UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
CARLOS ABRAÃO ROSETTI DE SOUZA
AVALIAÇÃO DE UM TRECHO NÃO PAVIMENTADO DA MT-160
PERTENCENTE AO MUNICÍPIO DE APIACÁS-MT SEGUNDO O
MÉTODO ICRNP
Sinop-MT
2018/1
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
CARLOS ABRAÃO ROSETTI DE SOUZA
AVALIAÇÃO DE UM TRECHO NÃO PAVIMENTADO DA MT 160
PERTENCENTE AO MUNICÍPIO DE APIACÁS-MT SEGUNDO O
MÉTODO ICRNP
Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Engenharia Civil – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop-MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Prof.ª Orientadora: Ana Elza Dalla Roza
Sinop-MT
2018/1
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Defeitos-tipo ... 12 Tabela 2 - Classificação do nível de severidade dos buracos ... 13 Tabela 3 - Fator de correção K ... 14
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - a) Rodovia no período da chuva; b) Rodovia no período da seca ... 7
Figura 2 – a) Drenagem Inadequada; b) Seção Transversal Imprópria; c) Corrugações; d) Excesso de poeira; e)Trilha de roda; f) Buracos; g) Perda de agregados ... 13
Figura 3 – Ábaco - Seção Transversal Imprópria ... 14
Figura 4 – Ábaco - Valores Dedutiveis Totais (VDT) ... 15
Figura 5 - ICRNP ... 16
Figura 6 - MT-160 ... 17
Figura 7 - Rodovia em estudo ... 18
Figura 8 - Unidades Simples ... 19
LISTA DE ABREVIATURAS
ICRNP – Índice de Condição da Rodovia Não Pavimentada VDI – Valor Dedutível Individual
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Avaliação de uma rodovia estadual não pavimentada pertencente
ao Município de Apiacás-MT segundo o método ICRNP
2. Tema: 30100003 – Engenharia Civil
3. Delimitação do Tema: 30103053 - Pavimentos 4. Proponente(s): Carlos Abraão Rosetti de Souza 5. Orientador(a): Ana Elza Dalla Roza
7. Estabelecimento de Ensino: Universidade do Estado de Mato Grosso 8. Público Alvo: Alunos, docentes e profissionais da área de estradas do
norte de Mato Grosso.
9. Localização: MT-160 10. Duração: 14 meses
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE FIGURAS ... II LISTA DE ABREVIATURAS ... III DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... IV 1 INTRODUÇÃO ... 6 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 7 3 JUSTIFICATIVA... 8 4 OBJETIVOS ... 9 4.1 OBJETIVO GERAL ... 9 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 9 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 10 5.1 PRINCIPAIS PATOLOGIAS ... 10 5.2 METODOLOGIA UTILIZADA ... 11
5.3 INSPEÇÃO DAS CONDIÇÕES DA SUPERFÍCIE DE ROLAMENTO ... 11
5.4 CÁLCULO DO ICRNP PARA UMA UNIDADE SIMPLES ... 13
6 METODOLOGIA ... 17
6.1 DETERMINACAO DA UNIDADE SIMPLES ... 18
7 CRONOGRAMA ... 21
8 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO ... 22
1 INTRODUÇÃO
O transporte de mercadorias e pessoas é feito basicamente através das estradas que segundo a CNT (Confederação Nacional de Transportes) totalizam 1.720.756 km, sendo apenas 211.468 km pavimentados.
Esses números nos mostram a necessidade de observação das vias não pavimentadas para que após a identificação do problema a manutenção seja feita de forma imediata evitando que sua estrutura seja comprometida.
Uma opção para auxiliar na identificação dos defeitos na rodovia é a caracterização do seu estado de utilização através do método ICRNP (Índice de Condição de Rodovia Não Pavimentada) que além de identificar também quantifica a severidade do defeito.
Logo, essa pesquisa busca avaliar as condições atuais de uma rodovia situada na MT-160, no trecho sob jurisdição do município de Apiacás, mostrando as condições da via tanto no ápice da seca como no ápice do período chuvoso.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
As estradas não pavimentadas, muitas vezes chamadas de estradas rurais compõem a maioria das rodovias no nosso país. Apesar do seu predomínio e importância, sua manutenção frequentemente acaba ocorrendo de forma tardia e inadequada, seja por falta de um profissional para identificar as patologias e gerir os reparos e/ou por insuficiência de equipamentos para o auxilio e qualidade na execução.
Sendo assim, é importante identificar os problemas e informar os responsáveis sobre os mesmos, pois o atraso na manutenção fragiliza as camadas mais profundas provocando falta de segurança e conforto como também um maior custo na sua reestruturação.(BAESSO e GONÇALVES, 2003).
