UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E ENGENHARIAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

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UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E ENGENHARIAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

BRUNO AFONSO WOBETO ROHRIG

AVALIAÇÃO FUNCIONAL DE PAVIMENTO FLEXÍVEL EM DIFERENTES TRECHOS DA ERS 307 NA REGIÃO NOROESTE DO ESTADO DO RIO

GRANDE DO SUL

Santa Rosa 2017

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GRANDE DO SUL

Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito para aprovação no Curso de Engenharia Civil da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul.

Orientador: Prof. Dr. André Luiz Bock

Santa Rosa 2017

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GRANDE DO SUL

Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado para a obtenção do título de ENGENHEIRO CIVIL e aprovado em sua forma final pelo professor orientador e pelo membro da banca examinadora.

Santa Rosa – RS, 18 de Dezembro de 2017

Professor André L. Böck Doutor pela UFRGS – Orientador

Professor Diorges Carlos Lopes Coordenador do Curso de Engenharia Civil/UNIJUÍ

BANCA EXAMINADORA

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AGRADECIMENTOS

Primeiramente, agradeço a Deus por me proporcionar força, dedicação e fé, necessárias para a realização dos meus objetivos.

Aos meus pais Amandio e Claudete e a minha irmã Mariéli por estar sempre junto comigo, me apoiando, dando força e por permitirem que a minha formação aconteça.

Aos meus avós Afonso e Miloca pelo carinho que tiveram comigo durante todos esses anos de aprendizado.

A minha namorada Eduarda que esteve sempre ao meu lado me incentivando, mesmo nas situações difíceis que passei durante a graduação.

Ao professor e orientador Dr. André Luiz Bock, pela paciência, disponibilidade e dedicação, sempre prestativo e disposto a auxiliar nas duvidas que surgiam.

Aos colegas que auxiliaram na realização dos ensaios de campo.

Aos professores do curso, pelos ensinamentos e experiência que pude adquirir ao longo desses anos e aos funcionários da instituição que não mediram esforços para auxiliar na minha formação.

De modo geral, agradeço a todos que contribuíram de uma forma ou de outra para a realização desse trabalho de conclusão de curso.

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RESUMO

ROHRIG, Bruno Afonso Wobeto. AVALIAÇÃO FUNCIONAL DE

PAVIMENTO FLEXÍVEL EM DIFERENTES TRECHOS DA ERS 307 NA REGIÃO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL. 2017. Trabalho

de Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Santa Rosa, 2017.

Este trabalho de conclusão de curso teve como finalidade apresentar a avaliação funcional da situação que se encontra o pavimento flexível na ERS 307. Este estudo foi realizado em uma rodovia que faz parte da rota costeira, sendo de grande importância para o escoamento da produção e acesso as cidades maiores. O estudo é importante para saber como a rodovia se encontra em relação ao seu aspecto funcional, de modo a proporcionar melhorias no pavimento, permitindo aos usuários um trafego com ótima qualidade e principalmente segurança. O método que foi utilizado é baseado em ensaios de campo através do levantamento dos dados no trecho em estudo. A avaliação do trecho foi realizado conforme a metodologia proposta pela normativa do DNIT 006/2003 – PRO (Avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semirrígidos - Procedimento), na qual verificou-se a incidência de patologias dos mais diversos tipos e realizou-se a medição dos afundamentos nas trilhas de roda (ATR). Com base nos resultados adquiridos da avaliação de campo e a partir da realização dos cálculos, obteve-se o Índice de Gravidade Global dos quatro trechos analisados na rodovia, a partir dos quais, efetuou-se a determinação do estado geral de conefetuou-servação da ERS 307. Nos quatro trechos analisados da ERS 307 as patologias que tiveram maior ocorrência foram as trincas isoladas, trincas por fadiga, desgastes, panelas, remendos e afundamentos nas trilhas de roda, sendo assim, classificada como PÉSSIMA.

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ABSTRACT

ROHRIG, Bruno Afonso Wobeto. AVALIAÇÃO FUNCIONAL DE

PAVIMENTO FLEXÍVEL EM DIFERENTES TRECHOS DA ERS 307 NA REGIÃO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL. 2017. Trabalho

de Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Santa Rosa, 2017.

The purpose of this work was to present a functional assessment of the situation of the flexible pavement in ERS 307. This study was carried out on a highway that is part of the coastal route, being of great importance for the production and access flow the larger cities. The study is important to know how the highway is in relation to its functional aspect, so as to provide improvements in pavement, allowing users to traffic with great quality and especially safety. The method that was used is based on field trials through data collection in the study section. The evaluation of the section was carried out according to the methodology proposed by the DNIT 006/2003 - PRO (Objective evaluation of the surface of flexible and semi-rigid pavements - Procedure), in which the incidence of pathologies of the most varied types was verified and was realized the measurement of sluices on the wheel tracks (ATR). Based on the results obtained from the field evaluation and from the calculation, the Global Severity Index was obtained from the four sections analyzed on the highway, from which the general conservation status of ERS 307 was determined , And in the four analyzed sections of ERS 307, the most frequent pathologies were isolated cracks, fatigue cracks, wear, pans, patches and sluices in the wheel tracks, being classified as TERRIBLE.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Pavimento flexível (corte transversal) ... 18

Figura 2: Pavimento rígido (corte longitudinal) ... 19

Figura 3: Trincas longitudinais e transversais ... 21

Figura 4: Trincas interligadas e por bloco ... 22

Figura 5: Trincas de retração ... 22

Figura 6: Afundamento por consolidação nas trilhas de rodas ... 23

Figura 7: Afundamento Plástico nas trilhas de rodas ... 23

Figura 8: Corrugação ... 23

Figura 9: Escorregamento de massa ... 24

Figura 10: Exsudação ... 25

Figura 11: Desgaste ... 25

Figura 12: Panelas ... 26

Figura 13: Remendo bem executado ... 27

Figura 14: Remendo mal executado ... 27

Figura 15: Delineamento da pesquisa ... 29

Figura 16: Localização da ERS 307 ... 30

Figura 17: Trecho de execução do ensaio no km 9+700m ... 31

Figura 18: Condições gerais da ERS 307 km 9+700m ... 31

Figura 19: Trecho em análise no km 18+300m ... 32

Figura 25: Treliça de alumínio com dimensões padronizadas ... 36

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Figura 27: Realização do ensaio de campo no primeiro trecho km 9+700m ... 41

Figura 28: Afundamento nas trilhas de roda no lado direito do Km 9+700m até Km 10+00m ... 42

Figura 29: Afundamento nas trilhas de roda no lado esquerdo do Km 9+700m até Km 10+00m ... 42

Figura 30: Execução do ensaio no segundo trecho km 18+300m ... 43

Figura 31: Afundamento nas trilhas de roda no lado direito do Km 18+00m até Km 18+300m ... 44

Figura 32: Afundamento nas trilhas de roda no lado esquerdo do Km 18+00m até Km 18+300m ... 45

Figura 33: Levantamento de campo no terceiro trecho km 23+300m ... 45

Figura 34: ATR no lado direito do Km 23+00m até Km 23+300m ... 46

Figura 35: ATR no lado esquerdo do Km 23+00m até Km 23+300m ... 47

Figura 36: Realização dos ensaios de campo no quarto trecho km 30+300m ... 47

Figura 37: Afundamento das trilhas de roda no lado direito do Km 30+00m até Km 30+300m ... 48

Figura 38: Afundamento das trilhas de roda no lado esquerdo do Km 30+00m até Km 30+300m ... 49

Figura 39: Patologias presentes no Km 9+700m até o km 10+00m ... 50

Figura 40: Defeitos presentes no Km 18+00m até o km 18+300m ... 51

Figura 41: Irregularidades no Km 23+00m até o Km 23+300m ... 52

Figura 42: Patologias no Km 30+00m até o Km 30+300m ... 54

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LISTA DE QUADROS

Quadro 1: Resumo dos defeitos - Codificação e Classificação ... 20

Quadro 2: Resumo dos defeitos - Codificação e Classificação ... 21

Quadro 3: Fatores de Ponderação ... 38

Quadro 4: Exemplo de inventário utilizado no levantamento do estado de superfície ... 39

