UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ LINEKER FELIPE BARBATO DE FREITAS MICHEL JAQUETTI PAULIN

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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ

LINEKER FELIPE BARBATO DE FREITAS

MICHEL JAQUETTI PAULIN

AVALIAÇÃO TÉCNICA DA RODOVIA PR-092 RIO BRANCO DO SUL

– CERRO AZUL

CURITIBA

2016

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LINEKER FELIPE BARBATO DE FREITAS

MICHEL JAQUETTI PAULIN

AVALIAÇÃO TÉCNICA DA RODOVIA PR-092 RIO BRANCO DO SUL

– CERRO AZUL

Trabalho de conclusão de curso, apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil pela Universidade Tuiuti do Paraná UTP.

Orientadora: M.Sc Profª Rosangela Munhoz Gomes

CURITIBA

2016

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AGRADECIMENTOS

Estendo nossos agradecimentos a todos aqueles que de uma maneira contribuíram para a realização deste trabalho, dentre os quais destacamos:

Agradecemos primeiramente a Deus, pela saúde e disposição.

A nossa família, pela compreensão nos momentos em que tivemos que nos ausentar da presença deles e dedicar-se aos estudos.

Nossa orientadora M.Sc. Profª Rosangela de Oliveira Munhoz Gomes, pelos seus ensinamentos e disponibilidade quando precisamos.

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RESUMO

O presente trabalho refere-se à avaliação técnica de um trecho crítico da PR – 092 entre os municípios de Rio Branco do Sul e Cerro Azul na região metropolitana norte de Curitiba. A necessidade de análise surgiu devido à recorrência de uma série de problemas envolvendo a estrutura da rodovia. Almeja- se realizar um estudo a fim de avaliar, diagnosticar e sugerir possíveis soluções para tais patologias. A avaliação técnica foi realizada através do Índice de Gravidade Global (IGG) metodologia estabelecida pelo Manual do DNIT 006/2003 – PRO -Avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semi-rígidos.Neste procedimento o pavimento “in loco”é verificado através da contagem e da classificação de ocorrências aparentes e da medida das deformações permanentes nas trilhas de roda. Através do método concluiu-se que a pista de rolamento encontra-se em condições ruins, no entanto outras patologias foram diagnosticadas em campo, tais como: a deficiência do sistema de drenagem,taludes executados sem o respeito à Formação Geológica Local que exige investigações geotécnicas e tratamentos especiais para a sua estabilidade,o entendimento da hidrogeologia e seus efeitos no comportamento da saturação dos taludes.

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LISTA DE FIGURAS

FIGURA1 - Estrutura do pavimento ... 15

FIGURA 2 - Representação esquemática dos defeitos em pavimentos flexíveis ... 19

FIGURA3 - Outros tipos de defeitos em pavimentos flexíveis ... 20

FIGURA4 – Trinca isolada longitudinal curta... 21

FIGURA 5 - Trinca isolada longitudinal longa... 21

FIGURA6 - Trinca interligada tipo bloco ... 22

FIGURA7 - Trinca interligada “couro de jacaré” ... 23

FIGURA8 - Trinca de retração ... 23

FIGURA9 - Afundamento de trilha de roda ... 24

FIGURA10 - Afundamento local ... 24

FIGURA 11 - Ondulação ou corrugação ... 25

FIGURA12 - Escorregamento de massa ... 26

FIGURA13 - Exsudação ... 27

FIGURA14 - Desgaste ... 27

FIGURA15 - Panela (buraco) ... 29

FIGURA16 - Remendo ... 30

FIGURA17 - Componentes do sistema de drenagem superficial ... 33

FIGURA18 - Ação da água na estrutura do pavimento após solicitação de um veículo ... 35

FIGURA19 - Mapa rodoviário da região metropolitana de Curitiba ... 39

FIGURA20 - Exemplo de demarcação de áreas para avaliação de defeitos na superfície do pavimento ... 40

FIGURA21 - Treliça para medir os afundamentos em trilhas de roda ... 40

FIGURA22 - Falta de sinalização ... 44

FIGURA23 - Deslizamento de encosta ... 45

FIGURA24 - Local onde ocorreu deslizamento de encosta deixando visível a estrutura do pavimento ... 45

FIGURA25 - Revestimento flexível em concreto betuminoso usinado a quente (C.B.U.Q) com altura nominal de 6 cm ... 46

FIGURA 26 - Base estabilizada com brita graduada e altura nominal de 12 cm ... 46

FIGURA27 - Sub-base em solo compactado sem indícios de melhoramento ... 47

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FIGURA29 - Talude a 90º com início de escorregamento de massa ... 48

FIGURA30 - Escorregamento de massa em estágio inicial... 48

FIGURA 31 - Escorregamento de massa em estágio avançado ... 49

FIGURA32 - Remendo mal executado ... 49

FIGURA33 - Afundamento por consolidação em trilha de roda, trinca interligada “couro de jacaré”, e remendo mal executado ... 50

Figura 34 - Trinca “couro de jacaré” ... 50

FIGURA35 - Trinca “couro de jacaré” ... 51

FIGURA36 - Afundamento por consolidação nas trilhas de roda ... 51

FIGURA 37 - Trinca couro de jacaré com erosão, panela e remendo mal executado ... 51

FIGURA38 - Trinca interliga “couro de jacaré” com erosão ... 52

FIGURA39 - Trecho onde a pavimentação apresenta diversos tipos de patologias . 52 FIGURA 40 - Falta de sarjetas de aterro no sentido Rio Branco do Sul ... 53

FIGURA 41 - Proximidade entre a rodovia e o rio Ponta Grossa ... 53

FIGURA 42 - Instabilidade do aterro sentido Rio Branco do Sul próximo ao rio ... 54

FIGURA 43 - Instabilidade do aterro já comprometendo diretamente a estrutura do pavimento e a pista de rolamento ... 54

FIGURA 44 - Bueiro de grota, responsável pelo escoamento correto do córrego que segue transversalmente no sentido da rodovia ... 55

FIGURA 45 – Falta de sarjeta de proteção de crista de aterro e sarjetas de proteção de corte de aterro escoando de forma inadequada ao bueiro de frota ... 55

FIGURA 46 - Falta de manutenção ... 56

FIGURA 47 - Sarjeta pé-de-corte obstruída ... 56

FIGURA 48 - Sarjeta pé-de-corte obstruída ... 57

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LISTA DE GRÁFICOS

GRÁFICO 1 - Malha rodoviária brasileira ... 13

LISTA DE TABELAS TABELA1 - Resumo dos defeitos – Codificação e Classificação (Norma DNIT 005/2003 – TER) ... 18

TABELA2 - Resumo dos defeitos – Codificação e Classificação (Norma DNIT 005/2003 – TER) ... 18

TABELA 3 - Classificação dos tipos de movimentação de massa ... 37

TABELA4 - Condição do pavimento em função do IGG ... 43

LISTA DE PLANILHAS PLANILHA 1 - Formulário empregado para o levantamento do estado da superfície do pavimento ... 41

PLANILHA 2 - Cálculo do IGG ... 42

PLANILHA 3 - Inventário do estado da superfície do pavimento ... 58

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LISTA DE SIGLAS ALC - Afundamento De Consolidação Local ALP - Afundamento Plástico Local

ATC - Afundamento De Consolidação da Trilha de roda ATP - Afundamento da Trilha de roda

ATR - Afundamentos por trilhos de roda BGS - Brita graduada simples

BGTC - Brita graduada tratada com cimento CA - Concreto asfáltico

CBUQ - Concreto betuminoso usinado a quente CCP - Concreto de cimento Portland

CNT - Confederação nacional de transporte

COBRADE - Classificação e Codificação Brasileira de Desastres CPA - Camada porosa drenante

D - Desgaste

DNIT - Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte DER - Departamento de estradas e Rodagem

E - Escorregamento

EX - Exsudação

FC-1 - Trincas com abertura superior à das fissuras e menores que 1,0mm FC-2 - Trincas com abertura superior a 1,0mm e sem erosão nas bordas FC-3 - Trincas com abertura superior a 1,0mm e com erosão nas bordas

