Modelos de Previsão do Comportamento dos Pavimentos

Os modelos de previsão do comportamento dos pavimentos podem ser utilizados para efetuar uma previsão do comportamento futuro dos pavimentos. Para essa previsão, um modelo pode ter em conta o estado atual desses pavimentos, os fatores de degradação e os efeitos resultantes das ações de conservação.

Considerando os princípios associados aos modelos para a explicação dos fenómenos de degradação dos pavimentos, estes podem ser classificados como modelos probabilísticos ou determinísticos. Os modelos probabilísticos consideram as probabilidades de transição de um estado de conservação para outro. Os modelos determinísticos são modelos empíricos, mecanicistas e empírico-mecanicistas. Baseiam-se em expressões que servem de base à determinação de parâmetros de qualidade do pavimento em função do tráfego, ou do tempo, etc.

No Quadro 3.2 faz-se um resumo de modelos de previsão do comportamento dos pavimentos. Quadro 3.2 Modelos de previsão do comportamento dos pavimentos (Ferreira, 2001)

SGP ou Estudo Nível Modelo Técnica

HDM-4 Banco

Mundial ^{Rede e Projeto}

Determinístico: Empírico-mecanicista

relativo

Regressão

UKPMS Reino Unido Rede Nacional Determinístico Regressão BELMAN Dinamarca ^{Rede Nacional e}

Municipal ^{Determinístico Regressão}

WSPMS Washington

EUA ^{Rede Estatal e Projeto}

Determinístico: Empírico-mecanicista

relativo

Regressão

Suécia Rede Determinístico: relativo Regressão

RoSyPMS ^{Rede Nacional e} Municipal

Determinístico: Empírico-mecanicista

relativo

Regressão

NevadaPMS EUA Rede Estatal

Determinístico: Empírico-mecanicista relativo Regressão Estudo C-SHRP Canadá ^Projeto Determinístico: Empírico-mecanicista relativo/absoluto Regressão + Met. Bayesiana SouthDakotaPMS

EUA ^{Rede Estatal}

Determinístico: Empírico-mecanicista

relativo

Regressão + Met. Bayesiana ArizonaPMS EUA Rede Estatal Probabilístico Markov homogéneo OklahomaPMS EUA Rede Estatal Probabilístico Markov homogéneo KansasPMS EUA Rede Estatal Probabilístico Markov homogéneo AlaskaPMS EUA Rede Estatal Probabilístico Markov homogéneo

Quadro 3.2 Modelos de previsão do comportamento dos pavimentos (Ferreira, 2001) (cont.)

SGP ou Estudo Nível Modelo Técnica

MicroPAVER EUA Rede Estatal Probabilístico Markov homogéneo EP Portugal Rede Nacional Determinístico Regressão HIPS Finlândia Rede Nacional Probabilístico Markov homogéneo

GiRR França Rede Nacional Probabilístico Markov homogéneo HPMS Hungria Rede Nacional Probabilístico Markov homogéneo SIGPAV Portugal Rede Municipal ^{Probabilístico ou}

Determinístico

Markov homog. ou Regressão Estudo Manitoba

Canadá ^{Projeto Probabilístico Semi-Markov}

Estudo Ontário

Canadá ^{Rede Nacional Probabilístico Markov não homogéneo} Estudo Belgrado

Jugoslávia ^{Rede Nacional Probabilístico Markov não homogéneo}

3.6 Custos

Na gestão da conservação de pavimentos, os custos associados têm duas grandes componentes principais: os custos da administração rodoviária e os custos dos utentes, englobando cada um determinado conjunto de componentes de custos a seguir definidos (Branco et al., 2008). Custos para a Administração Rodoviária

Os custos da administração rodoviária englobam todos os custos relativos a (Costa, 2008):

 Custos de Projeto;

 Custos de Construção;

 Custos de Conservação;

 Valor Residual;

Custos para o Utente da Estrada

Em relação aos custos para o utente, devem considerar-se o (Costa, 2008):

 Custo de Operações dos Veículos;

 Custo do Tempo de Percurso;

 Custo do tempo de percurso devido aos trabalhos de conservação

 Custo dos Acidentes;

 Custo do Desconforto.

Este conjunto de custos é de resolução mais difícil que o grupo dos custos para a administração rodoviária, estando todos , em graus diferentes, dependentes do estado do pavimento (Branco, et al., 2008).