Quadro 5: Planilha de cálculo do IGG ... 39

Quadro 6: Conceitos de degradação do pavimento em função do IGG... 40

Quadro 7: Afundamento nas trilhas de roda Km 9+700m até Km 10+00 ... 42

Quadro 11: Resumo dos valores de ATR ... 50

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LISTA DE SIGLAS

DAER – Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte CNT – Confederação Nacional de Transporte

VSA – Valor de Serventia Atual

DER/SP – Departamento de Estradas de Rodagem de São Paulo TTC – Trincas Transversais Curtas

TTL – Trincas Transversais Longas TLC – Trincas Longitudinais Curtas TLL – Trincas Longitudinais Longas TRR – Trincas de Retratação

DNER-MT – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem de Mato Grosso DNER – ME - Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Método de Ensaio

TRI – Trilha de Roda Interna TRE – Trilha de Roda Externa

ATR – Afundamento de Trilha de Roda IGG – Índice de Gravidade Global Km – Quilômetros

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO...13 JUSTIFICATIVA ... 14 FORMULAÇÃO DO PROBLEMA ... 15 OBJETIVOS ... 15 OBJETIVO GERAL ... 16 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 16 TEMA DA PESQUISA ... 16 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA...17

PAVIMENTAÇÃO: CONCEITO E CLASSIFICAÇÃO ... 17

DETERIORAÇÃO NOS PAVIMENTOS FLEXÍVEIS ... 19

PATOLOGIAS DOS PAVIMENTOS FLEXÍVEIS ... 20

AVALIAÇÃO FUNCIONAL ... 27

AVALIAÇÃO SUPERFICIAL OBJETIVA ... 28

3 METODOLOGIA...29

ESTRATÉGIA DA PESQUISA ... 29

DELINEAMENTO DA PESQUISA ... 29

PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO E TÉCNICAS UTILIZADAS 29 DEFINIÇÃO DOS TRECHOS AVALIADOS ... 30

3.3.2 DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL (IGG) 35 4 RESULTADOS DOS LEVANTAMENTOS DE CAMPO...41

AFUNDAMENTOS NAS TRILHAS DE RODA ... 41

TRECHO 1: Km 9+700m → Km 10+0,00m ... 41

TRECHO 2: Km 18+00m → Km 18+300m ... 43

TRECHO 3: Km 23+00m → Km 23+300m ... 45

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ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL (IGG) ... 50

TRECHO 1: km 9+700m → km 10+00m ... 50

TRECHO 2: km 18+00m → km 18+300m ... 51

TRECHO 3: km 23+00m → km 23+300m ... 52

TRECHO 4: km 30+00m → km 30+300m ... 53

RESUMO DOS RESULTADOS DE IGG ... 54

5 CONSIDERAÇÕES FINAIS...56

CONCLUSÕES ... 56

SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS ... 57

6 REFERÊNCIAS...58

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1 INTRODUÇÃO

Segundo Balbo (2007), a pavimentação possui como principal finalidade fornecer aos usuários um tráfego seguro e confortável, com materiais e estruturas capazes de resistir aos esforços resultantes da ação do tráfego ligado às condições climáticas, a um baixo custo, aproveitando sempre que possível a utilização de materiais locais para as obras, de forma a assegurar o bom funcionamento da via em termos de manutenção e custo operacional na sua vida de serviço.

De acordo com Silva (2006), com o aperfeiçoamento dos meios de transportes rodoviários e com o aumento populacional, o volume de tráfego aumentou de forma considerável em toda a malha viária do Brasil. A evolução dos veículos rodoviários possibilitou o transporte de cargas maiores e mais pesadas, de modo que as técnicas construtivas para a execução das estradas tiveram que acompanhar esse progresso, caso contrário, as vias não apresentariam conforto, segurança e economia aos usuários.

A manifestação de degradações na superfície de um pavimento é um sinal indicativo de que a eficiência funcional ou estrutural para que foi projetado não é suficiente para resistir as ações do clima e do tráfego. Desse modo, os pavimentos precisam ser acompanhados, a fim de se tomar as medidas necessárias para manter a sua qualidade ao longo do tempo (FRANCISCO, 2012).

A proporção em que o pavimento asfáltico é utilizado, o seu desgaste natural durante um determinado período de tempo, chegará a uma situação que não apresentará boas condições de trafegabilidade, aumentando o custo de operação dos veículos que trafegam na rodovia. Desse modo, é necessário fazer as análises das estruturas e dos processos de manutenção e restauração dos pavimentos, antes que ocorra a degradação da estrutura, a ponto de exigir um pavimento novo (SENÇO, 2001).

Segundo Bernucci et al (2008), a avaliação funcional de um pavimento refere-se a análise do estado da pista de rolamento e como este afeta o conforto dos usuários que por ela trafegam. Para os usuários o mais importante é o estado da superfície do pavimento, pois é nessa face que são percebidos os defeitos e as irregularidades que afetam o seu conforto ao trafegar pela rodovia.

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De acordo com Balbo (2007), a avaliação estrutural possibilita obter resultados sobre a integridade das faixas de materiais encobertos ao revestimento, cujas imperfeições, várias vezes não são descobertas pela avaliação visual do pavimento.

Segundo pesquisas realizadas em 2017 pelo Departamento de Trânsito do Estado do Rio Grande do Sul (DETRAN-RS), na última década ocorreu um aumento de 196.586 veículos de carga e um total de 3.509.645 veículos em circulação em todo o Estado. Devido a esse crescimento acelerado de veículos em circulação, é necessário adotar alternativas mais eficientes em relação ao suporte da rodovia para não ocorrer deteriorações prematuras do pavimento.

Neste trabalho, o pavimento é avaliado em relação a sua capacidade funcional, verificando o estado em que a pista de rolamento se encontra em relação ao conforto e segurança ao tráfego dos usuários, bem como, se há a necessidade de manutenção ou restauração do pavimento.

JUSTIFICATIVA

De acordo com o Plano Brasil de Infraestrutura e Logística (2013), o modal rodoviário brasileiro participa com mais de 60% de tudo que é transportado no Brasil, mesmo com a malha rodoviária sendo de baixa qualidade.

Pesquisa realizada pela Confederação Nacional de Transportes (CNT) 2017, a malha rodoviária brasileira possui um total de 1.735.621 km de rodovias, sendo 212.886 km de rodovias pavimentadas e 1.365.426 km de rodovias não pavimentadas. Em 2017 foram avaliados 105.814 quilômetros de rodovias estaduais e federais pavimentadas em todo o Brasil, sendo que 61,8% apresentam algum tipo de deficiência no pavimento, na sinalização ou na geometria da via. Desse total, 33,6% estão em estado regular, 20,1% ruim e 8,1% péssimo, prejudicando o funcionamento operacional e a segurança dos usuários.

A idade dos pavimentos e a demanda de tráfego constituem um dos principais problemas das rodovias no nosso país, onde a maioria da malha rodoviária já ultrapassou a vida útil dos projetos, de modo que, o destaque na construção rodoviária é gradativamente transferida para as atividades de restauração e recuperação dos pavimentos (DNIT, 2006).

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O excesso de patologias nas rodovias em períodos menores que previstos, são responsáveis por grande parte de acidentes e danos dos veículos. Isto ocorre, pois o transporte de mercadorias com o excesso de carga não é fiscalizado, aumentando assim de forma precoce as trincas, trilhas de roda, panelas, entre outras patologias.

Segundo Bernucci et al (2008), são indispensáveis os gastos com recuperação e manutenção precoce dos pavimentos rodoviários brasileiros. Esses custos com manutenção e recuperação são inadmissíveis uma vez que podemos usufruir de equipamentos de campo e laboratório que possibilitam de forma mais adequada o conhecimento dos métodos e dos materiais para realização dos projetos.

Como o modal rodoviário é de suma importância no Brasil, tanto no transporte de cargas quanto de passageiros, a avaliação das condições funcionais nos pavimentos rodoviários se faz necessária para verificar se a rodovia apresenta condições adequadas de trafegabilidade, segurança e conforto aos usuários. Caso contrário serão necessárias medidas de intervenção, sendo elas de manutenção ou de restauração do pavimento.