FI - Fissuras

IGG - Índice de Gravidade Global IGI - Índice de gravidade individual

J - Trincas Interligadas "Jacaré" Sem erosão JE - Trincas Interligadas "Jacaré" Com erosão

O - Ondulação

N - Número equivalente de eixos padrão = 8,2 tf

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PMA - Misturado a quente PMF - Pré misturado a frio

RP - Remendo Profundo

RS - Remendo Superficial SMA - Mastique Asphalt

TB - Trincas Interligadas "Bloco" Sem erosão TBE - Trincas Interligadas "Bloco" Com erosão TLC - Trincas Isoladas Longitudinais Curtas TLL - Trincas Isoladas Longitudinais Longas TRR - Trincas Isoladas Devido a retração térmica TSD - Tratamento superficial duplo

TSS - Tratamento superficial simples TST - Tratamento superficial triplo

TTC - Trincas Isoladas Transversais Curtas TTL - Trincas Isoladas Transversais Longas UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina

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SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 11 1.1 Objetivos ... 11 1.1.1 Objetivo geral... 11 1.1.2 Objetivos específicos ... 11 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 12

2.1 Condição atual da pavimentação no Brasil ... 12

2.2 Pavimentação ... 13

2.2.1 O que é pavimento: ... 13

2.2.2 Tipos de pavimentos ... 13

2.2.3 Camadas que constituem o pavimento ... 14

2.2.4 Mistura asfáltica ... 16

2.2.5 Danos nos pavimentos ... 17

2.2.6 Técnicas de restauração asfáltica ... 31

2.3 Drenagem ... 32

2.3.1 Incidência de água nas camadas estruturais dos pavimentos ... 34

2.4 Movimentação de massa em campo ... 36

2.4.1 Classificação de movimentação de massa ... 37

3 MATERIAIS E MÉTODOS ... 38

3.1 Materiais ... 38

3.1.1 Restrições de projeto ... 38

3.1.2 Localização e características da rodovia PR-092 ... 38

3.2 Método ... 39

3.2.1 Avaliação objetiva de superfície pela determinação do IGG ... 39

4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS ... 44

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4.2 Apresentação dos resultados ... 57 5 CONCLUSÃO E POSSÍVEIS SOLUÇÕES ... 60 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 64

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1 INTRODUÇÃO

No Brasil o principal meio de transporte é o modal rodoviário, seja para transporte de passageiros por automóveis, ônibus, vans ou para transporte de cargas por automóveis e principalmente por caminhões. Caminhões estes que são os principais meios de escoamento de toda a safra agrícola de norte a sul e de leste a oeste do país.

Rodovias de qualidade são necessárias para que haja o escoamento de forma adequada e segura, geometria adequada, com vias duplicadas, estrutura dimensionada para tais carregamentos, sinalização eficiente e demais fatores que influenciam nas condições de uma rodovia. Porém não é este cenário que vemos hoje em nosso país, segundo dados obtidos durante o ano de 2015 pela (CNT), apenas 12% da malha rodoviária federal está pavimentada, cerca de 213.999 km e para piorar a situação 57% encontra-se com algum tipo de irregularidade. Diante disto há o atraso sócio econômico em todas as regiões do país, porém não vemos uma preocupação de forma imediata da administração pública para sanar ou diminuir tal situação tão preocupante.

1.1 Objetivos 1.1.1 Objetivo geral

Este trabalho tem como objetivo principal realizar uma análise de um trecho crítico da PR-092, trecho que liga Rio Branco do Sul a Cerro Azul.

1.1.2 Objetivos específicos

O objetivo geral será atingindo através do desenvolvimento dos objetivos específicos listados a seguir:

 Delimitar o trecho mais crítico da PR– 092;

 Conhecer a estrutura do pavimento dessa rodovia;  Identificar as principais patologias existentes no trecho;  Investigar a causa dos problemas registrados em campo;  Sugerir possíveis soluções para as patologias deste trecho.

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2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 Condição atual da pavimentação no Brasil

O Brasil é um país de dimensões continentais, onde a principal fonte de economia está relacionada ao setor primário e agropecuário. Estas mercadorias por sua vez são transportadas através de rodovias, que segundo os dados da Confederação Nacional do Transporte (CNT), publicados em 2015, cerca de 61% dos transportes de cargas no Brasil é realizado por meio do modal rodoviário, 21%pelo modal ferroviário, 14% pelo modal aquaviário, 4% pelo modal dutoviário e menos de 1% pelo modal aéreo. O sistema rodoviário se encontra em estado precário, sendo prioridade o investimento em rodovias neste momento, onde vale ressaltar que é através do sistema rodoviário que circulam 95% dos passageiros (BERNUCCI et al., 2007).

A situação da infraestrutura das rodovias brasileiras está relacionada com o desenvolvimento econômico do país, por isto, a falta de investimento e de manutenção tem resultado em um número crescente de acidentes, com desperdício de carga e gasto elevado com combustível e manutenção de veículos. Por conta desta real situação o Brasil produz, porém não consegue escoar a mercadoria produzida, tornando-se pouco competitivo no mercado exterior, criando um nível econômico nacional insustentável (BERNUCCI et al., 2007). Além do escoamento para o mercado exterior, restrito aos países sul-americanos, a dificuldade de escoamento das mercadorias para o abastecimento do mercado interno também é muito grande.

A Malha rodoviária brasileira possui uma extensão de aproximadamente 1.720.607 km, sendo que deste valor 79% são rodovias não pavimentadas (1.353.186 km), apenas 12% possui pavimentação (213.299 km) e 9% estão em fase de planejamento (154.192 km), como demonstra o Gráfico1.

Segundo dados de pesquisa da CNT 2015, a situação da malha rodoviária brasileira encontra-se em condições insatisfatórias em relação ao desempenho, segurança e economia. Nos últimos anos houve uma melhora na condição da infraestrutura, porém insignificante em relação ao tamanho da malha rodoviária nacional.

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GRÁFICO 1 - Malha rodoviária brasileira

Fonte: Freitas e Paulin (2016)

A pesquisa da (CNT, 2015), objetivo avaliar o pavimento,

avaliados 100 mil quilômetros de rodovias pavimentadas, extensão total apresentaram

estado regular, 16% ruim e 6% péssimo. como ótimo ou bom no estado geral, segurança (CNT, 2015).

2.2 Pavimentação 2.2.1 O que é pavimento

“Pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas, construída sobre a superfície final de terraplenagem, desti

economicamente a resistir aos esforços oriundos do tráfego de veículos e do clima, e a propiciar aos usuários melhoria nas condições de rolamento, com conforto, economia e

Para (BALBO, 2007) o pavimento t

operacional para o tráfego de veículos garantindo uma superfície regular gerando conforto e uma superfície

Outro ponto citado por (BALBO, 2007) é que o pavimento tem como função básica “suportar os esforços oriundos de cargas e ações climáticas sem que apresentem processos de deterioração de modo prematuro”

2.2.2 Tipos de pavimentos

Os pavimentos são classificados em três tipos: pavimento rígido, pavimento semi-rígido e pavimento flexí

79% 9%

Malha rodoviária brasileira

(2016).

(CNT, 2015), em função da qualidade das rodovias o pavimento, a sinalização e a geometria das

100 mil quilômetros de rodovias pavimentadas, sendo que apresentaram algum tipo de irregularidade, destes

estado regular, 16% ruim e 6% péssimo. Do total avaliado 43% foram classificadas o ótimo ou bom no estado geral, apresentando condições de desempenho e

O que é pavimento:

Pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas, construída sobre a superfície final de terraplenagem, desti

economicamente a resistir aos esforços oriundos do tráfego de veículos e do clima, e a propiciar aos usuários melhoria nas condições de rolamento, com conforto, economia e segurança (BERNUCCI et al., 2007

Para (BALBO, 2007) o pavimento tem a função de obter uma melhoria operacional para o tráfego de veículos garantindo uma superfície regular gerando conforto e uma superfície aderente, com mais segurança aos usuários.

Outro ponto citado por (BALBO, 2007) é que o pavimento tem como função “suportar os esforços oriundos de cargas e ações climáticas sem que apresentem processos de deterioração de modo prematuro”.