O trecho em estudo passa por dois extremos, a época da seca e a época da chuva. No período de estiagem a estrada apresenta muitos buracos, corrugações e poeira. Já no período chuvoso, pela falta de manutenção a rodovia apresenta drenagem inadequada o que gera acúmulo de água na rodovia comprometendo tanto sua seção transversal como sua estrutura.
Figura 1 - a) Rodovia no período da chuva; b) Rodovia no período da seca Fonte: Nativa News
3 JUSTIFICATIVA
A segurança e conforto em uma rodovia estão diretamente ligados aos níveis de acidentes que nela ocorrem, logo as manutenções devem ocorrer de forma constante, evitando assim esse problema.
O estado de Mato Grosso tem como característica um regime de seca e um regime de chuvas, isso faz com que a estrada sofra alterações na sua pista de rolamento e em sua estrutura, logo é importante estudar qual a influência dessa variação de precipitação na rodovia.
O trecho a ser avaliado é a principal via utilizada para o escoamento de produtos da região, como também por famílias para ir até cidades vizinhas, sendo assim este estudo tem grande importância para auxiliar nas identificações de patologias.
4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GERAL
O estudo tem como objetivo a avaliação das condições de tráfego bem como a identificação de patologias de um trecho da MT-160, sob responsabilidade do município de Apiacás.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Identificar as patologias na rodovia MT-160, pertencente ao município de Apiacás.
• Determiar o ICRNP (Índice de Condição de Rodovia Não Pavimentada)
5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
De acordo com Baesso e Gonçalves (2003), as estradas rurais são uma necessidade básica para prover a uma determinada localidade um fluxo regular de mercadorias e serviços. Também são de suma importância para o transporte de pessoas, para o desenvolvimento da região e a sua qualidade influencia diretamente no bem-estar da população.
O Brasil possui 1.720.756 km de rodovias, dos quais apenas 211.468 km são pavimentados, o que representa 12,3% da extensão total (CNT – Confederação Nacional de Transportes).
Estradas não pavimentadas, ou também denominadas ‘estradas de terra’, são aquelas que não possuem qualquer tipo de tratamento superficial e têm em sua camada superficial apenas solo local, ou às vezes em mistura com agregado granular, decorrente de sua manutenção (EATON et al 1987 apud NUNES 2003).
Essas rodovias surgiram de forma empírica, seguindo o traçado da topografia da região, com base na demanda de transporte. Muitas delas evoluíram com o crescimento da comunidade e hoje se tornaram vias pavimentadas de grande fluxo.
Aproximadamente 91,6% da malha rodoviária não pavimentada encontra-se sob jurisdição dos governos municipais, sendo 7,45% de responsabilidade do governo estadual e 0,93% do governo federal (FATTORI, 2007). Esta grande parcela de rodovias não pavimentadas, sobre compromisso dos municípios, acarreta um baixo investimento de manutenção, que por sua vez, quando realizada, é feita de forma equivocada devido a falta de conhecimento técnico e equipamentos necessários
Segundo a EMBRAPA (2018), o Mato Grosso é o maior produtor de soja do Brasil. Grande parte dessa produção necessita do transporte, em primeiro momento, por estradas não pavimentadas. Por isso, há a necessidade de vias com dimensões e condições apropriadas para o tráfego.
5.1 PRINCIPAIS PATOLOGIAS
Segundo Silva (2009), entende-se por defeito (patologia) qualquer alteração na superfície da estrada que tem influência negativa nas suas condições de rolamento. Sendo assim, os principais defeitos presentes em vias não pavimentadas são: drenagem inadequada, seção transversal imprópria, trilhas de roda, corrugações,
buracos e perda de agregados.
Os defeitos estão relacionados com a qualidade do pavimento, boa capacidade de suporte e boas condições de rolamento e aderência são características fundamentais que uma estrada não pavimentada deve apresentar para garantir condições satisfatórias de tráfego (BAESSO e GONÇALVES, 2003). Estas condições estão ligadas diretamente a granulometria da camada de base, que quando atendida garantem o resultado esperado. A perfeita distribuição proporciona à estrada, suporte, aderência, coesão e linearidade.
Segundo Baesso e Gonçalves (2003), existem duas formas de avaliar as condições das vias não pavimentadas, que são a avaliação qualitativa e/ou quantitativa pelo uso de equipamentos dispendiosos e por consequência pessoal altamente treinado além da forma empírica pela observação levando-se em conta a experiência de campo de profissionais do setor. Os principais fatores observados serão a integridade da sua camada de base e sua capacidade como também a avaliação da superfície de rolamento.
5.2 METODOLOGIA UTILIZADA
A metodologia utilizada para a coleta de dados e obtenção de resultados se dará pelo método ICRNP, utilizando especialmente o livro Estradas Rurais – Técnicas Adequadas de Manutenção, escrito por Dalcio Pickler Baesso e Fernando Luiz R. Gonçalves publicado em 2003.