A análise da ERS 307 justifica-se por ser uma rodovia que não se encontra em condições ideais de trafegabilidade, devido à falta de sinalização e manutenção da mesma, como também, por ser um rodovia que facilita o acesso a cidades maiores, na qual é encaminhado grande parte da produção, sendo que a mesma faz parte da rota costeira, facilitando o acesso com países vizinhos.

FORMULAÇÃO DO PROBLEMA

Tecnicamente, como encontra-se a rodovia ERS-307 quanto ao seu aspecto funcional? Quais as suas atuais condições de trafegabilidade e segurança?

OBJETIVOS

Os objetivos deste trabalho são classificados em objetivo geral e objetivos específicos e estão listados a seguir.

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OBJETIVO GERAL

Tem-se por objetivo principal, analisar as condições funcionais do pavimento da rodovia estadual ERS-307, entre os municípios de São Paulo das Missões (km 0+000) e Santa Rosa (km 56+320), na região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Os objetivos específicos definidos para a presente pesquisa são elencados a seguir:

 Realizar revisão bibliográfica sobre os temas pertinentes ao assunto, tais como: patologias em pavimentos asfálticos, processos de degradação, metodologias de análise de pavimentos asfálticos para avaliações funcionais, manutenções e restaurações de pavimentos rodoviários flexíveis.

 Análise do contexto geral de conservação da rodovia ERS-307 para definição dos trechos representativos de 300m para a realização das avalições e ensaios de campo em ambos os sentidos da rodovia.

 Analisar as condições funcionais do pavimento, nos trechos representativos, realizando uma avaliação objetiva da superfície de rolamento da rodovia através do cálculo do Índice de Gravidade Global (IGG) através da normativa DNIT 006/2003-PRO.

 Determinar a magnitude e a distribuição dos afundamentos nas trilhas de roda (ATR) para as trilhas internas (TI) e trilhas externas (TE) em ambos os sentidos dos trechos representativos pré-determinados.

DELIMITAÇÃO DO TEMA DA PESQUISA

A presente pesquisa limita-se a realizar uma análise geral de conservação de um pavimento rodoviário, definindo as condições funcionais através da realização de ensaios de campo, de acordo com as normas vigentes (DAER/DNIT), em quatro trechos situados nos quilômetros 9+700m até 10+00, 18+00m até 18+300, 23+00m até 23+300 e 30+00m até 30+300 na ERS 307, situada na região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul.

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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

PAVIMENTAÇÃO: CONCEITO E CLASSIFICAÇÃO

O pavimento é designado como uma estrutura que apresenta várias camadas com espessuras finitas, construída acima da face de área de terraplenagem. Sua principal função é resistir a esforços provenientes do clima e do tráfego de veículos, de modo a oferecer às pessoas condições melhores de fluxo, segurança, conforto e economia (BERNUCCI et al, 2008).

De acordo com Balbo (2007), o pavimento rodoviário é constituído pelas seguintes camadas:

1. Revestimento: é destinado a receber e transmitir as cargas horizontais e verticais originadas pelo tráfego para as demais camadas inferiores, e proporcionar melhores condições de segurança e conforto aos usuários e resistir a deterioração.

2. Base: é responsável por receber os esforços verticais causados pelo tráfego e distribuir para as camadas inferiores.

3. Sub-base: apresenta a mesma função da base, é feita sobre a camada do subleito ou do reforço do subleito.

4. Reforço do subleito: apresenta uma camada com dimensão que pode mudar, aperfeiçoa a capacidade de apoio de carga do subleito, apresentando materiais com melhores características técnicas em relação à camada do subleito e inferior a camada de sub-base. Só é utilizado se o material presente no subleito apresentar uma baixa capacidade de suporte de carga. 5. Subleito: é a camada natural do lugar em que se deseja adicionar um

pavimento e é classificada como a fundação do pavimento.

O conforto e a segurança do trânsito são garantidos pela função estrutural e funcional das camadas que constituem o pavimento. A eficiência que o conjunto das inúmeras camadas usufrui para reagir às ações climáticas e aos carregamentos aplicados

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pelos veículos, sem sofrer deteriorações que coloque em risco a serventia do pavimento, está ligada a função estrutural. As características de conforto e segurança da superfície da camada deteriorada do pavimento estão associadas com o papel funcional do pavimento (FRANCISCO, 2012).

Os pavimentos são classificados em flexíveis, rígidos e semirrígidos. Os pavimentos são flexíveis, quando todas as camadas sofrem deformação elástica sob o carregamento que é aplicado, de maneira que a carga se distribui em parcelas similares entre as camadas. Os pavimentos constituídos por uma base de solo pedregulhoso, revestida por uma camada asfáltica é um exemplo de pavimento flexível (DNIT, 2006).

Os pavimentos flexíveis são conhecidos como pavimentos asfálticos, quando apresenta uma mistura formada por agregados e ligantes asfálticos, sendo constituído por quatro faixas principais, entre elas, revestimento asfáltico, base, sub-base e reforço do subleito. Denomina-se revestimento asfáltico, a camada superior que tem como objetivo resistir de forma direta às ações geradas pelo tráfego e transmiti-las de forma moderada até as camadas inferiores, assim como, aprimorar as condições de segurança e conforto e impermeabilizar o pavimento (BERNUCCI et al, 2008).

A Figura 1 mostra de forma esquemática a estrutura do pavimento rígido.

Figura 1: Pavimento flexível (corte transversal)

Fonte: BERNUCCI et al. (2008).

Denomina-se pavimento rígido, aquele que apresenta uma grande rigidez em relação às últimas camadas, absorvendo as totais tensões oriundas do carregamento

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aplicado. O pavimento formado por lajes de concreto de cimento Portland é um exemplo desse pavimento (DNIT, 2006).

“Nessa linha de raciocínio, dir-se-ia que o revestimento é rígido se for de concreto de cimento Portland” (BALBO, 2011).

A Figura 2 mostra de forma esquemática a estrutura do pavimento rígido.

Figura 2: Pavimento rígido (corte longitudinal)

Fonte: BERNUCCI et al (2008).

O pavimento asfáltico que é constituído por camadas de base ou sub-base assentado com cimento é conhecido como pavimento semirrígido. Se a camada de revestimento é realizada sobre a base de cimento, o pavimento é do tipo direto, e se for realizada sobre a camada de base granular e sub-base de cimento, o pavimento é do tipo indireto (DER/SP, 2006).

DETERIORAÇÃO NOS PAVIMENTOS FLEXÍVEIS

Os pavimentos são projetados para durar certo tempo. No decorrer desse tempo o pavimento começa com uma ótima qualidade até chegar a um estado ruim. A diminuição da condição ou do uso do pavimento no decorrer dos anos é conhecida como deterioração do pavimento (DNIT, 2006).

“Os defeitos de superfície podem aparecer precocemente (devido a erros ou inadequações) ou a médio ou longo prazo (devido à utilização pelo tráfego e efeitos das intempéries)” (BERNUCCI et al, 2008).

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Durante a sua vida de utilidade à pavimentação asfáltica, como um todo, passa por diferentes estágios. Primeiramente, dá-se a solidificação pelo tráfego, onde o esqueleto do pavimento é fortificado devido à pressão de contato das rodas dos veículos. Existe ainda a etapa das deflexões recuperáveis, na qual acontecem deformações elásticas que constituem a etapa de utilidade da estrutura asfáltica. Por último ocorre o fenômeno da fadiga, podendo ser reconhecida por alteração plástica não recuperável (JUNIOR; MAGALHÃES, 2014).

PATOLOGIAS DOS PAVIMENTOS FLEXÍVEIS

As patologias dos pavimentos são classificadas de acordo com a terminologia normatizada do DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte (BERNUCCI et al, 2008).