Tipos de pavimentos

Os pavimentos são classificados em três tipos: pavimento rígido, pavimento e pavimento flexível. 12% Rodovias pavimentadas Rodovias não pavimentadas Rodovias planejadas

em função da qualidade das rodovias teve como das rodovias. Foram sendo que 57% da destes 35% apresentaram 43% foram classificadas ições de desempenho e

Pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas, construída sobre a superfície final de terraplenagem, destinada técnica e economicamente a resistir aos esforços oriundos do tráfego de veículos e do clima, e a propiciar aos usuários melhoria nas condições de rolamento,

et al., 2007)”.

em a função de obter uma melhoria operacional para o tráfego de veículos garantindo uma superfície regular gerando

s usuários.

Outro ponto citado por (BALBO, 2007) é que o pavimento tem como função “suportar os esforços oriundos de cargas e ações climáticas sem que

Os pavimentos são classificados em três tipos: pavimento rígido, pavimento pavimentadas

Rodovias não pavimentadas

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Pavimento rígido: é normalmente constituído de placas de cimento Portland com espessura denominada em projeto dependendo dos esforços que serão solicitados, essas placas podem ser armadas ou não. (BERNUCCI et al., 2007)

Pavimento semi-rígido: (SILVA, 2005) explica que para ser considerado pavimento semi-rígido o pavimento deve ter seu revestimento flexível, porém com a base reforçada com material cimentício e a sub-base de material granular.

Pavimento flexível: é constituído por4 (quatro) camadas principais, revestimento, base, sub-base e reforço do subleito, sendo o revestimento composto com agregados e ligantes asfálticos. Essas camadas têm como função distribuir os esforços solicitantes ao subleito, camada realizada após os serviços de corte e aterro (BERNUCCI et al., 2007).

Alguns autores não consideram o pavimento semi-rígido, como (BERNUCCI et al.,2007) que distingue pavimentos apenas entre rígido e flexível, outros autores como (BALBO, 2007) salientam o conceito de pavimento semi-rígido, porém ressaltam que o termo utilizado é quase impossível, pois a estabilização da base por ligantes hidráulicos não fornece características de rigidez.

2.2.3 Camadas que constituem o pavimento

O revestimento tem como objetivo receber e resistir aos esforços solicitados pelo tráfego e ações climáticas e distribuí-los de forma acentuada às camadas inferiores, além de impermeabilizar a estrutura e dar melhores condições de trafegabilidade e segurança para a via (BERNUCCI et al., 2007).

Existem vários tipos de revestimentos, (SILVA, 2005) ressalta os mais comuns como placas de concreto de cimento Portland (C.C.P) e concreto betuminoso usinado a quente (C.B.U.Q), também ressalta o revestimento “Stone MastiqueAsphalt” (S.M.A) usado em tráfego pesado, pré misturado a quente (P.M.A) para tráfego leve, além do revestimentopré misturado a frio (P.M.F). Outros métodos de revestimentos são destacados, tratamento superficial simples (T.S.S) para uso em acostamentos, tratamento superficial duplo (T.S.D) e tratamento superficial triplo (T.S.T) usados em tráfego médio e leve.

De todos os revestimentos citados acima, o concreto betuminoso usinado a quente (C.B.U.Q) é o mais usual em território nacional, segundo (BERNUCCI, 2007) é um material formado por proporções de agregados de vários tamanhos com a junção de cimento asfáltico aplicado a uma temperatura de 107ºC a 177ºC, porém

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os agregados devem ser aquecidos a uma temperatura entre 10ºC a 15ºC acima da temperatura do ligante sem ultrapassar 177ºC (DNIT 031/2004).

A Figura 1 mostra um caso comum da estrutura de um pavimento com base, sub-base, reforço do subleito, subleito e revestimento. Revestimento esse composto de 3 (três) camadas, camada porosa drenante (C.P.A), camada de concreto asfáltico (CA) também conhecido por concreto betuminoso usinado a quente (C.B.U.Q) e camada intermediária ou binder.

FIGURA1 - Estrutura do pavimento

Fonte: Manzato. 2015, p.98 (anexo final)

A base tem como função principal absorver a maior parte das tensões aplicadas ao revestimento e dissipá-las as camadas subjacentes, deste modo deve ser composta por materiais de primeira qualidade como, brita graduada simples (B.G.S), brita graduada tratada com cimento (B.G.T.C), macadames hidráulicos e seco, entre outros materiais. Assim deve também ser confeccionada de forma adequada para que possa resistir de forma eficaz a todos os esforços. (SILVA, 2005) Segundo (SILVA, 2005) a sub-base tem 3 (três) funções principais: primeiro seria diminuir o tamanho da base, pois é constituída de material mais nobre já que a sub-base é constituído geralmente de solo-cal ou solo-cimento. Segundo seria proteger o subleito e terceiro quando utilizado o pavimento semi-rígido seria reduzir os afundamentos por trilhos de roda (A.T.R).

O subleito é a fundação do pavimento e é constituído de material natural compactado, seus esforços serão absorvidos e dissipados normalmente no primeiro metro de profundidade.

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Para o (DNIT, 2009) o reforço do subleito é uma camada granula aplicada sobre o subleito a fim de evitar grandes espessuras da camada da sub-base devido ao fraco material aplicado como subleito.

2.2.4 Mistura asfáltica

De acordo com Bernucci, et al. (2007)

“Na maioria dos pavimentos brasileiros usa-se como revestimento uma mistura de agregados minerais, de vários tamanhos, podendo também variar quanto à fonte, com ligantes asfálticos que, de forma adequadamente proporcionada e processada, garanta ao serviço executado os requisitos de impermeabilidade, flexibilidade, estabilidade, durabilidade, resistência à derrapagem, resistência à fadiga e ao trincamento térmico, de acordo com o clima e o tráfego previstos para o local”.

Uma das misturas asfálticas mais utilizadas no Brasil é o concreto asfáltico (CA), também conhecido como concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ). Esta mistura é composta por agregados de vários tamanhos e cimento asfáltico, onde ambos são aquecidos em temperaturas previamente escolhidas, de acordo com característica de viscosidade em relação à temperatura do ligante (BERNUCCI et al., 2006).

A granulometria do agregado da mistura pode ser fracionada em 3 partes: agregado graúdo, agregado fino e filler. Geralmente o agregado graúdo é composto por seixo rolado e pedra britada, com uma superfície rugosa e forma angular. A composição do agregado miúdo é constituída por areia, pó de pedra ou mistura de ambos. Já o filler pode ser composto por cimento, pó de pedra, pó de calcário e similar (SENÇO, 1997).

De acordo com Senço (1997), para revestimentos flexíveis o CBUQ é o mais nobre, devido a sua rigorosidade no controle de sua especificação, de sua fabricação e do transporte do material. Por isto é o mais especificado como revestimento para vias expressas.

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2.2.5 Danos nos pavimentos

A principal finalidade do pavimento é garantir a segurança e o conforto da pista de rolamento, sejam quais foras condições climáticos de qualquer época do ano.

Os veículos que circulam nas rodovias são separados em veículo de passeio e comerciais, os veículos comerciais são os ônibus e os caminhões. Estes últimos produzem efeitos mais intensos sobre o pavimento: as cargas são transferidas aos pavimentos por rodas pneumáticas simples, ou duplas sobre eixos simples e tandem, duplos ou triplos.

A deterioração e consumo do pavimento não estão correlacionados somente ao peso transportado, mas sim pela frequência com que solicita o pavimento (ALBANO, 2005).

Um dos fatores que contribui para o aceleramento do desgaste e a deterioração do pavimento é o clima, onde a água da chuva pode provocar a queda da capacidade de suporte. Em decorrência disto, a estrutura sofre um grande deslocamento quando solicitada pelo tráfego, provocando maiores danos na superfície e estruturas. Outro fator que afeta o comportamento dos materiais é a temperatura: o aumento da temperatura reduz a viscosidade dos ligantes asfálticos e a resistência das misturas asfálticas às deformações permanentes. Temperaturas muito baixas podem provocar trincamento no revestimento asfáltico por retraçãoe levam ao seu enrijecimento que, se muito delgado, e construído sobre materiais muito deformáveis, fica suscetível ao trincamento por fadiga.(BERNUCCI et al., 2007).

