Avaliação de irregularidades de pavimentos

Conceitua-se irregularidade como o conjunto dos desvios da superfície viária em relação a um plano de referência, desvios estes que afetam a qualidade do rolamento, a dinâmica dos veículos e a ação dinâmica das cargas sobre a via. (PREUSSLER e PINTO, 2002)

As distorções da superfície é um fenômeno que pode ter origem congênita, ou seja, decorrer de imperfeições no processo executivo, assim como pode resultar de problemas ocorridos após a construção, como o resultado da ação do tráfego, do clima e outros fatores.

Segundo Cavalcante (2005), existe dois tipos de irregularidades de pavimento, são elas:

• a irregularidade transversal, atribuída à fluência plástica ou à consolidação diferencial de uma ou mais camadas do pavimento e/ou do solo de fundação, ocorrentes nas trilhas de roda, e

• a irregularidade longitudinal, atribuída aos afundamentos plásticos ou de consolidação, localizados ou generalizados, associados a outros defeitos tais como as ondulações e corrugamentos.

No Brasil, normalmente, as medidas de irregularidade transversal têm sido processadas através do levantamento de seções transversais dispostas em intervalos regulares, de estaca a estaca, onde são feitas medições pontuais do valor máximo das flechas nas trilhas de roda (interna e externa), utilizando-se a treliça mostrada na figura 6.

uma largura variável de alguns milímetros a centímetros e depende do tipo de equipamento empregado (BERNUCCI et al 2007).

Na figura 8, consta uma ilustração dos perfis transversal e longitudinal do pavimento.

Segundo o DNIT (2006), a determinação da irregularidade longitudinal de um pavimento pode ser considerada, com boa aproximação, como uma medida indireta de sua serventia. Desta forma, tornou-se prática corrente na avaliação dos pavimentos por intermédio de equipamentos que forneçam a irregularidade, pois os valores das irregularidades são utilizados diretamente, sem a necessidade de convertê-los em índice de serventia, uma vez que a irregularidade é uma medida objetiva, enquanto o índice de serventia apresenta um caráter subjetivo.

Figura 8 – Ilustração dos perfis transversal e longitudinal do pavimento (fonte: www.cibermetrica.com.br)

Os equipamentos destinados à medida da irregularidade de um pavimento podem ser agrupados de acordo com em:

• medidores do perfil da superfície do pavimento;

• medidores de “resposta” do veículo às distorções da superfície do pavimento.

Existe uma grande variedade de equipamentos destinados a medida da irregularidade dos pavimentos rodoviários, classificados em quatro grupos distintos a seguir apresentados (DNIT, 2006):

a) Sistemas de medida direta do perfil: neste grupo se enquadram aqueles que envolvem medidas diretas ou manuais da geometria vertical do pavimento, retratando as distorções que afetam a dinâmica dos veículos, mediante emprego de equipamentos de topografia ou instrumentos adequados. Os resultados obtidos devem ser processados para fornecer valores estatísticos indicativos de irregularidade. Cita-se, por exemplo, o método de Nível e Mira e a viga Abay do TRRL;

b) Sistemas de medidas indiretas do perfil: neste grupo se enquadram aqueles que executam medidas mecanizadas do perfil da via. Os dados resultantes devem ser processados para fornecer valores como amplitude de onda, coeficiente de irregularidade, etc. Como exemplo, pode-se citar o Perfilômetro Dinâmico de Superfície – GMR, o Perfilômetro da AASHTO, Analisador de perfil longitudinal – APL, Perfilômetro CHLOE entre outros;

c) Sistemas baseados na reação do veículo ou tipo-resposta: neste grupo se enquadram aqueles que executam medidas relativas entre as oscilações do eixo traseiro do veículo e sua carroceria e os registram acumulativamente. A partir destes valores é determinada, estatisticamente, a irregularidade do pavimento. Como exemplo, pode-se citar o Rugosímetro BPR, Maysmeter e o Sistema integrador IPR/USP;

d) Sistemas de medida com sonda sem contato: neste grupo se enquadram aqueles que se baseiam na reflexão de uma onda sonora ou raio laser emitido por um dispositivo acoplado ao veículo. Como exemplo, pode-se citar o Perfilômetro “laser” do TRRL e o Perfilômetro “acústico” da Universidade FELT, Perfilômetro PRIMAL entre outros.

Em Brasília no ano de 1982, como resultado de uma pesquisa internacional de medição de irregularidade promovida pelo Banco Mundial em 1980, foi estabelecida

O índice é expresso pela relação entre os movimentos acumulados da suspensão do veículo e a distância percorrida pelo veículo, geralmente, a unidade de medida do IRI é m/km.

No Brasil, utiliza-se o “quociente de Irregularidade” – QI como escala padrão de medição reconhecido mundialmente, a partir do uso do “Perfilômetro Dinâmico de Superfície”. O modelo de quarto-de-carro consiste em um sistema composto por uma massa, uma roda, um amortecedor e uma mola (ver figura 9). A resposta da à irregularidade obtida pela simulação de movimentos no quarto-de-carro, é aceita como uma medida padrão de irregularidade e é expressa em contagens por quilômetro (cont./km).

Figura 9 – Esquema do simulador de quarto de carro (DNIT, 2006).

Segundo DNIT (2006), os dados de Q.I. utilizados na PICR, realizada entre 1975 a 1981, foram obtidos por um equipamento do tipo-resposta (Maysmeter), devidamente calibrado em bases niveladas por meio de um perfilômetro GMR.

Os conceitos de QI e IRI são bastante similares, e na prática, podem ser correlacionados. Uma relação aproximada entre QI e IRI é dada por: QI = 13 IRI.

No Brasil, têm sido aplicados com maior freqüência os “sistemas medidores de irregularidade do tipo resposta” – SMITR, estes aparelhos necessitam de calibração pelo fato de suas características não permanecerem estáveis ao longo do tempo,

não sendo nem as mesmas para veículos diferentes. Desta forma, faz-se importante a calibração de tal equipamento segundo as normas:

a) DNER PRO-164/94 (DNER, 1994a) – A calibração e Controle de Sistemas Medidores da Irregularidade de Superfície de Pavimentos.

b) DNER ES-173/94 (DNER, 1986) – Método de Nível e Mira para Calibração de Sistemas Medidores de Irregularidades.

c) DNER PRO-182/87(DNER, 1994b) – Medição de Irregularidade de Superfície de Rodovias com Medidores Tipo Resposta.

d) DNER PRO- 229/89(DNER, 1994c) – Restauração de sistemas medidores de irregularidade de pavimentos (Sistemas Integradores IPR/USP Maysmeter)