Os quadros 1 e 2 exibem o resumo das patologias, a sua classificação e codificação. No quadro 1, as trincas podem ser classificadas em FC-1, FC-2 e FC-3. A primeira, caracteriza-se por ter abertura superior à das fissuras e menores que 1,0mm, a segunda, caracteriza-se por ter abertura superior a 1,0mm e sem erosão nas bordas e a última caracteriza-se por ter aberturas superiores a 1,0 mm e com erosão nas bordas (DNIT, 2006).

Quadro 1: Resumo dos defeitos - Codificação e Classificação

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Quadro 2: Resumo dos defeitos - Codificação e Classificação

Fonte: DNIT (2006).

2.2.1.1 Fendas, fissuras e trincas

Segundo Bernucci et al (2008), as fendas são falhas na superfície asfáltica e podem ser classificadas como fissuras ou trincas. Consideram-se fissuras, quando a falha é visível a olho nu apenas a distância inferior a 1,5m e trincas quando a abertura é superior à da fissura. Quanto o tipo de trincas elas são classificadas em isoladas e interligadas. As trincas isoladas podem ser: transversais curtas (TTC) ou transversais longas (TTL), longitudinais curtas (TLC) ou trincas longitudinais longas (TLL) ou de retração (TRR). As trincas interligadas podem ser do tipo couro de jacaré (J) e trincas de bloco (TB).

As Figuras 3, 4 e 5 mostram de forma esquemática as ocorrências de trincas na superfície dos pavimentos flexíveis.

Figura 3: Trincas longitudinais e transversais

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Figura 4: Trincas interligadas e por bloco

Fonte: DNIT (2006).

Figura 5: Trincas de retração

2.2.1.2 Afundamentos

Os afundamentos são deformações permanentes identificadas pelo rebaixamento da superfície do pavimento, podendo o revestimento asfáltico ser seguido ou não de pequena elevação. O afundamento pode apresentar-se sob a forma de afundamento plástico ou de consolidação (DER/SP, 2006).

O afundamento plástico é causado pela influência plástica de uma ou mais camadas de pavimento ou de subleito e o afundamento de consolidação é causado pela consolidação diferencial de uma ou mais camadas de pavimento ou de subleito. Quando os afundamentos ocorrem com extensão até 6 m são chamados de “afundamentos locais.” Quando ocorrem com extensões continuas maiores são chamados de “afundamentos de trilha de roda”. (DNIT, 2006, p. 68).

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As Figuras 6 e 7 mostram de maneira esquemática os afundamentos de trilha de roda.

Figura 6: Afundamento por consolidação nas trilhas de rodas

Fonte: DNIT (2006)

Figura 7: Afundamento Plástico nas trilhas de rodas

Fonte: DNIT (2006)

2.2.1.3 Corrugação e ondulação

“A corrugação ou ondulação são deformações caracterizadas por ondulações transversais, de caráter plástico e permanente, na superfície asfáltica” (DNIT, 005/2003).

A Figura 8 mostra um exemplo de corrugação ou ondulação.

Figura 8: Corrugação

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2.2.1.4 Escorregamento

O escorregamento é definido como o deslocamento do revestimento asfáltico em relação à camada do pavimento, com o surgimento de fissuras na forma de meia lua (DER/SP, 2006).

Na Figura 9 pode-se visualizar um exemplo de escorregamento de massa.

Figura 9: Escorregamento de massa

Fonte: BERNUCCI et al (2008)

2.2.1.5 Exsudação

A exsudação é distinguida pelo aparecimento de ligante em excesso na superfície do pavimento, ocasionando manchas escurecidas resultantes do exagero do mesmo na massa asfáltica (BERNUCCI et al, 2008).

De acordo com DNIT 005/2003, a exsudação ocorre através da formação de uma película de material betuminoso na face do pavimento e é caracterizado por apresentar manchas de várias dimensões, que prejudicam a aderência do revestimento aos pneumáticos, especialmente em tempo de chuva, apresentando um problema funcional grave.

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Avaliação Funcional de Pavimento Flexível em Diferentes Trechos da ERS 307 na Região Noroeste do Figura 10: Exsudação

2.2.1.6 Desgaste

O desgaste é denominado como a ausência de agregado ou argamassa fina do revestimento asfáltico. É caracterizado pela rispidez anormal da superfície, com desaparecimento do envolvimento betuminoso e extração crescente dos agregados (DNIT, 2006).

Segundo Bernucci et al (2008), o desgaste ou desagregação ocorre através do desapego de agregados da superfície ou ainda da ausência de mástique junto aos agregados.

A Figura 11 traz um exemplo de desgaste do pavimento.

Figura 11: Desgaste

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2.2.1.7 Panela

As panelas ou buracos são definidas como cavidades que se formam no revestimento asfáltico podendo ser de diversas dimensões e profundidades. Este tipo de patologia é muito grave, pois abala a estrutura do pavimento, concedendo a entrada das águas superficiais ao interior da estrutura, de modo a afetar também a irregularidade longitudinal, tendo como consequência, o custo do transporte e a segurança do tráfego (DNIT, 2006).

O exemplo da Figura 12 ilustra de maneira esquemática a ocorrência de panelas.

Figura 12: Panelas

Fonte: DNIT (2006)

2.2.1.8 Remendo

O remendo é definido pelo preenchimento de panelas ou qualquer outra cavidade ou depressão com massa asfáltica. O remendo é considerado um defeito, devido a ressaltar um lugar de fragilidade do revestimento e por ocasionar prejuízos ao conforto ao rolamento (BERNUCCI et al, 2008).

A Figura 13 traz um exemplo de um remendo bem executado, já na figura 14 um exemplo de remendo mal executado.

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Figura 13: Remendo bem executado

Figura 14: Remendo mal executado

AVALIAÇÃO FUNCIONAL

A avaliação funcional de pavimentos tem como objetivo estabelecer o nível de degradação da via, por meio da quantificação e identificação dos problemas superficiais que prejudicam a segurança e o conforto dos usuários (SILVA, 2006).

A principal característica de um pavimento pode ser definida como sendo o protesto de destruição verificado na superfície do pavimento, podendo ser encaixada em duas famílias, entre elas as de deformação permanente e as de características de degradação superficial, gerando a perda de serventia quanto à segurança, conforto e rolamento (CAVALCANTE, 2005).

“A avaliação funcional de um pavimento relaciona-se à apreciação da superfície dos pavimentos e como este estado influência no conforto ao rolamento” (BERNUCCI et

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Segundo DNIT (2006) o desempenho funcional relaciona-se com a eficácia do pavimento de atender a sua principal função, que é oferecer um pavimento com serventia propícia para a qualidade de rolamento.

AVALIAÇÃO SUPERFICIAL OBJETIVA

Há inúmeras maneiras para elaborar um inventário, apontando os defeitos que existem no pavimento, com o objetivo de avaliar as condições que a pista de rolamento se encontra.

De acordo com DNIT 006/2003 – PRO (Procedimento: Avaliação Objetiva da Superfície de Pavimentos Flexíveis e Semirrígidos.), tem como objetivo, através da identificação, a contagem e a classificação dos defeitos aparentes e das medidas das deformações de trilhas de rodas, encontrar o valor do Índice de Gravidade Global (IGG), usado para determinar a degradação da pista de rolamento.

Para aplicar a normativa DNIT 006/2003 – PRO, é necessário ler a normativa DNIT 005/2003 – TER (Terminologia: Defeitos nos Pavimentos Flexíveis e Semirrígidos) e a normativa DNIT 007/2003 – PRO (Procedimento: Levantamento para Avaliação da Condição de Superfície de Subtrecho Homogêneo de Rodovias de Pavimentos Flexíveis e Semirrígido para Gerência de Pavimentos e Estudos e Projetos).

A normativa DNIT 007/2003 – TER define o procedimento a ser executado no levantamento para avaliação da condição de superfície de subtrechos homogêneos de rodovias de pavimentos flexíveis e semirrígidos para a gerência de pavimentos, estudos e projetos. Descreve a aparelhagem necessária e a maneira pela qual o levantamento deverá ser realizado.

A normativa DNIT 005/2003 – TER é um documento onde são apresentados os termos técnicos empregados em defeitos que ocorrem nos pavimentos flexíveis e semirrígido e serve para padronizar a linguagem adotada na elaboração das normas, manuais, projetos e textos relativos aos pavimentos flexíveis e semirrígido.