Bernucci (2007) afirma que, outros danos ao pavimento podem também ser recorrentes aos erros de projetos. O erro de projeto pode estar relacionado a diversos fatores, onde pode ser encontrada muita dificuldade no momento de estudo de prever o real tráfego que atuará no pavimento e a real carga que nele será transportada. Em consequência, ocorre erro no dimensionamento estrutural do projeto, na qual advêm, erros de incompatibilidade estrutural entre as camadas, gerando fadiga no revestimento asfáltico. Erros construtivos também podem implicar em danos no pavimento, entre eles podemos citar: erro na taxa de imprimação ou pintura de ligação; temperatura incorreta da mistura asfáltica no momento de

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compactação; técnica e utilização de equipamentos de compactação ruins; falta de compactação nas camadas, ocorrendo deformação, afundamentos ou rupturas localizadas; espessura de camadas menores do que as previstas em projeto e entre outros (BERNUCCI et al., 2007).

Em relação aos tipos de defeitos que ocorrem nos pavimentos flexíveis, o Departamento Nacional de infraestrutura de transportes (DNIT, 2005), faz uma listagem com a nomenclatura dos defeitos. As Tabelas 1 e 2, reproduzem estes defeitos seguindo por seu código utilizado pelo DNIT.

TABELA1 - Resumo dos defeitos – Codificação e Classificação (Norma DNIT 005/2003 – TER)

DEFEITOS CODIFICAÇÃO CLASSE DAS FENDAS

Fissuras Fissuras FI - - -

Fendas

Trincas Isoladas Transversais Curtas TTC FC-1 FC-2 FC-3

Trincas Isoladas Transversais Longas TTL FC-1 FC-2 FC-3

Trincas Isoladas Longitudinais Curtas TLC FC-1 FC-2 FC-3

Trincas Isoladas Longitudinais Longas TLL FC-1 FC-2 FC-3

Trincas Interligadas "Jacaré" Sem erosão J - FC-2 -

Trincas Interligadas "Jacaré" Com erosão JE - - FC-3

Trincas Isoladas Devido a retração térmica TRR FC-1 FC-2 FC-3

Trincas Interligadas "Bloco" Sem erosão TB - FC-2 -

Trincas Interligadas "Bloco" Com erosão TBE - - FC-3

Fonte: Adaptado pelos autores com base no DNIT 2003, p.4.

Classe das fendas isoladas: FC-1 são trincas com abertura superior à das fissuras e menores que 1,0mm; FC-2 são trincas com abertura superior a 1,0mm e sem erosão nas bordas. FC-3 são trincas com abertura superior a 1,0mm e com erosão nas bordas.

Classe das trincas interligadas: as trincas interligadas são classificadas com FC-3 e FC-2 caso apresentem ou não erosão nas bordas.

TABELA2 - Resumo dos defeitos – Codificação e Classificação (Norma DNIT 005/2003 – TER)

OUTROS DEFEITOS CODIFICAÇÃO

Afundamento

Afundamento Plástico Local ALP

Afundamento da Trilha de roda ATP

Afundamento De Consolidação Local ALC

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OUTROS DEFEITOS CODIFICAÇÃO Ondulação Ondulação/Corrugação O Escorregamento Escorregamento E Exsudação Exsudação EX Desgaste Desgaste D "Panelas" Panelas/Buracos P

Remendo Remendo Superficial RS

Remendo Profundo RP

Na Figura 2 e 3 é demonstrada a representação esquemática dos defeitos ocorrentes na superfície dos pavimentos flexíveis.

FIGURA 2 - Representação esquemática dos defeitos em pavimentos flexíveis

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FIGURA3 - Outros tipos de defeitos em pavimentos flexíveis

Na sequência as figuras de 4 a 15 ilustram alguns tipos de defeitos que auxiliam na restauração de pavimentos flexíveis, além de exemplos de problemas não considerados pela norma brasileira. Seguem juntamente com as ilustrações, a possível causa do aparecimento do problema na superfície do pavimento. Bernucci (2007) ressalta que, a etapa de levantamento de problemas e defeitos, para fins de projeto de restauração ou de manutenção é a mais importante.

Fendas são qualquer descontinuidade na superfície do pavimento, que apresentam aberturas de maior ou menor porte, com as mais variáveis formas geométricas. As fendas são subdivididas em fissura e trinca:

Fissura (FI)“é uma fenda muito pequena existente no revestimento (Figura 6), pode estar posicionada na longitudinal, transversal ou obliquamente ao eixo da via, é apenas perceptível a uma distância inferior a 1,50m” (SILVA, 2005)ENTRE ASPAS

Bernucci (2007) cita as possíveis causas, como: “falhas na execução, temperatura de compactação ou mesmo na dosagem da mistura asfáltica. Envelhecimento de ligante asfáltico”.

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FIGURA4 – Trinca isolada longitudinal curta

Fonte: Bernucci et al. 2007, p.417.

Trincas são fendas grandes (Figura 5), facilmente vistas a uma distância superior a 1,50m, apresenta-se em forma de trinca isolada ou interligada. As trincas interligadas podem ser tipo “bloco” (Figura 6) ou “couro de jacaré” (Figura 7) e podem ou não apresentar erosão acentuada nas bordas das trincas. Para uma fenda ser classifica tipo “bloco”, ela deve apresentar dimensões superiores que 30x30 centímetros quadrados. As trincas isoladas curtas, longas e interligadas tipo “couro de jacaré” são geradas por deformação permanente excessiva e/ou decorrente do fenômeno de fadiga (DNIT, 2003).

FIGURA 5 - Trinca isolada longitudinal longa

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Causa provável: “Falhas executivas, recalques diferenciais, podem aparecer junto à trilha de roda ou como falha de juntas longitudinais de diferentes frentes de compactação, envelhecimento do ligante asfáltico ”BERNUCCI et al., 2007, p. 417.

FIGURA6 - Trinca interligada tipo bloco

Fonte: DNIT– TER 005/2003, p.7.

Causas prováveis das trincas interligadas tipo bloco:

São decorrentes da retração do revestimento asfáltico e por variações diárias de temperatura (que resultam em ciclos diários de tensões e deformações). As trincas de bloco significam que o asfalto sofreu endurecimento significativo, tornando-o menos flexível. As trincas de bloco caracterizam-se por ter uma configuração aproximada de um retângulo, com áreas variando de 0,1m² a 10m²(MARQUES, 2014).

Causas prováveis das trincas interligadas “couro de jacaré”:

Várias causas podem gerar o trincamento jacaré, entre elas, ação de repetição de cargas do tráfego; ação climática – gradientes térmicos; envelhecimento do ligante e perda de flexibilidade seja pelo tempo de exposição seja pelo excesso de temperatura na usinagem; compactação deficiente do revestimento; deficiência no teor de ligante asfáltico; sub-dimensionamento; rigidez excessiva do revestimento em estrutura com elevada deflexão; reflexão de trincas de mesma natureza; recalques diferenciais; entre outros. As trincas “couro de jacaré” representam um estágio avançado de fadiga. Podem aparecer em trilhas de roda, localizada junto às bordas ou de forma generalizada (BERNUCCI et al., 2007 p.418.

(24)

FIGURA7 - Trinca interligada “couro de jacaré”

FIGURA8 - Trinca de retração

Causas prováveis de trinca de retração (Figura 8): são decorrentes da flexão de trincas de placas de concreto de cimento Portland ou trincas pré-existentes (DNIT, 2003).

Afundamento é a deformação permanente do pavimento (Figura 9), podendo apresentar-se sob a forma de afundamento plástico ou de consolidação. Afundamentos com extensão maior que 6 metros, são chamados de afundamento de trilha de roda; os afundamentos inferiores a esta distância são chamados de afundamento local. Afundamento plástico é causado pelo afundamento de uma ou mais camadas do subleito. Afundamento de consolidação é recorrente pela consolidação diferencial de uma ou mais camadas do subleito ou pavimento (BERNUCCI et al., 2007).