5.3 INSPEÇÃO DAS CONDIÇÕES DA SUPERFÍCIE DE ROLAMENTO
A avaliação da estrada conforme Baesso e Gonçalves (2003) é realizada com um veículo passando pela pista a uma velocidade média de 45 km/h e analisam-se as condições da rodovia, após este processo é realizada a quantificação dos defeitos encontrados entre baixa, média ou alta severidade. Os defeitos são classificados em 7 defeitos-tipo, como tratado na tabela 1.
Tabela 1- Defeitos-tipo
DEFEITO TIPO DENOMINAÇÃO
Defeito 01 Seção Transversal Imprópria Defeito 02 Drenagem Inadequada
Defeito 03 Corrugações
Defeito 04 Excesso de Poeira
Defeito 05 Buracos
Defeito 06 Trilha de Roda
Defeito 07 Perda de Agregados
Fonte: Baesso e Gonçalves (2003)
Para cada tipo de defeito existe um método de quantifica-lo entre baixa, média ou alta severidade. Baesso e Gonçalves (2003) apresentam esses métodos em tabelas ou ilustrações, algumas delas estão apresentadas na Figura 1 e na tabela 2.
Figura 2 – a) Drenagem Inadequada; b) Seção Transversal Imprópria; c) Corrugações; d) Excesso de poeira; e)Trilha de roda; f)Buracos; g) Perda de agregados
Fonte: Baesso e Gonçalves (2003)
Tabela 2 - Classificação do nível de severidade dos buracos
Diâmetro médio (m) Altura Máxima (h) < = 0,30 Entre 0,30 e 0,60 Entre 0,60 e 0,90 > 0,90 1 cm < = h < 5 cm B B M M 5 cm < = h < 10 cm B M A A h > 10 cm M A A A
Fonte: Baesso e Gonçalves (2003)
5.4 CÁLCULO DO ICRNP PARA UMA UNIDADE SIMPLES
Inicialmente calcula-se a densidade de cada defeito com restrição do excesso de poeira. Para esse cálculo utiliza-se um fator de correção K tratado na tabela a seguir.
Tabela 3 - Fator de correção K
Tipo de Defeito Valor
de K
01 - Seção Transversal Imprópria 3,281
02 - Drenagem Inadequada 3,281
03 - Corrugações 1,000
05 - Buracos 10,764
06 - Trilha de Roda 1,000
07 - Perda de Agregados 3,281
Fonte: Baesso e Gonçalves (2003)
Após a identificação do valor K, utiliza-se a equação 1 que relaciona diretamente esse índice de correção com quantidade de defeitos e uma constante, sendo esses itens divididos pela área total da unidade simples.
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 =𝑄𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜𝑠 𝑥 𝐾 𝑥 100
Á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑎 𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑆𝑖𝑚𝑝𝑙𝑒𝑠 Equação 1
O próximo passo consiste em relacionar a densidade de cada defeito com seu grau de severidade e então obtemos o Valor Dedutível Individual (VDI), como mostrado na Figura 3.
Figura 3 – Ábaco - Seção Transversal Imprópria Fonte: Baesso e Gonçalves (2003)
Para início desta etapa, encontra-se o Valor dedutível Final (VDF) na Equação 2 e o valor “q”. O VDF é a soma de todos os valores dedutíveis, enquanto que o valor “q” é o número de valores individuais de Valores Dedutíveis apresentando valor maior que 5 (BAESSO e GONÇALVES, 2003).
𝑉𝐷𝐹 = ∑ 𝑉𝐷𝐼 Equação 2
Com a relação de VDF e o valor “q” exemplificado na Figura 4, se obtém o ICRNP na Curva de ICRNP.
Figura 4 – Ábaco - Valores Dedutiveis Totais (VDT) Fonte: Baesso e Gonçalves (2003)
Para encontrar o valor do ICRNP para um trecho é utilizada a média ponderada dos valores encontrados para cada seção e a extensão total do trecho, como mostrado na Equação 3.
𝐼𝐶𝑅𝑁𝑃 𝑑𝑎 𝑟𝑜𝑑𝑜𝑣𝑖𝑎 =∑(𝐼𝐶𝑅𝑁𝑃 𝑑𝑜 𝑇𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜 𝑥 𝐸𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑑𝑜 𝑇𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜)
𝐸𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑑𝑎 𝑅𝑜𝑑𝑜𝑣𝑖𝑎 Equação 3
O Índice de Condição da Rodovia Não Pavimentada - ICRNP é um índice numérico baseado numa escala variando de 0 (zero) a 100 (cem). Ele indica a integridade da rodovia e suas condições de operação (BAESSO e GONÇALVES, 2003). Logo, após o cálculo do ICRNP podemos estabelecer sua classificação:
Figura 5 - ICRNP
Fonte: Baesso e Gonçalves (2003)
Um importante componente do sistema de gerenciamento da manutenção das rodovias é o exame das condições de superfície e os procedimentos para sua avaliação (BAESSO e GONÇALVES, 2003). Através deste exame iremos quantificar os problemas e definir a condição da pista de rolamento, indicando assim a necessidade de manutenção imediata ou não.