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3 METODOLOGIA

ESTRATÉGIA DA PESQUISA

O presente trabalho discorre de uma análise realizada nos trechos em estudo na rodovia ERS-307, onde as verificações e os ensaios de campo efetuados auxiliam para a determinação dos dados e posteriores cálculos, para a obtenção dos resultados qualitativos e quantitativos, sobre as condições funcionais da superfície de rolamento da rodovia em análise pelo presente trabalho.

DELINEAMENTO DA PESQUISA

A Figura 15 representa o delineamento proposto para a realização da pesquisa e obtenção dos resultados conforme objetivos propostos.

Figura 15: Delineamento da pesquisa

Fonte: Autoria própria

PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO E TÉCNICAS UTILIZADAS

Neste item, serão apresentados os critérios de definição dos trechos analisados, juntamente, com as metodologias de avaliação empregadas para definição das condições superficiais do revestimento asfáltico, quanto às condições de trafegabilidade e segurança oferecidas aos usuários da ERS-307, no trecho entre os municípios de São Paulo das Missões e Santa Rosa.

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DEFINIÇÃO DOS TRECHOS AVALIADOS

Foram considerados para estudo e posterior realização dos ensaios de campo e avaliação dos resultados obtidos, quatro trechos situados na rodovia ERS-307, os mesmos apresentam diferentes estados de conservação e degradação, dificultando o tráfego de veículos na região. A ERS-307 é de suma importância para os municípios de Cândido Godói, Campina das Missões, São Paulo das Missões e demais municípios vizinhos, pelo fato de ser um trajeto que oferece o acesso as rotas costeiras e também aos municípios maiores, proporcionando importantes ligações comerciais e de acesso à serviços de saúde e educação.

Conforme pode ser visualizado no mapa da Figura 16, a rodovia tem o seu início no município de São Paulo das Missões (km0+0,00) e seu término no entroncamento com as rodovias ERS-344 e ERS-162 em Santa Rosa (km 56+320). Para a realização dos ensaios de campo foram definidos quatro trechos da ERS 307, adotou-se trechos de 300 metros no total, sendo 150 metros para cada sentido (crescente e decrescente), possibilitando dessa forma avaliar as condições de conservação em ambos os sentidos em um mesmo trecho.

Figura 16: Localização da ERS 307

Fonte: Google Maps.

A seguir serão apresentados os trechos analisados ao longo da rodovia. A definição dos trechos para a realização das avaliações expeditas seguiu os seguintes critérios: elevado número de patologias presentes no pavimento selecionando, dessa forma, os trechos mais críticos da rodovia e trajeto retilíneo para a realização dos ensaios.

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 Trecho 1: km 9+700m → km 10+0,00m

As Figuras 17 e 18 apresentam respectivamente o primeiro trecho em estudo situado no km 9+700m da ERS 307 e o seu estado atual de conservação.

Figura 17: Trecho de execução do ensaio no km 9+700m

Fonte: Google Maps (2017).

Figura 18: Condições gerais da ERS 307 km 9+700m

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 Trecho 2: km 18+0,00m → km 18+300m

As Figuras 19 e 20 apresentam respectivamente o segundo trecho em análise situado no km 18+300m da ERS 307 e o seu atual estado de conservação.

Figura 19: Trecho em análise no km 18+300m

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 Trecho 3: km 23+0,00m → km 23+300m

As Figuras 21 e 22 apresentam respectivamente o terceiro trecho em estudo situado no km 23+300m da ERS 307 e o estado de conservação do pavimento.

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 Trecho 4: km 30+0,00m → km 30+300m

As Figuras 23 e 24 apresentam respectivamente o quarto e último trecho situado no km 30+300m da ERS 307 e o estado de conservação do pavimento.

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DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL (IGG)

A realização das análises do estado de conservação do pavimento nos diversos trechos da rodovia foi baseada através da normativa do DNIT. As avaliações das situações recentes da pista de rolamento fundamentaram-se através da norma DNIT 006/2003 – PRO (Avaliação objetiva da superfície dos pavimentos flexíveis e semirrígidos) cálculo do IGG (Índice de Gravidade Global).

Para o cálculo do Índice de Gravidade Global (IGG) são levados em consideração os seguintes defeitos: fendas (F); afundamentos (A); corrugação e ondulações transversais (O); exsudação (EX); desgaste ou desagregação (D); panela ou buraco (P); e remendos (R) (BERNUCCI et al, 2008).

“A condição de superfície de um pavimento asfáltico deve ser levantada, analisados seus defeitos e causas, e atribuídos indicadores numéricos que classifiquem seu estado geral. O DNIT 006/2003 – PRO (DNIT, 2003) estabelece um método de levantamento sistemático de defeitos e atribuição do Índice de Gravidade Global (IGG), que poderá ser empregado em projetos de reforço” (BERNCCI et al, 2008).

De acordo com a norma DNIT 006/2003, determina as situações necessárias para análise da superfície da pista de rolamento flexível ou semirrígido, para inventário e também classificação das degradações superficiais visíveis no pavimento e do grau de deformações permanentes nas trilhas de rodas. Esta norma também expõe os equipamentos e os cálculos necessários para a determinação do Índice de Gravidade Global (DNIT, 2003).

Para a análise do pavimento, os equipamentos necessário são:

 Treliça de alumínio com dimensões padronizadas;

 Pincel e tinta para demarcação;

 Formulários;

 Trena de 20m.

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Figura 25: Treliça de alumínio com dimensões padronizadas

Fonte: DNIT (2003).

“Os afundamentos nas trilhas de roda externa e interna devem ser mensurados com o auxílio da treliça metálica e anotados na planilha, na coluna referente a estação onde foi feita uma única medida em cada trilha” (BERNUCCI et al, 2008).

As flechas precisam ser mensuradas em milímetros e marcadas em cada estação, tanto para as trilhas de roda externa (TRE) quanto para as trilhas de roda internas (TRI), apontando o maior valor obtido em cada trilha (DNIT, 2003).

A determinação do índice de gravidade global não é em função de toda área da pista, mas de forma amostral para algumas estações com o espaçamento e área entre elas pré-estabelecido pelo DNIT. Essas estações são enumeradas na pista de rolamento simples a cada 20m, alternados entre faixas a cada 40m. O espaço avaliado, equipara-se a 3m antes e 3m depois de cada estaca demarcada, com largura igual a faixa que está sendo avaliada e área de 6m de extensão (BERNUCCI et al, 2008).

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A Figura 26 mostra um exemplo de demarcação de áreas para inventário dos defeitos.

Figura 26: Exemplo de demarcação de áreas para inventário dos defeitos

O cálculo para determinação do Índice de Gravidade Global (IGG) é obtido através da fórmula vista na equação (A) e (B), na qual IGI é o somatório dos Índices de Gravidade Individuais de cada tipo de patologia, sendo fr a frequência relativa e fp o fator de ponderação (BERNUCCI et al, 2008).

𝐼𝐺𝐼 = 𝑓𝑟 ∗ 𝑓𝑝 (A) 𝐼𝐺𝐺 = ∑𝐼𝐺𝐼 (B) O cálculo da frequência relativa é obtido através da fórmula da equação (C), onde fr é a frequência relativa e fa corresponde ao número de vezes que a ocorrência foi verificada e n é o número de estações inventariadas (DNIT, 2003).

𝑓𝑟 = 𝑓𝑎∗100

𝑛 (C)

No Quadro 3, pode-se verificar os fatores de ponderação utilizados no cálculo do índice de gravidade global.

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Quadro 3: Fatores de Ponderação

Fonte: DNIT (2003).

Em todas as áreas marcadas deve ser apontado os defeitos existentes no pavimento para a realização do inventário das ocorrências (DNIT, 2003).

Após a retenção das informações feitas em campo, é necessário realizar um estudo prévio, de forma a separar a via em trechos que possuam patologias ou características semelhantes (BERNUCCI et al,2008).