(25)

FIGURA9 - Afundamento de trilha de roda

Causas prováveis de afundamento de trilha de roda: “falha na dosagem da mistura asfáltica - excesso de ligante asfáltico; falha na seleção do tipo de revestimento asfáltico para a carga solicitante; em geral com solevamento lateral” (BERNUCCI et al., 2007, p.419).

Afundamento local (Figura 10) é causado provavelmente por: problemas ou deficiências construtivas; falhas de compactação; presença de solo “borrachudo”; problemas de drenagem; rupturas por cisalhamento localizadas (DNIT, 2003).

FIGURA10 - Afundamento local

(26)

Ondulação/Corrugação como a da (Figura 11)caracteriza-se por ondulações transversais, plástica ou permanente no revestimento asfáltico (DNIT, 2003).

Causas prováveis:

A corrugação ocorre devido à fluência de massa asfáltica – comprimento de onda de ordem de centímetros a dezenas de centímetros; em geral ocorre em área de aceleração ou desaceleração, rampas sujeitas ao tráfego de veículos pesados e lentos, curvas, entre outros locais. Não se deve confundir com ondulação causada por adensamento diferencial do subleito que provoca comprimentos de ondas da ordem de metros (BERNUCCI et al., 2007).

Escorregamento do revestimento é decorrente da fluência horizontal do pavimento asfáltico (Figura 12), produz uma ondulação em forma de meia lua no pavimento. Pode ser ocasionado inicialmente por uma deficiência entre o revestimento e camada no qual o mesmo se apoia e poderá ser encontrado em regiões de grande declive ou aclive, curvas acentuadas inclinadas de pequeno raio, próximo a parada de ônibus ou obstáculos como lombadas e sonorizadores (BERNUCCI et al., 2007).

FIGURA 11 - Ondulação ou corrugação

(27)

FIGURA12 - Escorregamento de massa

Causas prováveis: escorregamento do revestimento asfáltico por falhas construtivas e de pintura de ligação (DNIT, 2003).

Exsudação(Figura 13) é resultante de uma pequena película de material betuminoso sobre o pavimento, normalmente se caracteriza por manchas de várias dimensões. Estas manchas comprometem a aderência do revestimento aos pneumáticos, principalmente em condições de tempo chuvoso, tornando um sério problema funcional (BERNUCCI et al., 2007).

A exsudação pode ocorrer por dois motivos: dosagem inadequada de mistura asfáltica, ocorrendo consequentemente um teor excessivo de ligante e/ou índice de vazios muito baixos; temperatura do ligante acima do especificado no momento da mistura, causando dilatação e ocupando os vazios entre as partículas. Devido à constante ação do tráfego e de altas temperaturas, irá ocorrer à expansão do cimento asfáltico da mistura, preenchendo os vazios. Desta forma ocorre a concentração do ligante na superfície do revestimento. Com a grande passagem de cargas pesadas sobre o pavimento, é ocasionado a densificação da mistura nas trilhas de roda, reduzindo o volume de vazios e aumentando a exsudação. A exsudação poderá ocorrer em qualquer região do pavimento, porém com grande concentração nas trilhas de roda (DNIT, 2003).

(28)

FIGURA13 - Exsudação

O desgaste provém da perda excessiva de agregados e/ou argamassa fina do revestimento asfáltico (Figura 14). Sua característica é a grande aspereza da superfície do pavimento, com perda da ligação do material betuminoso e arrancamento progressivo dos agregados (BERNUCCI et al., 2007).

FIGURA14 - Desgaste

(29)

O desgaste (Figura 14) poderá ocorrer pelas seguintes razões: condições meteorológicas desfavoráveis no momento da execução; presença de sujeira ou poeira na execução, causando perda de coesão entre o agregado e o ligante; redução da ligação do agregado e ligante, devido à oxidação ocasionada pela ação do tráfego e dos agentes de intempéries; más condições da barra espargidora, que dificulta a penetração do ligante asfáltico. Com as possíveis ocorrências citadas acima, o ligante asfáltico torna-se incapaz de reter os agregados, fazendo com que se soltem facilmente sob a ação das cargas de tráfego. O desgaste está sucinto em toda região superficial do pavimento(DNIT, 2003).

Panelas ou buracos como demonstra a Figura 15, são cavidades que se inicia no revestimento podendo atingir as camadas subjacentes onde possuem as mais variáveis dimensões. O defeito é muito grave, pois afeta o pavimento estruturalmente, onde facilita a penetração da água nas camadas inferiores. É também grave no ponto de vista funcional, pois os buracos colocam em risco a segurança do trafego e consequentemente aumenta o custo com manutenção dos veículos (DNIT, 2003).

As principais decorrências de panela estão relacionadas à desagregação localizada na superfície do pavimento e trincamento por fadiga no estágio terminal. Desde o início da falha, quanto sua evolução, são aceleradas pela ação do tráfego e condições climáticas. Quando as trincas são ocasionadas por fadiga, elas sofrem um processo de interligação com o pavimento, formando pequenas placas sem vínculo com bordas erodidas. Com a passagem do tráfego, facilita a retirada destas pequenas placas, formando buracos. A água que penetrava entre as trincas, penetra mais facilmente com a formação dos buracos, onde alcança facilmente as camadas a baixo, acarreando o material mais fino da base, agravando ainda mais o problema. Este defeito pode ocorrer em qualquer região do pavimento, mas principalmente nas trilhas de roda (DNIT, 2003).

(30)

FIGURA15 - Panela (buraco)

O remendo é um revestimento onde a região do material com defeito é retirado e substituído por outro com característica similar ou diferente (Figura 16). O remendo é considerado uma falha, pois reflete o mau comportamento da estrutura, gerando irregularidades na via no sentido longitudinal. A deterioração da área remendada deverá ser avaliada (DNIT, 2003).

Causas prováveis: os remendos são considerados defeitos quando ocorre desconforto devido problemas construtivos; emprego de material de baixa qualidade; solicitação intensa do tráfego e agressividade das condições ambientais. Os remendos deterioram-se pela ação combinada do tráfego e condições ambientais. A deterioração dos remendos ocorre obviamente nas áreas remendadas, que se situam em pontos isolados do pavimento (DNIT, 2003).

(31)

FIGURA16 - Remendo

Fonte: Bernucciet al. 2007, p.422.

Em Albano (2005) é citado que, as panelas e buracos geram um grande incômodo aos usuários, entretanto, por estarem na superfície do pavimento são facilmente localizados, diagnosticados e recuperados com custos relativamente baixos. No entanto nos defeitos internos deve haver uma atenção maior, pois são de difícil detecção, onde estão relacionados diretamente com a estrutura do pavimento. Os defeitos afundamento de trilha de roda e trincamento da superfície de concreto asfáltico, originado por fadiga do material, além da irregularidade da superfície, ambos possibilitam a infiltração da água para as camadas subjacentes, gerando ações mais drásticas e consequentemente, custos mais elevados para a correção. Estes problemas causados por veículos pesados, normalmente ocorrem prematuramente devido ao excesso de peso destes veículos.

O deterioramento do pavimento por fadiga é atribuído ao rompimento da camada de concreto asfáltica, que é provocado quando as tensões solicitadas são constantes, por mais que estas tensões sejam inferiores à de resistência à tração do revestimento. As trincas originam-se na fibra inferior da camada de concreto asfáltico, onde progridem para a superfície, dando a impressão de um estágio final do problema, parecido ao “couro de jacaré” (ALBANO, 2005).

Em uma de suas publicações da National Research Council, Truck Weight

Limits (1990), traz um estudo do efeito dos veículos pesados sobre a durabilidade

(32)

pavimentos não dependem unicamente de carga por eixo de veículo ou número de veículos. Devem levar em consideração outros fatores:

 Qualidade dos materiais empregados na construção;

 Condições ambientais (umidade do ar, precipitação e valor e variação de temperatura);

 Condições de manutenção da rodovia;

 Adequação das espessuras das camadas que compõe o pavimento;  Propriedades do subleito existente,

 Procedimentos construtivos adotados.

2.2.6 Técnicas de restauração asfáltica

Bernucci (2007) destaca que para a definição das alternativas de restauração é fundamental a realização de estudos no pavimento existente. Estes estudos são compostos por avaliações estruturais e funcionais (IGG). Com esses dados será possível uma análise da condição atual do pavimento, facilitando no momento da definição das alternativas de restauração apropriadas.

