um manual de campo para a avaliação das condições da superfície e da drenagem de uma rede de estradas não pavimentadas foi desenvolvido por EATON et al. (1987a, 1987 b), com o objetivo de auxiliar os municípios e órgãos rodoviários na manutenção de suas estradas. Este método é compatível com o Sistema de Gerência de Pavimentos PAVER, desenvolvido pelo U.S. Army Corps of Engineers e American Public Works Association. Segundo o método, o indicador das condições das estradas não pavimentadas é o Unsurfaced Road Condition Index (URCI), que corresponde ao PCI (Pavement Condition Index) do Sistema PAVER (Sistema de gerência de manutenção de pavimentos desenvolvido

3 para o uso em instalações militares). Este índice é um indicador numérico que varia numa escala de a 1, baseado no cálculo dos valores-dedução (Deduct Values), também apresentados em uma escala de valores de a 1, onde o valor zero indica que um defeito em particular não tem impacto nas condições da estrada e o valor 1 indica um defeito extremamente sério, que causa o colapso da estrada. Na Tabela 1 são apresentados, resumidamente, os tipos de defeitos considerados defeitos e a forma de medição. Tabela 1: Tipos de defeitos e critérios de medição Tipo de Defeito Forma de medição Seção transversal inadequada Metro linear Drenagem lateral inadequada Metro linear Corrugações Área Segregação de agregados Metro linear Buracos Número Poeira Altura e densidade da nuvem Trilhas de rodas Área Fonte: HEADQUARTERS DEPARTAMENT OF THE ARMY, 1995 A avaliação é baseada em dois tipos de inspeção, uma é a rápida vistoria subjetiva da estrada e a outra é a medida detalhada dos defeitos em unidades amostrais representativas da seção avaliada. A avaliação subjetiva ( inspeção de pára-brisa ) consiste em percorrer a estrada a uma velocidade constante de km/h e verificar de dentro do veículo as condições da superfície e de drenagem. Após este primeiro contato são selecionadas as unidades amostrais da estrada, de comprimento igual a metros, nas quais serão medidos e quantificados os defeitos existentes, levando em consideração o seu nível de severidade (Baixo, Médio e Alto). De posse de todos os dados, a densidade dos defeitos é calculada em função da sua incidência na área analisada (razão entre a quantidade do defeito e a área da unidade amostral). Com o valor densidade acha-se o valor-dedução correspondente a partir de curvas de níveis de severidade existentes para cada tipo de defeito. A Figura 1 ilustra as curvas de níveis de severidade para cálculo do valor-dedução do defeito seção transversal inadequada com densidade de 23,5%. Figura 1: Curvas de valores-dedução para defeito seção transversal inadequada. SEÇÃO TRANSVERSAL INADEQUADA Valor-dedução 19 1 Severidade B Severidade M Severidade A 23,5 1 Densidade (%) Fonte: HEADQUARTERS DEPARTAMENT OF THE ARMY, 1995

4 Após o cálculo, todos os valores-dedução individuais da unidade amostral são somados originando o valor-dedução total (TDV). A partir de um gráfico com curvas de correção para cada quantidade de defeitos com valor-dedução maior ou igual a 5 pontos na unidade amostral, acha-se o índice de condição da estrada não pavimentada - o URCI. Na Figura 2 está ilustrada a verificação do URCI para uma determinada unidade amostral com 4 valores-dedução maiores que cinco pontos e valor-dedução total igual a 132. Figura 2: Gráfico para o cálculo do Unsurfaced Road Condition Index (URCI) q = ou URCI Valor Dedução Total Fonte: HEADQUARTERS DEPARTAMENT OF THE ARMY, 1995 Após a determinação do índice de condição, as estradas não pavimentadas são classificadas com base em uma escala de valores que estão relacionados na Tabela 2. Tabela 2: Escala de classificação de acordo com o URCI. URCI Classificação 1-86 Excelente Muito Boa 7-56 Boa Regular -26 Ruim Muito Ruim 1- Péssima Fonte: Eaton et al.,1987a De acordo com o gráfico da Figura 2 o valor do URCI da unidade mostral exemplificada foi igual a 25, deste modo, analisando pela escala de classificação, esta unidade é classificada em condição muito ruim. A classificação final de toda a seção é feita pela média aritmética dos URCI de todas as suas unidades amostrais. Este método fornece de maneira simples e prática a classificação da condição das estradas não pavimentadas sem necessitar do emprego de instrumentos complexos. 4. O experimento a) Seleção e divisão dos trechos experimentais:

5 O experimento contou com a seleção de trechos de m de extensão, visivelmente homogêneos e considerados como os mais problemáticos, selecionados entre cinco estradas não pavimentadas do município. Os trechos foram então demarcados no ponto inicial e final por um piquete de madeira com a extremidade pintada de vermelho. A cada seleção a quilometragem correspondente ao início do trecho era registrada e este era imediatamente subdividido em 1 unidades amostrais consecutivas com m de comprimento, as quais foram demarcadas por piquetes de madeira sem nenhum tipo de pintura. Neste procedimento foram avaliados 14 trechos, contabilizando 1 unidades amostrais. b) Constituição e preparação do painel: O painel de avaliação foi constituído por 7 (sete) indivíduos pertencentes à área da pesquisa. A seleção dos membros não levou em consideração as características de sexo, idade, profissão ou experiência de condução de veículos dos avaliadores. O grupo de avaliadores recebeu uma preparação anterior às avaliações subjetivas. Essa etapa teve o objetivo de transmitir de forma clara instruções do que deveria ser classificado e as condições necessárias para tal (considerar apenas a superfície da estrada, não se distrair durante a avaliação, não comentar suas classificações com o pesquisador ou outros membros do painel, não há classificações certas ou erradas etc.), além de esclarecer as dúvidas por ventura existentes. c) Inspeção subjetiva nos trechos e unidades amostrais: A inspeção consistiu da atribuição de notas classificatórias para trechos e unidades amostrais; a escala de notas utilizada em ambas avaliações era a mesma escala utilizada no método do URCI. Numa primeira etapa os avaliadores percorrerm os trechos selecionados em um mesmo veículo Volkswagen Kombi - a uma velocidade constante de km/h, onde durante o percurso os avaliadores forneceram a cada trecho uma nota individual que representasse a condição da superfície a partir da qualidade de viagem por eles percebida. Posteriormente foi feita a avaliação subjetiva das unidades amostrais, onde os avaliadores partiam do ponto inicial de cada unidade percorrendo-a a pé, observando a condição da superfície e atribuindo-lhe uma nota que descrevesse sua opinião quanto ao estado da superfície de cada uma das unidades. d) Inspeção objetiva nas unidades amostrais Após a classificação das unidades amostrais pelo painel de avaliação os defeitos existentes em cada unidade foram verificados e registrados, segundo o procedimento descrito no manual de campo do método do URCI (Eaton et al, 1987a). Para verificação das dimensões de cada defeito para obtenção das severidades e densidades apenas o pesquisador e um auxiliar fizeram a medição. 5. Resultados Os Índices de Condição de Estradas não pavimentadas das unidades amostrais e trechos atribuídas subjetivamente em campo (ICENP PAINEL ) e os índices das mesmas unidades e trechos obtidas pelo método de EATON et al. (1987a) - ICENP EATON foram comparadas para verificar a correlação existente, pois para muitos pesquisadores a avaliação subjetiva, a partir da utilização de um painel de usuários, é o meio mais eficaz de avaliação da qualidade de viagem.

6 A qualidade de viagem captada pelos usuários, segundo POTTER et al. (1992), constitui a medida mais importante do desempenho de uma rede rodoviária, fornecendo respostas válidas para apoiar os órgãos responsáveis pela manutenção rodoviária. CAREY & IRICK (196) afirmam que apenas o julgamento de um painel de usuários pode estabelecer o nível de serviço de uma estrada. As Figuras 3 e 4 contêm os gráficos resultantes desta comparação. Figura 3: Gráfico com os valores médios do ICENP PAINEL e ICENP EATON das unidades amostrais. Correlação entre os Indices de condição de estradas não pavimentadas das unidades amostrais ICENPPAINEL (médio) R = -, ICENPEATON (médio) Figura 4: Gráfico com os valores médios de ICENP PAINEL e ICENP EATON dos trechos experimentais. Correlação entre os Indices de condição de estradas não pavimentadas dos trechos ICENPPAINEL (médio) R = -, ICENPEATON (médio) A correlação entre as classificações das unidades amostrais e trechos representadas nestes gráficos são muito baixas, o que reforça a afirmação de ODA (1995) sobre a necessidade de adaptação do método de EATON et al. (1987a) às condições encontradas nas estradas não pavimentadas brasileiras. Lembrando que segundo EATON et al. (1987a) as classificações dos trechos de estradas não pavimentadas são obtidas a partir da média das classificações das unidades amostrais de cada trecho, foram calculados os ICENP PAINEL de cada trecho a partir das médias