No Quadro 4 pode-se visualizar um exemplo de inventário utilizado no levantamento do estado da superfície, onde foram utilizadas as letras D (lado direito), E (lado esquerdo), A (aterro), C (corte) e SMA (seção mista meia encosta) para indicação de conceitos nas linhas de faixa e de configuração da terraplenagem, respectivamente. Neste exemplo, é apresentada a rodovia na qual foi realizado o inventário, o trecho avaliado, o responsável pela avaliação, à estaca inicial e final do trecho em estudo, o tipo das patologias e os afundamentos na trilha de roda, tanto externas quanto internas.

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Quadro 4: Exemplo de inventário utilizado no levantamento do estado de superfície

No Quadro 5 visualiza-se a planilha de cálculo utilizada para cálculo do Índice de Gravidade Global (IGG).

Quadro 5: Planilha de cálculo do IGG

Fonte: DNIT (2003). Data: Folha: Estaca ou quilômetro Estaca ou quilômetro Item Frequência absoluta considerada

Frequência relativa Fator de Ponderação Índice de gravidade

Individual Observações 1 2 3 4 5 6 7 8 Conceito Operador Cálculo Visto (FC-3) JE, TBE

ALP, ATP, ALC, ATC O, P, E

EX

Rodovia: PLANILHA DE CÁLCULO DO ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL (IGG) TRECHO: TRECHO: SUBTRECHO: SUB-TRECHO: REVESTIMENTO TIPO:

Natureza do defeito Frequência absoluta

10

Média aritmética das variâncias das flechas medidas em ambas as trilhas

TREv = TRIv = FV = 2 A( ) 2 B( )

TRI =

TRE = F = 1 A( ) 1 B( )

Média aritmética dos valores médios das flechas medidas 9

1A) IGI= F x 4/3 quando F ≤ 30 2A) IGI= FV quando FV ≤ 50 1B) IGI= 40 quando F > 30 2B) IGI= 50 quando FV > 50

N° TOTAL DE ESTAÇÕES nº ∑ IND GRAVID. IND = IGG D

R Trincas isoladas FI, TTC,TTL,TLC,TLL,TRR

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O IGG representa as situações funcional do estado da superfície de rolamento dos pavimentos, um conceito dado ao pavimento ajuda a diferenciar casos, distribuindo-os em poucas classes, mas o conceito não pode trocar a referência ao valor calculado, uma vez que, segmentos de conceito igual, podem ter valores de IGG diferentes e, portanto, situações diversas a serem consideradas no projeto de restauração (BERNUCCI et al, 2008).

“Vale a pena, mais uma vez, reforçar a ideia de que um bom diagnostico dos defeitos, com observações globais, identificando as causas que levaram as patologias e imprescindível para um adequado projeto de restauração. O valor de IGG e um critério complementar” (BERUNCCI et al, 2008).

O Quadro 6 mostra os conceitos de degradação do pavimento em função do Índice de Gravidade Global (IGG).

Quadro 6: Conceitos de degradação do pavimento em função do IGG

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4 RESULTADOS DOS LEVANTAMENTOS DE CAMPO

Para a realização das avaliações de campo e a obtenção dos valores foram necessários três dias, sendo o primeiro no dia 02 de setembro de 2017, o segundo no dia 17 de setembro de 2017 e o terceiro no dia 19 de setembro de 2017.

AFUNDAMENTOS NAS TRILHAS DE RODA

O afundamento na trilha de roda é medido em milímetro, tanto na Trilha de Roda Externa (TRE) do pavimento quanto na Trilha de Roda Interna (TRI). Esse afundamento indica a deformação sucedida através do excesso de carga e tráfego na pista de rolamento.

TRECHO 1: Km 9+700m → Km 10+0,00m

Na Figura 27 pode-se visualizar a efetuação dos ensaios de campo no primeiro trecho da rodovia ERS 307, no Km 9+700m até o Km 10+00m.

Figura 27: Realização do ensaio de campo no primeiro trecho km 9+700m

Fonte: Autoria Própria.

O Quadro 7 demonstra os resultados alcançados para o ATR no primeiro trecho, onde TRE significa Trilha de Roda Externa e TRI significa Trilha de Roda Interna, sendo as duas obtidas em milímetros, do mesmo modo que o desvio padrão (Sd) os valores médios e o coeficiente de variação (Cv) para cada trilha.

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Quadro 7: Afundamento nas trilhas de roda Km 9+700m até Km 10+00

De acordo com o Quadro 7 constatou-se que os valores dos afundamentos nas trilhas de roda apresentam alta dispersão, tanto para a TRI da faixa do lado direito quanto para a TRI e TRE da faixa esquerda, sendo que para a TRE da faixa direita a dispersão é considerada média. Em sua maioria, os valores de TRI são menores que os valores de TRE, o que significa, que na margem da pista de rolamento os afundamentos são maiores, salvo em quatro trechos, onde o afundamento na Trilha de Roda Interna (TRI) é maior que o afundamento na Trilha de Roda Externa (TRE).

Nas Figuras 28 e 29 visualiza-se as variações dos valores dos afundamentos tanto externo quanto interno, como também o sentido da pista que esses valores foram medidos, sendo que a primeira representa a faixa do lado direito da via e a segunda representa a faixa do lado esquerdo da pista de rolamento.

Figura 28: Afundamento nas trilhas de roda no lado direito do Km 9+700m até Km 10+00m

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Figura 29: Afundamento nas trilhas de roda no lado esquerdo do Km 9+700m até Km 10+00m

Fonte: Autoria Própria.

Com base nas Figuras 28 e 29 é possível verificar que a maior variação entre as trilhas externas e internas é de 11,5 mm para a faixa do lado direito e 9,5mm para a faixa do lado esquerdo da rodovia e o máximo valor obtido para os afundamentos na trilha de roda externa e interna foram, respectivamente, 26,00 mm e 28,50mm para o lado direito da pista de rolamento e 17,5mm e 20,5mm para o lado esquerdo do pavimento. Baseado na média dos valores dos afundamentos da TRI e TRE apresentados no Quadro 5, pode-se constatar que na faixa do lado direito da pista os valores médio dos ATR na TRI é 3,5mm menor que na TRE e na faixa do lado esquerdo da pista de rolamento os valores médio dos ATR na TRI é 3,13mm menor que na TRE.

TRECHO 2: Km 18+00m → Km 18+300m

Na Figura 30 pode-se visualizar a execução dos ensaios de campo no segundo trecho da rodovia ERS 307, no Km 18+00m até o Km 18+300m.

Figura 30: Execução do ensaio no segundo trecho km 18+300m

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No Quadro 8 verifica-se os valores dos afundamentos nas trilhas de roda para o segundo trecho estudado, sendo que os mesmos apresentam alta dispersão conforme cada trecho em análise e que em sua maioria, os valores de TRI são menores que os valores de TRE, o que quer dizer que, na beirada da via os afundamentos são maiores, fora em cinco trechos, onde o afundamento na Trilha de Roda Interna (TRI) é maior que o afundamento na Trilha de Roda Externa (TRE).

Nas Figuras 31 e 32 verificam-se as variações dos valores dos afundamentos na trilha de roda tanto externo quanto interno para o segundo trecho analisado, como também o sentido da pista que esses valores foram medidos, sendo que a primeira representa a faixa direita da via e a segunda representa a faixa esquerda da pista de rolamento.

Figura 31: Afundamento nas trilhas de roda no lado direito do Km 18+00m até Km 18+300m

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Figura 32: Afundamento nas trilhas de roda no lado esquerdo do Km 18+00m até Km 18+300m

Através das Figuras 31 e 32 é possível verificar que as variações entre as trilhas de roda externas e internas foram relevantes, sendo que a máxima variação é de 26,5mm para a faixa do lado direito da via e 22,00mm para a faixa do lado esquerdo da pista de rolamento e o máximo valor obtido para os afundamentos da trilha de roda externa e interna, tanto para o lado direito quanto para o lado esquerdo da pista de rolamento foram, respectivamente, 27,00 mm, 27,50mm, 25,00mm e 17,00mm. Através da média dos valores dos afundamentos da TRI e TRE exibido no Quadro 6, pode-se constatar que na faixa direita da pista de rolamento os valores médio dos ATR na TRI é de 3,88mm menor que na TRE, sendo que, na faixa esquerda da via os valores médios do ATR na TRI é de 5,75mm menor que na TRE.