Em função da estratégia de conservação adotada pela entidade gestora, os custos totais e as suas componentes podem variar de forma significativa. De facto, a administração pode adotar

abordagens corretiva, corretiva-preventiva e corretiva-preventiva mas considerando os custos dos utentes. Isso influencia a evolução do estado de conservação do pavimento ao longo do tempo, bem como os custos envolvidos.

A abordagem corretiva é definida apenas pelo NMQ, ou seja, as ações de conservação são ativadas porque o pavimento atingiu um valor mínimo de qualidade previamente definido. A abordagem corretiva-preventiva tem como objetivo tentar minimizar os custos de conservação dos pavimentos. Desta forma, otimiza-se o desempenho da administração na conservação da rede. Por último, uma abordagem corretiva-preventiva, mas considerando também os custos de utentes e o valor residual dos pavimentos, minimiza os custos totais.

Para o cálculo dos custos, a AASTHO recomenda o método da análise a preços constantes, método mais usado pelos departamentos de transportes nos EUA. A análise a preços constantes consiste no cálculo dos custos e benefícios de estratégias alternativas em euros constantes, isto é, os euros que são necessários no momento da análise para obter bens e serviços numa data futura. Este método é utilizado no cálculo dos custos durante o período de planeamento, permitindo a comparação de investimentos realizados ao longo do tempo. Numa análise da sensibilidade da avaliação económica aos fatores de custo, segundo (Branco,

et al., 2008), de um modo geral os fatores a considerar são:

 O Tráfego;

 O Período de Análise;

 O Custo de conservação;

 Os Custos do Utente;

 Taxa de atualização

Nos quadros 3.3 e 3.4 mostra-se o efeito do tráfego sobre o período ótimo para realizar trabalhos de conservação periódica e o efeito da consideração dos custos dos utentes nesse período, respetivamente.

Quadro 3.3 Sensibilidade do tráfego [adaptado de (Branco, et al., 2008)]

Capacidade de suporte da fundação (CBR) Nº equivalente de eixos de 80 kN Taxa de crescimento do tráfego (%) Período ótimo de intervenção (anos) 2 5 x 10^5 2 10 6 12 10 13 2 x 10^6 2 19 6 18 10 25 11 5 x 10^5 2 10 6 10 10 10 2 x 10^6 2 10 6 11 10 14

Quadro 3.4 Efeito dos custos dos utentes [adaptado de (Branco, et al., 2008)] Capacidade de suporte da fundação (CBR) Nº equivalente de eixos de 80 kN Consideração dos custos dos utentes

Período ótimo de intervenção (anos) 2 5 x 10^5 ^{Sim 9} Não 9 2 x 10^6 ^{Sim 20} Não 15 11 5 x 10^5 ^{Sim 10} Não 10 2 x 10^6 ^{Sim 17} Não 14

Para estradas de tráfego elevado não é económico adotar-se a construção por etapas, com intervenções frequentes, dificultando o nível de serviço, aumentando assim o custo dos utentes (Branco, et al., 2008).

Para estradas de tráfego elevado os custos dos utentes são muito relevantes, sendo por vezes o fator determinante na decisão de projeto, Nestes casos o encerramento das vias, devido a acções de conservação, ao aumentar o tempo de percurso, pode assumir custos tão elevados como a própria intervenção de conservação (Branco, et al., 2008).

Conclui-se deste modo que devem-se adotar pavimentos muito resistentes, com previsão de um resultado em intervenções muito espaçadas no tempo (Branco, et al., 2008).

3.7 Síntese

Neste capítulo fez-se a apresentação dos parâmetros que são considerados em diversos SAQ utilizados internacionalmente. Além disso, mostrou-se que esses parâmetros podem ser utilizados de forma separada ou em conjunto para avaliar a qualidade dos pavimentos no âmbito dum SGP, evidenciando as vantagens e os inconvenientes de cada um dos tipos de procedimentos.

Foram ainda apresentados os objetivos da inclusão de Sistemas de Apoio à Decisão nos SGP e fez-se referência aos Modelos de Previsão de Comportamento dos pavimentos.

4 CASO DE ESTUDO: PAVIMENTOS DA REDE RODOVIÁRIA DE