7 das notas atribuídas pelo painel às unidades amostrais contidas em cada um dos trechos (ICENP PAINEL2 ). Para verificar a representatividade das avaliações subjetivas do painel esses dados foram confrontados com os valores médios dos ICENP PAINEL atribuídos diretamente aos trechos (ICENP PAINEL1 ). A Figura 5 contêm o resultado da correlação. Figura 5: Gráfico de correlação entre os ICENP PAINEL. Correlação entre os ICENP PAINEL atribuídos aos trechos (ICENP PAINEL 1) e os ICENP PAINEL provenientes da média de notas atribuídas às unidades amostrais de cada trecho (ICENP PAINEL 2) ICENP PAINEL y =,7379x + 13,8 R 2 =, ICENP PAINEL 1 As avaliações subjetivas das unidades amostrais e dos trechos se mostraram satisfatórias obtendo um coeficiente de determinação R 2 igual a,6393 e respectivo coeficiente de correlação R entre os dados igual a,8, aproximadamente, o que significa dizer que o painel atribuiu coerentemente suas notas, sendo as notas atribuídas às unidades amostrais representativas das notas atribuídas aos respectivos trechos. 6. Conclusões A partir relação entre as notas atribuídas pelo painel de avaliação às unidades amostrais (ICENP PAINEL1 ) e aos trechos (ICENP PAINEL2 ), conclui-se que a atribuição de notas pelo painel de avaliadores é coerente e válida para representar a condição da superfície de estradas não pavimentadas, pois estas apresentaram uma boa concordância através de um coeficiente de correlação R igual a,8. Sendo assim, a comparação entre estas avaliações e as do método do URCI é capaz de fornecer se as classificações do método realmente representam a realidade. A correlação entre os índices de condição provenientes do método de EATON et al. (1987a) ICENP EATON e os atribuídos pelo painel (ICENP PAINEL ), apresentaram um baixo valor, o que reflete a necessidade de adaptação deste método às condições brasileiras, reforçando a afirmação de ODA (1995). Dessa maneira pode-se afirmar que o método não reflete a real situação das estradas de terra brasileiras e, portanto, prejudicaria a gerência de manutenção mascarando a necessidade, ou não, de intervenções. A essa caracterização distante da realidade são atribuídas as dificuldades relacionadas às características dos defeitos. Durante o levantamento, certos tipos de defeitos observados nas estradas não eram mencionados no método de EATON et al. (1987a), o que tornou necessária uma aproximação a outros tipos de defeitos similares aos considerados neste método. Outro importante ponto com relação aos defeitos, é que em certos casos as maiores dimensões dos defeitos descritos no método usado eram as menores dentre

8 as encontradas em campo. Havia também a dificuldade de seguir as definições para a identificação dos defeitos locais. Referências Bibliográficas CAREY, W.N.; IRICK, P.E. The pavement serviceability performance concept. Highway Research Board, n. 2, p. -58, 196. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ES 128/83. Levantamento da Condição da Superfície de Pavimento Flexíveis e Semi-Rígidos para Gerência de Pavimentos a Nível de Rede. Rio de Janeiro, DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-PRO 7/94. Avaliação Subjetiva da Superfície de Pavimentos. Rio de Janeiro, DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-PRO 8/94. Avaliação Objetiva da Superfície de Pavimentos Flexíveis e Semi-Rígidos. Rio de Janeiro, EATON, R. A.; GERARD, S.; CATE, D. W. Rating Unsurfaced Roads A field manual for measuring maintenance problems. Special Report U. S. Army Corps of Engineers. Cold Regions Research & Engineering Laboratory, 1997a. EATON, R. A.; GERARD, S.; DATILLO, R. S. A Method for Rating Unsurfaced Roads. Transportation Research Record, n. 116, vol. 2, pp , 1997b. HASS, R.; HUDSON, W. R.; ZANIESWSKI, J. Modern Pavement Management. Malabar, Krieger Publishing Company. 583 p, HEADQUARTERS DEPARTAMENT OF THE ARMY. Unsurfaced Road Maintenance Management. Technical Manual Washington, DC, ODA, S. Caracterização de uma rede municipal de estradas não pavimentadas. São Carlos. 186 p. Dissertação (Mestrado) Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, POTTER, D. HANNAY, R.; CAIRNEY, P. and MARKAROV, A. An investigation of car user s perceptions of the ride quality of roads. Road & Transport Research, nº 1, vol. 1, VIVIANI, E. A Utilização de um Sistema de Informação Geográfica como Auxílio à Gerência de Manutenção de Estradas Rurais Não Pavimentadas. São Carlos. 292 p. Tese (Doutorado) Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, 1998.