TRECHO 3: Km 23+00m → Km 23+300m

A Figura 33 demonstra a realização dos levantamentos de campo no terceiro trecho da rodovia ERS 307, no Km 23+00m até o Km 23+300m.

Figura 33: Levantamento de campo no terceiro trecho km 23+300m

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O Quadro 9 exibe os valores dos ATR para o terceiro trecho estudado, dos quais apenas a TRE medida no trecho do lado direito apresenta dispersão média, ou seja, menor que 30%, já as demais apresentam dispersão alta. Pode-se constatar também, que nesse trecho não apresenta uma supremacia nos valores dos afundamentos nas trilhas de roda externa, o que significa, que os afundamentos maiores, ocorrem tanto do lado extremo da rodovia quanto do lado interno.

Nas Figuras 34 e 35 visualizam-se as variações dos valores dos ATR tanto para TRI quanto para a TRE do terceiro trecho estudado, bem como, a direção da pista de rolamento que esses valores foram medidos, sendo que a primeira caracteriza o lado direito da via e a segunda o lado esquerdo da pista.

Figura 34: ATR no lado direito do Km 23+00m até Km 23+300m

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Figura 35: ATR no lado esquerdo do Km 23+00m até Km 23+300m

Através das Figuras 34 e 35 consegue-se verificar que a variação entre os ATR externa e interna não foram muito relevante, sendo que a máxima variação é de 12,00mm para a faixa do lado esquerdo da pista e 7,00mm para a faixa do lado direito e o máximo valor obtido para os ATR externa e interna, tanto para o lado direito quanto para o lado esquerdo da via foram, respectivamente, 12,00 mm, 10,00mm, 13,00mm e 5,50mm. Por meio da média dos valores dos ATR da TRI e TRE apresentado no Quadro 7, constatou-se que no lado direito do pavimento os valores médios do ATR na TRI é de 2,63mm menor que na TRE, sendo que, no lado esquerdo da pista os valores médios do ATR na TRI é de 2,0mm menor que na TRE.

TRECHO 4: Km 30+00m → Km 30+300m

A Figura 36 mostra a aplicação dos ensaios de campo efetuado no quarto trecho em análise da rodovia ERS 307, no Km 30+00m até o Km 30+300m.

Figura 36: Realização dos ensaios de campo no quarto trecho km 30+300m

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O Quadro 10 apresenta os resultados para os ATR no quarto trecho, nas quais todos os valores encontrados para as TRI e TRE tanto para o lado direito quanto para o lado esquerdo, indicam alta dispersão. Pode-se constatar também que esse trecho não apresenta uma supremacia nos valores dos afundamentos nas trilhas de roda externa, o que significa, que os afundamentos maiores ocorrem tanto na borda da rodovia quanto do lado interno.

As Figuras 37 e 38 retratam as alternâncias dos valores dos afundamentos nas trilhas de roda tanto para as trilhas de roda interna quanto para as trilhas de roda externa do quarto trecho avaliado, assim como, a direção da pista de rolamento que esses valores foram medidos, sendo que a primeira indica a faixa direita da pista de rolamento e a segunda a faixa esquerda da via.

Figura 37: Afundamento das trilhas de roda no lado direito do Km 30+00m até Km 30+300m

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Figura 38: Afundamento das trilhas de roda no lado esquerdo do Km 30+00m até Km 30+300m

Com base nas Figuras 37 e 38, percebeu-se que a dispersão entre as trilhas de roda externa e interna foram significativas, sendo que a máxima variação é de 19,5mm para a faixa do lado direito da pista de rolamento e 22,00mm para a faixa do lado esquerdo da pista de rolamento e o máximo valor obtido para os ATR externo e interno, tanto para a faixa direita quanto para a faixa esquerda da pista de rolamento foram, respectivamente, 20,00 mm, 7,00mm, 7,50mm e 20,00mm. Através da média dos ATR da TRI e TRE apresentado no Quadro 8, constatou-se que no lado direito do pavimento os valores médios dos ATR na TRI é de 1,75mm menor que na TRE, e no lado esquerdo da pista de rolamento os valores médios dos ATR na TRI é de 1,12mm maior que na TRE.

Entre os quatro levantamentos de campo realizados separadamente, apenas no quarto trecho o ATR na TRI da faixa esquerda foi maior que a TRE, nos demais trechos o ATR na TRE foi maior que na TRI tanto do lado direito quanto do lado esquerdo da pista de rolamento, significando que a maior solicitação de cargas ocorre na TRE do pavimento, podendo ocorrer maiores afundamentos como também outros tipos de patologias.

RESUMO DOS RESULTADOS DE ATR

A partir dos resultados pode-se constatar que os valores dos afundamentos nas trilhas de rodas apresentam alta dispersão, podendo acarretar graves consequências aos usuários devido ao acúmulo de água nas trilhas de rodas.

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O Quadro 11 apresenta um resumo dos valores médios e máximos dos afundamentos das trilhas de roda em todos os trechos, bem como a localização do maior valor de ATR, ou seja, lado esquerdo ou direito da rodovia.

Quadro 11: Resumo dos valores de ATR

Fonte: Autoria Própria. ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL (IGG)

O Índice de Gravidade Global é um índice que possibilita através da análise e levantamento das patologias, classificar a rodovia quanto a sua condição de trafegabilidade, segurança e comodidade.

TRECHO 1: km 9+700m → km 10+00m

O Anexo I apresenta o levantamento visual do estado de preservação do pavimento para o primeiro trecho tanto para o lado direito quanto para o lado esquerdo, já os Anexos II e III exibem, respectivamente, as planilhas de cálculo do índice de gravidade global para o lado direito e esquerdo da rodovia.

A Figura 39 expõe algumas patologias presentes no primeiro trecho em estudo.

Figura 39: Patologias presentes no Km 9+700m até o km 10+00m

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Neste levantamento, tanto para o lado direito quanto para o lado esquerdo da pista de rolamento, as patologias mais presentes foram as Trincas do modelo I, que são as trincas isoladas e o Afundamento Plástico nas trilhas de roda, ambas com um percentual de 100% de manifestação, ou seja, em todos as estacas analisadas. Entre vários outros defeitos apresentados, as Trincas Interligadas (FC-2) do modelo II também se destacaram, sendo que as mesmas apresentaram frequência absoluta de 7 vezes para o lado direito e 6 vezes para o lado esquerdo, resultando em um percentual de 87,5% para o lado direito da rodovia e 75% para o lado esquerdo. As únicas patologias não encontradas nesse trecho foram as do tipo Trincas Interligadas (FC-3) do modelo III, já as demais existiram, porém, com menor frequência.

Após o usufruto das patologias encontradas, foram adquiridos através de cálculos, os valores do Índice de Gravidade Global tanto para a faixa direita da rodovia quanto para a faixa esquerda, sendo que para o lado direito da pista de rolamento obteve-se um valor de IGG de 312,70 e para o lado esquerdo 236,17, que significa que para valores de IGG acima de 160, o estado de conservação, segurança e conforto dos usuários da rodovia é considerado como conceito péssimo.

TRECHO 2: km 18+00m → km 18+300m

Relacionado ao segundo trecho em estudo, o levantamento visual do estado de preservação do pavimento tanto para o lado direito quanto para o lado esquerdo da rodovia se encontra no Anexo IV, já os Anexos V e VI mostram, respectivamente, as planilhas de cálculo do índice de gravidade global para a faixa direita e esquerda da pista de rolamento.

A Figura 40 apresenta defeitos encontrados no segundo trecho em análise.