6 METODOLOGIA
A metodologia deste trabalho descreve as etapas necessárias para a obtenção e análise do ICRNP (Índice de Condição da Rodovia Não Pavimentada) em um trecho de 20 km na rodovia MT-160 de domínio do município de Apiacás - Mato Grosso o trecho em estudo esta apresentado na Figura 6
Figura 6 - MT-160 Fonte: Google Maps (2018)
Na Figura 7, apresentada a seguir, é possível observar alguns pontos da rodovia em estudo
Figura 7 - Rodovia em estudo Fonte: Acervo Pessoal
6.1 DETERMINACAO DA UNIDADE SIMPLES
Para iniciar a avalição do espaço, primeiro deve-se dividi-lo em seções menores.Segundo Macedo Junior (2017), unidade simples é o menor componente da rede e nele serão feitas as inspeções das condições da rodovia. Em geral, são
necessárias somente 2 unidades simples a cada 2 Km de pista de forma a que se represente uma seção (BAESSO e GONÇALVES, 2003).
Como o intervalo analisado possui aproximadamente 21 km, e dividir o trecho em 21 unidades tornaria o trabalho longo, será tomado apenas 5 unidades simples em torno de 250 m² ou equivalente a 50 m de pista cada.
Figura 8 - Unidades Simples Fonte: Google Maps (2018)
A avaliação da rodovia será feita 4 vezes ao ano, duas no período crítico de seca (julho e agosto) e duas no período crítico de chuvas (dezembro e janeiro), meses determinados a partir da precipitação pluviométrica da região, apresentada na Figura 9.
Figura 9 - Climograma Apiacás-MT Fonte: CLIMATE-DATE.ORG (2018)
Os defeitos avaliados serão: Seção Transversal Imprópria; Drenagem Inadequada; Corrugações; Buracos; Trilha de Roda e Perda de Agregados para cada unidade simples, sendo esses defeitos apresentados na Figura 2.
7 CRONOGRAMA
ATIVIDADES
2018 2019
JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL Revisão bibliográfica complementar Análise preliminar Coleta de dados Leituras e elaboração de resumos Elaboração do projeto Entrega do projeto de pesquisa Coleta de dados complementares Redação da monografia Revisão e entrega oficial do trabalho Apresentação do trabalho em banca
8 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
BAESSO, D. P. e GONÇALVES, F. L. R., Estradas Rurais – Técnicas Adequadas
de Manutenção. Governo do Estado se Santa Catarina, Florianópolis – SC, 2003.
CLIMATE-DATE. Disponível em: <https://pt.climate-data.org/location/33906/>. Acesso em 25 de Maio de 208.
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE (CNT). Disponível em: <http://agenciabrasil.ebc.com.br/economia/noticia/2017-08/pesquisa-da-cnt-diz-que-427-das-rodovias-federais-sao-boas-ou-otimas>. Acesso em 08 de Abril de 2018.
EATON, R. A.; GERARD, S.; DATTILO, R.S. (1987) Method for Rating Unsurfaced
Roads. Transportation Research Record 1106, v.02, p.34–42.
EMBRAPA. Disponível em: <https://www.embrapa.br/soja/cultivos/soja1/dados-economicos>. Acesso em 10 de Abril de 2018
FATTORI, B. J., Manual para Manutenção de Estradas com Revestimento
Primário. Trabalho de Diplomação apresentado ao Departamento de Engenharia
Civil da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, RS 2007.
GOOGLE. Software Google Maps. Disponível em:< https://www.google.com.br/maps > . Acesso em 30 maio 2018.
NATIVA NEWS. Disponível em: < http://www.nativanews.com.br>. Acesso em 27 de Maio de 2018.
NUNES, T.V.L. Método de Previsão de Defeitos em Estradas Vicinais de Terra
com Base no Uso das Redes Neurais Artificiais: Trecho de Aquiraz – CE.
Dissertação (Mestrado), Programa de Mestrado em Engenharia de Transportes, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE, 2003.188 fls.
SILVA, T. O., Estudo de Estradas Não Pavimentadas da Malha Viária do
Município de Viçosa-MG. Tese (Doutorado), Universidade Federal de Viçosa,