Conforme Silva (2005) as patologias causadas por falha estrutural, gradiente térmico ou de umidade são: depressão (ALC ou ATC), afundamento em trilha de roda (ATR), corrugação (O), escorregamento de revestimento (E) ou de massa, trincas de reflexão (TRR) e trincas couro de jacaré (J). Nesses casos o procedimento de recuperação consiste em remoção da camada asfáltica e em certos casos pode incluir a substituição da base e sub-base.

Silva (2005) faz uma listagem simples do procedimento executivo, que procede em:

 Delimitar a área a ser reparada, devendo ultrapassar 15 cm além da área do defeito;

 Com o emprego de um disco de corte, cortar verticalmente a área delimitada;

 Remoção da camada da base e sub-base, se necessário;

 Se necessário a remoção, prosseguir rigorosamente como indicado o projeto de recuperação, fazendo a imprimação da base;

 Caso não seja necessário refazer a base, limpar a superfície do pavimento, utilizando vassoura mecânica jato de ar;

(33)

 Aplicar de pintura de ligação nas faces verticais e superfície de remanescente;

 Lançar uma camada de no mínimo 7 cm de espessura de CBUQ e compactá-la.

2.3 Drenagem

“Conjunto de operações e instalações destinadas a remover e/ou impedir os excessos das águas provenientes do escoamento superficial e do escoamento do lençol freático, de forma a proteger o corpo estradal, o meio ambiente e garantir que a vida útil da rodovia estipulada para o projeto seja atingida” (SILVA, 2005)

(SILVA, 2005) ainda ressalta que a drenagem é muito importante para o sistema rodoviário, aumentando a segurança de rolagem dos veículos na rodovia principalmente nos dias chuvosos.

Existem 3 (três) sistemas de drenagem em rodovias.  Drenagem superficial

 Drenagem subsuperficial  Drenagem profunda

Drenagem superficial: Tem como objetivo principal a capitação da água proveniente da precipitação ao decorrer do pavimento rodoviário e seus adjacentes a fim de destiná-lo ao deságua adequado para que haja uma maior segurança e garantia estrutural do corpo rodoviário. (DNIT, 2006)

O sistema de drenagem superficial (Figura 17) é constituído pelos dispositivos a seguir:

 Valetas de proteção de corte e/ou aterro  Sarjetas de corte e/ou aterro

 Descidas de água  Bueiros

 Drenos

(34)

FIGURA17 - Componentes do sistema de drenagem superficial

Fonte: Silva (2005), p.101.

Drenagem subsuperficial ou drenagem de pavimento: sistema de drenagem responsável por absorver a água infiltrada pela camada drenante do revestimento e encaminhá-las para o local adequado de deságüe (SILVA, 2005).

Segundo (DNIT, 2006) a água que infiltra e atravessa o revestimento asfáltico numa taxa de 33 a 50% podem causar danos na estrutura, fundamento do pavimento, como base e sub-base, desta maneira é imprescindível o uso de drenos como camada drenante, dreno raso longitudinal, dreno transversal e dreno lateral de base.

Camada drenante: São os drenos localizados entre a camada de revestimento asfáltico e a camada estrutural da base (DNIT, 2006).

Dreno raso longitudinal: Dreno localizado paralelamente ao eixo da rodovia, sob o acostamento constituído por uma vala com um tubo drenante ao final e implementado sob camadas de material drenante. Tem como função principal o rebaixamento do lençol freático localizado abaixo do eixo da rodovia a fim de não prejudicar a estrutura rodoviária (Morales, 2003).

Dreno transversal: Dreno localizado transversalmente ao eixo da rodovia com uma inclinação de 45º ao eixo central com o objetivo de destinar vestígios de água no leito da rodovia e encaminhá-las aos drenos longitudinais (MORALES, 2003).

(35)

Dreno lateral de base: São drenos de função idênticas as dos drenos rasos longitudinais, ou seja, destinar a água proveniente da camada drenante aos pontos de escoamento adequado (DNIT, 2006).

Drenagem profunda ou subterrânea: Tem como função principal realizar o rebaixamento do lençol freático quando formado por água proveniente de infiltração ou escoada pela camada superficial do solo, ou então formadas pela capilarização de água proveniente do lençol freático chamada de “franja capilar”, assim a drenagem profunda é realizada para manter o lençol freático a uma distância entre 1,5m a 2,0 metros da camada do subleito (DNIT, 2003).

Abaixo alguns recursos utilizados para realizar o rebaixamento do lençol freático em rodovias:

 Drenos profundos

 Drenos espinha de peixe  Colchão drenante

 Drenos horizontais profundos  Valetões laterais

 Drenos verticais de areia

2.3.1 Incidência de água nas camadas estruturais dos pavimentos

Segundo (PEREIRA, 2003) quando a água tem livre acesso nas camadas estruturais do pavimento combinado com as cargas exercidas pelo trafego nas rodovias provoca umas das ações mais comuns de danos nas camadas estruturais e de rolamento, exercendo a necessidade de recuperação dos mesmos.

Ainda segundo (PEREIRA, 2003) os primeiros danos surgem devido as poro-pressões elevadas, essa poro-pressão afeta a estrutura do pavimento causando perca de suporte das camas de base, sub-base e subleito causando trincas na camada de rolamento. Com o passar do tempo a poro-pressão juntamente com as cargas transmitida dos eixos dos veículos ao pavimento provoca-se um bombeamento de finos através das trincas, conforme (Figura 18).

(PEREIRA, 2003) Ressalta também o fenômeno de capilaridade como um problema recorrente nas estruturas dos pavimentos. A capilaridade por ser de grandeza escalar atua tanto na vertical como na horizontal, deste modo infiltra verticalmente sobre o acostamento ou horizontalmente até chegar à estrutura do

(36)

pavimento assim atuando para que haja perca de suporte nas camadas constituintes da via.

FIGURA18 - Ação da água na estrutura do pavimento após solicitação de um veículo

Fonte: Pereira, (2003), p38.

Outro ponto exaltado por (PEREIRA, 2003) é a perda de suporte, que nada mais é do que a redução na capacidade de suporte devido ao acumulo de água no interior das camadas granulares constituintes do pavimento. Isso pode ocorrer de duas formas:

 O tráfego de veículos provoca um esforço de compressão no pavimento transferindo de forma cisalhante as camadas estruturais. Desta maneira devido a presença de água seja de forma úmida ou saturado com que os agregados sejam submetidos a lubrificação excessiva perdendo o contato entre si ocasionando a perca de suporte e o módulo de resiliência das camadas, resultando em deformação plástica e rompimento da camada de rolamento.

 Devido a presença de agregados de granulometria fina como silte e argila, existem espaços vazios entre eles que são ocupados pela água em caso de problemas de drenagem, desta forma ocorre a desestruturação interna das camadas. Posteriormente após a solicitação do trafego sobre a via origina-se o processo da poro-pressão já mencionando anteriormente.

(37)

A (AQUAFLUX, 2015) salienta que a incidência de água nas camadas de base, sub-base e subleito de um pavimento devido a um sistema de drenagem falho pode causar diversos problemas as rodovias, tais como:

 Escorregamento e erosão de taludes;  Rompimento de aterros;

 Diminuição na estrutura do pavimento;  Variação de volumes de solos expansivos;

 Destruição do pavimento pela pressão hidráulica.

2.4 Movimentação de massa em campo

A visita em campo, no segmento selecionado, para a análise de rodovia, permitiu observar que os taludes de corte e de aterro foram gabaritados de forma contínua durante a execução projeto de terraplengem, sem o devido respeito com a Formação Geológica Local que exige investigações geotécnicas e tratamentos especiais para a sua estabilidade, o entendimento da hidrogeologia e seus efeitos no comportamento da saturação dos taludes.

As principais razões dos movimentos de terra podem ser divididas em interna e externa:

 As externas são quando ocorre o aumento das tensões cisalhantes, estas solicitações são decorrentes ao acúmulo de material na parte superior das encostas, escavações feitas pelo homem e declividade da encosta por processo de erosão. As causas mais comuns são movimentos de massa induzido por cortes excessivos no pé das encostas durante a construção de rodovias e de forma desordenada da ocupação do homem.