Figura 40: Defeitos presentes no Km 18+00m até o km 18+300m

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Para este levantamento, as patologias mais presentes foram as Trincas Isoladas do modelo I, o Afundamento Plástico nas trilhas de roda (ATP) do modelo IV e o Desgaste do modelo VII, ambas presente em 100% das faixas, ou seja, em todos as estacas analisadas tanto do lado direito quanto para o lado esquerdo da rodovia. Outra patologia que se mostrou muito presente na rodovia foi a Exsudação do modelo VI, com frequência absoluta de 7 vezes para o lado esquerdo, resultando em um percentual de 87,5%.

O Índice de Gravidade Global (IGG) calculado para este trecho é de 348,83 para a faixa do lado direito e 277,17 para a faixa do lado esquerdo da rodovia, o que significa que, para os dois sentidos da pista de rolamento o pavimento apresenta condições péssimas de trafegabilidade, conforto e segurança aos usuários, ou seja, IGG>160.

TRECHO 3: km 23+00m → km 23+300m

O levantamento visual da situação de conservação da faixa direita e esquerda da rodovia referente ao terceiro trecho analisado consta no Anexo VII e, as planilhas de cálculo do IGG para a faixa direita e esquerda da pista de rolamento são apresentadas nos Anexos XIII e IX, respectivamente.

A Figura 41 exibe as irregularidades encontradas no terceiro trecho em estudo.

Figura 41: Irregularidades no Km 23+00m até o Km 23+300m

Para o Km 23+00m até o Km 23+300m, os defeitos que apresentaram frequência absoluta de 100% para a faixa esquerda da rodovia foram as Trincas do modelo I (Isoladas), o Afundamento Plástico nas trilhas de roda (ATP) do modelo IV e o Desgaste do modelo VII, já na faixa direta da rodovia, as Trincas Isoladas e o Afundamento Plástico

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nas trilhas de roda permaneceram com frequência absoluta de 100% e o Desgaste se mostrou presente em 7 trechos, correspondendo, 87,5% de ocorrências. Outros defeitos que ocorreram significativamente foram os Remendos do modelo (VIII) e as Trincas Interligadas (FC-2), sendo que os Remendos apresentaram 62,5% de representatividade no sentido direito e 75% no sentido esquerdo da rodovia, já as Trincas Interligadas (FC-2) apresentaram frequência absoluta de 87,5%. As únicas patologias não encontradas nesse trecho foram as do tipo Trincas Interligadas (FC-3) do modelo III, já as demais existiram, porém com menor frequência.

O IGG obtido para este trecho é de 237,37 para o lado direito da pista de rolamento e 296,97 para a faixa do lado esquerdo da rodovia, o que significa que tanto para o lado direito quanto para o lado esquerdo da rodovia, o pavimento se enquadra no conceito péssimo, ou seja, Índice de Gravidade Global >160, tornando precária as condições de segurança, comodidade e trafegabilidade dos motoristas.

TRECHO 4: km 30+00m → km 30+300m

O Anexo X mostra os resultados obtidos do levantamento visual do estado de preservação do pavimento para o quarto trecho, tanto para a faixa direita quanto para a faixa esquerda da rodovia, já os Anexos XI e XII apresentam, respectivamente, as planilhas de cálculo do IGG para o sentido direito e esquerdo da rodovia.

No quarto trecho, as patologias que apresentaram 100% de ocorrência para a faixa direita da rodovia foram os Afundamentos Plásticos na trilha de roda do modelo IV e o Desgaste do modelo VII, já para o lado esquerdo, foram as Trincas do modelo I, os Afundamentos Plásticos na trilha de roda (ATP), Desgaste do tipo VII e Remendo do tipo VIII. Entre os demais defeitos listados, apenas as Trincas Isoladas (FC-I) e as Trincas Interligadas (FC-2) apresentam maior relevância, sendo que a primeira apresenta 7 ocorrências para o lado direito com um percentual de 87,5%, e a segunda a com uma frequência absoluta de 62,5% para o lado direito e 75% para o lado esquerdo.

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Figura 42: Patologias no Km 30+00m até o Km 30+300m

O Índice de Gravidade Global (IGG) foi apurado através de cálculos realizados no sentido direito e esquerdo da rodovia, sendo que para o lado direito da pista de rolamento obteve-se um valor de IGG de 200,57 e para o lado esquerdo 316,11, o que significa, que para valores de IGG maiores que 160, o pavimento é conceituado como péssimo, acarretando maiores prejuízos aos usuários.

RESUMO DOS RESULTADOS DE IGG

A partir da análise dos resultados constatou-se que os quatro trechos da RS 307 apresentam condições péssimas de trafegabilidade, segurança e conforto aos usuários, isso devido aos defeitos encontrados no pavimento. Estes defeitos ocorrem devido ao excesso de carga dos veículos que trafegam pela RS 307 e também pela falta de manutenção da rodovia. É necessário realizar uma restauração para a RS 307, proporcionando assim, condições adequadas de trafegabilidade, segurança e conforto aos usuários.

O Quadro 12 apresenta um resumo da classificação da rodovia quanto ao seu conceito, como também, o valor do Índice de Gravidade Global para a faixa direita e esquerda da rodovia analisada.

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Quadro 12: Resumo dos trechos analisados

A Figura 43 apresenta através de um gráfico de barras os resultados encontrados do Índice de Gravidade Global (IGG) para cada trecho da ERS 307, tanto para o lado direito quanto para o lado esquerdo da pista de rolamento.

Figura 43: Resumo dos trechos analisados

312,7 348,83 237,37 200,57 236,17 277,17 296,97 316,17 0 50 100 150 200 250 300 350 400 1 2 3 4 Ín d ic e d e Gr av id ad e G lo b al (IGG) Trechos (Km) Lado Direito Lado Esquerdo

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5 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Neste capítulo são apresentadas as conclusões e as sugestões para pesquisas futuras.

CONCLUSÕES

No País são inúmeras as rodovias que não apresentam condições de trafegabilidade, devido à falta de manutenção, conservação e fiscalização das entidades responsáveis. Nesse âmbito, procurou-se através de uma avaliação objetiva do estado geral de rodovia, classificar a condição da pista de rolamento em quatro distintos trechos da ERS 307 na região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul.

Através da análise das condições gerais dos trechos analisados foi possível constatar que as patologias que apresentam-se com maior frequência na ERS 307 são as trincas isoladas, trincas por fadiga, desgastes, panelas, remendos e afundamentos nas trilhas de roda ocasionando condições precárias de trafegabilidade, conforto e segurança aos usuários.

Os 4 trechos foram analisados segundo a normativa DNIT 006/2003 – PRO (Avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semirrígidos - Procedimento) para conseguir classificar o estado de conservação do pavimento através do Índice de Gravidade Global (IGG) e pode-se concluir que a rodovia em estudo, apresenta conceito PÉSSIMO, sendo os valores encontrados entre 200 e 348. Isso comprova que a ERS em estudo, apresenta baixas condições de trafegabilidade, segurança e conforto ao tráfego, podendo causar graves acidentes. Além da análise dos defeitos, foram avaliados também a evolução dos afundamentos na trilha de roda externa e interna da rodovia, sendo os valores médios em torno de 13,45 mm para a Trilha de Roda Interna (TRI) e 18,83 mm para a Trilha de Roda Externa (TRE).

De uma forma geral, observa-se no País, uma diminuição da vida útil devido a uma série de fatores, dentre eles, pode-se citar: materiais inadequados, problemas de execução, problema de circulação dos veículos com excesso de cargas, como também pela ausência de fiscalização, investimentos e planos de manutenção das mesmas.

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Dessa forma, pode-se concluir que a ERS 307 necessita de maiores investimentos e cuidados, pois é uma rota que apresenta grande importância para área comercial, como também, é um meio de ligação importante tanto para as cidades maiores como para outros países.

SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS

A partir do trabalho realizado surgem novas opções para pesquisas futuras, visando uma avaliação completa da rodovia, tanto em termos de avaliação funcional quanto de uma avaliação estrutural, com o objetivo de realizar um projeto de restauração da mesma. Seguem as seguintes sugestões:

 Realizar o levantamento deflectométrico utilizando a Viga Benkelmann, para avaliação estrutural do pavimento;

 Determinar o Valor de Serventia Atual do pavimento através da avaliação subjetiva;

 Realização do estudo de tráfego da ERS 307;