Efeitos da sobrecarga e altos limites legais de carga sobre o pavimento

De acordo com o estabelecido no AASHO Road Test e reforçado por Chou (1996), a relação entre a carga do tráfego e a deterioração do pavimento obedece à lei da quarta potência, ou seja, um eixo de carga duas vezes mais carregado que outro causará 16 vezes mais danos ao mesmo pavimento. Para melhor exemplificar o efeito da sobrecarga no pavimento, Widmer (2002) afirmou que o aumento de carga de 20% acima dos limites atuais implicará na redução da vida útil da estrutura em 50% e Albano (2004) ressaltou que os 2,5% a mais na tolerância sobre a carga por eixo estabelecida desde a Resolução 104/99 do CONTRAN, é responsável por uma redução de 10 a 15% na vida prevista do pavimento.

Assim, tendo em vista que o efeito do excesso de peso é exponencial, é muito importante a limitação das cargas por eixo. Martins e Serravalle (2007) apontam tal importância e salientam que o desgaste então produzido gera a necessidade de restauração muito antes do prazo previsto. De uma forma geral, os autores listam como impactos do excesso de peso nas rodovias: “deterioração de toda a estrutura, causando danos irreparáveis pela simples manutenção; formação de placas no revestimento devido à tração das rodas dos veículos; surgimento de fissuras e trincas e aumento do número de acidentes.” (MARTINS E SERRAVALLE, 2007, p. 2)

Fekpe, Clayton e Haas (1995) afirmaram que os comerciantes que trafegam com caminhões com excesso de carga provocam a redução do tempo de vida útil do pavimento e não reembolsam ao público o prejuízo oriundo disso, além de estarem competindo de forma injusta com os outros que estão com os veículos dentro dos limites de carga regulamentados. Os autores finalizam resumindo que a falta de fiscalização/controle dos pesos e dimensões dos veículos e consequente deficiência em manter os caminhões com excesso de carga fora do sistema rodoviário, tem como efeitos negativos o mau uso dos recursos públicos e proporcionam a falta de segurança aos usuários (acidentes com caminhões pesados) e a pouca justiça e equidade nas operações.

O CSIR (1997) estimou que cerca de 60% dos danos na rede rodoviária da África do Sul é causada por veículos que estão com sobrepeso e isso representa um custo ao contribuinte

de R400 milhões por ano (R$ 96 milhões por ano) e afirmam que os acidentes causados diretamente ou indiretamente por veículos sobrecarregados normalmente não são incluídos quando os custos totais do país, causados pelo excesso de carregamento dos caminhões, são calculados. A pesquisa feita apresentou dados que levam à conclusão que um eixo carregando o dobro da carga legal pode causar danos acima de 4 a 60 vezes aos causados por aqueles que estão no limite de carga legal. Tal magnitude dependerá da condição da estrutura e tipo da estrada.

A alteração de limites de carga para valores superiores àqueles anteriormente usados tem um efeito mais ou tão importante quanto os excedentes aos limites legais, tendo em vista que a malha rodoviária projetada anteriormente à alteração sofrerá com tensões superiores àquelas que o pavimento foi dimensionado para suportar durante sua vida em serviço.

A partir da preocupação com o efeito relatado anteriormente, Freeman e Clark (2002) desenvolveram um trabalho após a promulgação da Virginia House Bill 2209, que permitiu que os veículos trafegassem com pesos brutos superiores ao anteriormente permitidos. Seu resultado não podia ser outro, os autores verificaram que houve um aumento drástico dos danos aos pavimentos da região sudoeste da Virgínia para pequenos aumentos nos pesos, para todas as classes de veículos. Como exemplo foi apresentado que uma passada de um veículo de três eixos com o peso bruto de 267 kN permitido na HB 2209 causava 50% mais danos que o mesmo veículo com o peso bruto de 240 kN, peso máximo permitido antes da HB 2209; o veículo de cinco eixos com carga permitida de 400 kN pela HB 2209 causava 58% mais deteriorações que o mesmo veículo com limite anterior de peso permitido de 356 kN. Sustentando a afirmação relativa à estrutura anteriormente dimensionada à alteração dos limites de cargas permitidos, foi verificado que cerca de 39% dos pavimentos investigados estavam estruturalmente inadequados para suportar a operação do tráfego sujeitos aos limites de carga permitidos na HB 2209.

Em uma linha similar, Jeongho Oh, Fernando e Lytton (2007), preocupados com a 75º e 76° Legislação do Texas que permitiu que veículos com pesos brutos superiores a 556 kN utilizassem uma rota no sul do Texas (que margeia o México), a qual não foi dimensionada para suportar a nova rotina de tráfego de caminhões com excesso de peso, se dedicaram a investigar os efeitos dessa sobrecarga no desempenho dos pavimentos. Os autores desenvolveram, com base nas respostas dos pavimentos oriundas de análises mecanísticas e sua correlação com os dados de campo obtidos por equipamento do tipo Multidepth Deflectometer, equações de previsão do consumo da vida útil do pavimento devido à passagem de cada veículo. A partir das equações o dano devido ao tráfego de caminhões

com excesso de peso pode ser avaliado a partir da razão entre a vida em serviço consumida por uma passagem do caminhão sobrecarregado e a correspondente vida em serviço do caminhão dentro dos limites legais de peso. Todos os caminhões obtiveram razões superiores à unidade, indicando o grande potencial para a deterioração acelerada do pavimento na rota estudada devido à permissão de cargas superiores às quais o pavimento foi projetado.

Vários trabalhos relativos aos efeitos causados aos pavimentos pelos veículos que trafegam com carregamento acima dos limites de peso regulamentados são encontrados na literatura e a maioria se atém apenas às análises de tensões e deformações não indo mais além, como por exemplo, no quesito relativo à aplicação de multa a esses contraventores. No trabalho de Sadeghi e Fathali (2007) esse item foi abordado sendo apresentados alguns modelos que descreviam o comportamento dos pavimentos sob veículos sobrecarregados e a determinação das multas. Os autores compararam então as multas obtidas num exemplo numérico com as aplicadas na época do estudo pelas autoridades iranianas. Eles concluíram que os donos dos veículos, que trafegam com sobrepeso, não estavam pagando valores adequados de multas de forma a compensar os danos aos pavimentos causados em virtude da violação.