 A movimentação de massa interna ocorre sem que haja modificação superficial, sendo assim, não acontece aumento de tensão cisalhante, e sim uma redução ao cisalhamento do material pelo qual é composta a encosta. As causas internas são decorrentes da presença interna da água que pode afetar a instabilidade da encosta. A água pode estar localizada na zona de aeração ou saturação, que é quando a mesma se encontra a cima ou a baixo do lençol freático (CEPED UFSC 2013, p.113).

(38)

2.4.1 Classificação de movimentação de massa

A Classificação e Codificação Brasileira de Desastres (COBRADE), diz que qualquer movimento de massa está definido como desastres naturais do tipo geológico. Este movimento de massa ocorre quando o centro de gravidade do solo ou rocha desloca-se para fora e para baixo da encosta. As principais causas estão relacionadas a aspectos hidrológicos e climáticos, fatores geológicos e geomorfológicos, vegetação e ação do homem em consequência ao mau uso da ocupação do solo.

TABELA 3 - Classificação dos tipos de movimentação de massa

Processos Características do movimento, material e geometria

Rastejo ou fluência

Vários planos de deslocamento (internos); Velocidade muito baixas (cm/ano) a baixas e descendentes com a profundidade;

Movimentos constantes, sazonais ou intermitentes; Solo, depósitos, rocha alterada/fraturada,

Geometria indefinida.

Escorregamentos

Poucos planos de deslocamento (externos); Velocidade de médias (km/h) a altas (m/s); Pequenos e grandes volumes de material; Geometria e materiais variáveis;

Planares ou translacionais em solos pouco espessos, solo e rochas com um plano de fraqueza;

Circulares em solos espessos homogêneos e rochas muito fraturadas,

Em cunha quando em solo e rochas com dois planos de fraqueza.

Quedas

Sem planos de deslocamento;

Movimentos do tipo queda livre ou em plano inclinado; Velocidade muito altas (vários m/s);

Material rochoso;

Pequenos e médios volumes;

Geometria variável: lascas, placas, blocos; Rolamento de matacões,

Tombamento.

Corridas

Muitas superfícies de deslocamento (internas e externas à massa em movimentação);

Moimento semelhante ao de líquido viscoso; Desenvolvimento ao longo de drenagens; Velocidade de média a altas;

Mobilização de solo, rocha, detritos e água; Grandes volumes de material,

Extenso raio de alcance, mesmo em áreas planas.

(39)

3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 Materiais

3.1.1 Restrições de projeto

Evidente que para um estudo de caso, como o de rodovias, é importante ter o conhecimento dos projetos e estudos complementares, porém após várias tentativas de contato com o DER (Departamento de estradas e Rodagem) a fim de conseguir os projetos e estudos ou pelo menos informações da rodovia PR-092 não obtivemos retorno positivo por parte do mesmo.

3.1.2 Localização e características da rodovia PR-092

A PR-092 é uma rodovia de pista simples, situada na região metropolitana norte de Curitiba (FIGURA 19) e interliga a capital paranaense ao município de Doutor Ulysses, passando pelos municípios de Almirante Tamandaré, Itaperuçu, Rio Branco do Sul e Cerro azul. A rodovia atinge uma extensão de aproximadamente 133 km, ao seu longo existe trecho que não possui pavimentação e pode ser dividida da seguinte forma:

 Curitiba – Rio Branco do Sul

Extensão: aproximadamente, 34 km Pavimentada

 Rio Branco do Sul – Cerro Azul Extensão: aproximadamente, 52 km Pavimentada

 Cerro Azul – Doutor Ulysses

Extensão: aproximadamente, 47 km Não pavimentada

Para estudo de caso, iremos analisar apenas um pequeno trecho da rodovia de aproximadamente 3,3 km, por razão de sua grande extensão. Este trecho situa-se entre os municípios de Rio Branco do Sul e Cerro Azul, a rodovia entre os dois municípios é chamada de Rodovia Gertrudes Manguer da Rosa.

(40)

FIGURA19 - Mapa rodoviário da região metropolitana de Curitiba

Fonte: DER PR, secretaria de transportes 2015, disponível

em:<http://www.parana-turismo.com/regiao-metropolitana.htm> Acesso em: 17 set. 2016.

3.2 Método

3.2.1 Avaliação objetiva de superfície pela determinação do IGG

O Índice de Gravidade Global (IGG) avalia a condição da superfície do pavimento, analisando seus defeitos e causas, atribuindo indicadores numéricos que classifiquem seu estado geral.

O IGG é obtido por forma amostral, não é realizada a análise para toda superfície da via. Para análise, são consideradas estações a cada 20m, medindo 6m

(41)

pela largura da pista (6m x 3,5m). Estas estações são intercaladas a cada 20m no outro sentido da rodovia. Compreende-se melhor na Figura 20 a seguir:

FIGURA20 - Exemplo de demarcação de áreas para avaliação de defeitos na superfície do pavimento

Fonte: Bernucciet al. 2007, p.425.

A Figura 21 demonstra um exemplo de treliça, com haste móvel central, onde é possível medir o afundamento por trilha de roda. Para os demais defeitos é realizada identificação visual. Faz-se a anotação dos defeitos numa planilha utilizando a terminologia e codificação dos defeitos apresentados nas tabelas 2 e 3.

FIGURA21 - Treliça para medir os afundamentos em trilhas de roda

(42)

PLANILHA 1 - Formulário empregado para o levantamento do estado da superfície do pavimento

(43)

PLANILHA 2 - Cálculo do IGG

Fonte: DNIT – PRO 006/2003, p.73.

A Tabela 4 traz a condição atual do pavimento que é encontrado em relação ao IGG, omitido na planilha anterior.

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TABELA4 - Condição do pavimento em função do IGG Conceito Limites Ótimo 0 <IGG ≤ 20 Bom 20 <IGG ≤ 40 Regular 40 <IGG ≤ 80 Ruim 80 <IGG ≤ 160 Péssimo IGG> 160

Fonte: DNIT – PRO 006/2003, p.69.

Como o IGG funciona de uma maneira amostral, este conceito serve mais para distinguir os casos. Bernucci (2007) ainda ressalta que, [...] “um bom

diagnóstico dos defeitos, com observações globais, identificando as causas que levaram às patologias é imprescindível para um adequado projeto de restauração. O valor IGG é um critério complementar”. [...]

(45)

4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS

4.1 Registro fotográfico

Para iniciar a avaliação foi realizado um relatório fotográfico a fim de diagnosticar as possíveis patologias existentes na estrutura do pavimento.

De início foi verificado que a rodovia é constituída de pista simples, sem acostamentos e com algumas falhas de sinalização conforme a Figura 22 no quilômetro 72. O trecho é constituído de curvas sinuosas onde freqüentemente ocorrem acidentes.

FIGURA22 - Falta de sinalização

Fonte: Freitas e Paulin (2016).

Devido ao não fornecimento do projeto estrutural do pavimento houve a necessidade de inspeção em campo para ter conhecimento da estrutura real do pavimento.

O pavimento foi averiguado em um trecho com escorregamento de encosta onde as camadas ficaram visíveis e assim foi possível analisá-las, como mostra as Figuras 23 e 24 (quilômetro 73). A Figura 23 demonstra um dos locais onde ocorreu deslizamento de encosta afetando aproximadamente 50% da pista de rolamento no sentido a Rio Branco do Sul, desta forma sendo possível haver avaliação do pavimento e na Figura 24 é possível notar que o deslizamento da encosta deixou visível toda a estrutura do pavimento.

(46)

Nas Figuras25, 26 e 27(quilômetro 77) está exposta “in loco” a estrutura fundamental do pavimento no trecho em questão, deixando em evidência a camada do pavimento flexível, camada de base, sub-base e subleito.

FIGURA23 - Deslizamento de encosta

FIGURA24 - Local onde ocorreu deslizamento de encosta deixando visível a estrutura do pavimento

Deslizamento de encosta

Estrutura do pavimento

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FIGURA25 - Revestimento flexível em concreto betuminoso usinado a quente (C.B.U.Q) com altura nominal de 6 cm

FIGURA 26 - Base estabilizada com brita graduada e altura nominal de 12 cm

(48)

FIGURA27 - Sub-base em solo compactado sem indícios de melhoramento

A Figura 28 esboça a estrutura do pavimento encontrada em campo.

FIGURA28 - Estrutura tipo do pavimento

Devido à formação de cadeias montanhosas da região, a rodovia encontra-se paralelamente a um seguimento de taludes, onde foram executados com inclinação próxima a 90º, conforme a Figura 29 logo após o quilômetro 76.

(49)

FIGURA29 - Talude a 90º com início de escorregamento de massa

Desta forma a inúmeras ocorrências de escorregamentos de massa, que acabam afetando o tráfego da rodovia causando grande risco de acidentes, como demonstra as Figuras 30 e 31 próximo ao quilômetro 75.

FIGURA30 - Escorregamento de massa em estágio inicial

(50)

FIGURA 31 - Escorregamento de massa em estágio avançado

As principais patologias encontradas na pista de rolamento da Pr – 092 ocorrem no sentido Rio Branco do Sul, como podem ser visto nas Figuras 32 a 38, entre os quilômetros 73 a 77.

FIGURA32 - Remendo mal executado

(51)

FIGURA33 - Afundamento por consolidação em trilha de roda, trinca interligada “couro de jacaré”, e remendo mal executado

Figura 34 - Trinca “couro de jacaré”

(52)

FIGURA35 - Trinca “couro de jacaré”

FIGURA36 - Afundamento por consolidação nas trilhas de roda

FIGURA 37 - Trinca couro de jacaré com erosão, panela e remendo mal executado

(53)

FIGURA38 - Trinca interliga “couro de jacaré” com erosão

FIGURA39 - Trecho onde a pavimentação apresenta diversos tipos de patologias

Outro ponto crucial que foi avaliado na visita técnica é o sistema de drenagem da rodovia, verificou-se que grande parte da PR-092 entre Rio Branco do Sul e Cerro Azul só existem bueros e sarjetas no sentido á Cerro Azul, conforme mosta a Figura 39, quilômetro 75.

(54)

FIGURA 40 - Falta de sarjetas de aterro no sentido Rio Branco do Sul

Devido à proximidade do rio ao corpo estradal (FIGURA 41) estão ocorrendo sérios problemas quanto a estabilidade da via, conforme FIGURA 40, ambas as figuras no quilômetro 75.

Provavelmente a água suba por capilaridade em épocas de grandes precipitações pluviométricas, afetando assim a estrutura do pavimento.

FIGURA 41 - Proximidade entre a rodovia e o rio Ponta Grossa

Proximidade do rio Ponta Grossa com a rodovia

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FIGURA 42 - Instabilidade do aterro sentido Rio Branco do Sul próximo ao rio

FIGURA 43 - Instabilidade do aterro já comprometendo diretamente a estrutura do pavimento e a pista de rolamento

Como citado anteriormente não houve disponibilidade dos projetos executivos da rodovia, desta maneira ficou inviável determinar como foi realizado todo o sistema de drenagem da via, porém na visita realizada em campo não foi visualizado vestígios de sistema drenante superficial, apenas sarjetas pé-de-corte (nível da via) e bueiros de grota. Conforme as Figuras44 a 49, entre os quilômetros 73 a 77.

Talude de aterro com

(56)

FIGURA 44 - Bueiro de grota, responsável pelo escoamento correto do córrego que segue transversalmente no sentido da rodovia

FIGURA 45 – Falta de sarjeta de proteção de crista de aterro e sarjetas de proteção de corte de aterro escoando de forma inadequada ao bueiro de frota

Ainda avaliando o sistema de drenagem, fica evidente a falta de manutenção dos componentes drenantes das obras de arte correntes (Figura 46 a 49).

Sarjeta de proteção de pé de corte

(57)

FIGURA 46 - Falta de manutenção

FIGURA 47 - Sarjeta pé-de-corte obstruída

(58)

Como observado nas figuras, há um grande numero de defeitos na estrutura da rodovia Pr – 092. As patologias do pavimento encontram-se em estado avançado, os taludes em situação de risco e o sistema de drenagem provavelmente mal executado e com falhas de manutenção de seus componentes, medidas reparadoras devem ser tomadas imediatamente.

4.2 Apresentação dos resultados

Os valores da avaliação funcional alcançados no trabalhoencontram-se nas Planilhas 3 e 4, no qual foram anotados a classe do defeito, obtendo a frequência,

Sentido Cerro Azul

Falta de manutenção

Sentido Rio Branco do Sul Sarjeta de proteção de

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índice de gravidade individual e consequentemente o índice de gravidade global de defeitos encontrados naquele determinado trecho de 3,3 Km da PR -092.

PLANILHA 3 - Inventário do estado da superfície do pavimento

RODOVIA: INVENTÁRIO DO ESTADO DA SUPERFICIE DO PAVIMENTO DATA:

GERTRUDES MANGER DA ROSA 13/11/2016

Est. _Terrap.Secão OK

Tricas isoladas FC-2 FC-3 ALP (4) ATP (4) O (5) P (5) Ex (6) D (7) R (8) ALC ATC E Flechas FI (1) TTC (1) TTL (1) TLC (1) TLL (1) TRR (1) J (2) TB (2) JE (3) TBE (3) TRI TRE 1 A X X X 28 23 2 A X 3 3 3 A X 28 4,5 4 C X X X X 4 2 5 C X 0 15 6 C X X X 0 0 7 C X X 0 0 8 C X 0 0 9 A X 0 0 10 C X 0 0 11 A X X 0 0 12 C X 0 0 13 A X X 0 0 14 C X 0 0 15 A X 20 2 16 C X 0 0 17 A X X 0 0 18 C X X 0 0 19 A X X X 0 0 20 C X X X X 0 0 21 A X X X X 1,5 3 22 C X 0 0 23 A X X 41,5 53 24 C X 0 0 25 A X X 3,5 17

No pavimento do trecho avaliado foram encontrados diversos tipos de patologias, algumas com uma frequência maior, outras com uma frequência menor.

É possivel notar que o defeito couro de jacaré (J) aparece com frequência absoluta de 14 vezes nas 25 estações avaliadas, onde equivale cerca de 56% de frequência relativa ao número de estações.

As trincas isoladas e os remendos mal executados obtiveram uma frequência absoluta de 9 vezes, correspondendo 36% da frequência relativa.

Os trilhos de roda (TRI e TRE), aparecem poucas vezes, porém são flechas grandes quando detectadas.

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PLANILHA 4 - Cálculo de índice de gravidade global

PLANILA DE CÁLCULO DE ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL (IGG)

RODOVIA: DATA:

GERTRUDES MANGER DA ROSA 13/11/2016

Item Natureza do defeito Frequência _Absoluta _{Relativa (%)}Frequência Coeficiente de _ponderação

Indice de Gravidade

Individual 1 Trincas isoladas FI, TTC, TTL, TLC,

TLL, TRR 9 36 0,2 7,2 2 (FC-2) J, TB 14 56 0,5 28 3 (FC-3) JE, TBE 4 16 0,8 12,8 4 ALP, ATP 0 0 0,9 0 5 O e P 3 12 1 12 6 EX 1 4 0,5 2 7 D 0 0 0,3 0 8 R 9 36 0,6 21,6 9 TRI e TRE 5,25 X X 1 A) 1/4 1,75 10 TRIv e TREv 142,8 X X 2 B) 1,0 50

Nº Total de Estações Iventarias 25 ∑ Ind. De Gravidade Indiv. = I.G.G 135,35 1 A) IGI = Fméd. X 4/3 quando Fméd ≤ 30 2 A) IGI = FV quando FV ≤ 50 Conceito: 1 B) IGI = 40 quando Fméd> 30 2 B) IGI = 50 quando FV> 50 Ruim

Conforme o resultado apresentado pela Planilha 4 o IGG apresentou um valor de 135,35, de acordo com a Tabela 4, para valores entre 80 e 160 o pavimento é considerado ruim.