Tópicos laboratoriais e/ou exercícios (10.
oParte)
Hélio Marcos Fernandes Viana
Conteúdo da aula
Exemplo do dimensionamento de pavimento flexível rodoviário pelo método do DNER (atual DNIT).
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1.o) Pede-se dimensionar um pavimento flexível entre as estacas 4020 e 4127, de uma rodovia interestadual, para o dimensionamento do pavimento são dados:
a) Tráfego de projeto sendo N = 5,0.108 solicitações do eixo de 8,2 toneladas; b) Revestimento de concreto betuminoso (ou asfáltico) usinado a quente; c) Base de brita graduada (camada granulada), e CBR da base = 95%; d) Subbase de solo, e CBR da subbase = 25%;
e) Reforço do subleito de solo, e CBR do reforço do subleito = 7%; e f) Subleito de solo, e CBR do subleito = 4%.
OBS(s).
i) Quando o material utilizado no pavimento for solo utilize coeficiente de equivalência estrutural de camada granular (K = 1,0);
ii) Quando na utilização do gráfico, da Figura 1.1, use a reta do CBR = 20% se o valor CBR do material de suporte for maior do que 20%; e
iii) A menos da camada asfáltica, a espessura mínima para qualquer camada do pavimento é de 15 cm.
Tabela 1.1 - Coeficientes de equivalência estrutural usados no dimensionamento das camadas do pavimento
Tabela 1.2 - Espessuras mínimas da camada de revestimento asfáltico em função de N (recomendadas pelo DNER)
Componentes do pavimento Coeficiente K
Base ou revestimento de concreto betuminoso (ou
asfáltico) 2,00
Base ou revestimento de pré-misturado a quente de
graduação densa 1,70
Base ou revestimento de pré-misturado a frio de
graduação densa 1,40
Base ou revestimento betuminoso por penetração
direta ou invertida (tratamentos superficiais) 1,20
Camadas granulares 1,00
Solo cimento com resistência à compressão a 7
dias superior a 45 kg/cm2 1,70 Solo cimento com resistência à compressão a 7
entre 45 e 28 kg/cm2 1,40 Solo cimento com resistência à compressão a 7
entre 28 e 21 kg/cm2 1,20
Bases de Solo-Cal 1,20
N Espessura Mínima do Revestimento Betuminoso ou Asfáltico
N 106 Utilizar tratamentos superficias betuminosos. De acordo ao DER-MG, pode-se utilizar 2,5 cm de tratamento superficial betuminoso. 106 < N 5x106 Utilizar revestimentos betuminosos com 5,0 cm
5x106 < N 107 Concreto asfáltico usinado a quente com 7,5 cm
107 < N 5x107 Concreto asfáltico usinado a quente com 10,0 cm
Figura 1.1 - Gráfico utilizado para o dimensionamento das camadas do pavimento (subjacentes à camada de material betuminoso)
Figura 1.2 - Croqui (ou esquema) comumente empregado para o dimensionamento de pavimentos flexíveis rodoviários
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Resposta:
Para o dimensionamento do pavimento, em questão, utiliza-se a Figura 1.2 do croqui (ou esquema) comumente empregado para o dimensionamento de pavimentos flexíveis rodoviários. Além disso, utiliza-se o seguinte roteiro de cálculo: R.KRB.KB H20 (1.1)
R.KRB.KB h20.KS Hn (1.2)
R.KRB.KB h20.KS hn.KREF Hm (1.3) em que:
Hm = espessura total do pavimento necessária para proteger o subleito (cm);
Hn = espessura total do pavimento necessária para proteger o reforço do subleito
(cm);
H20 = espessura total do pavimento necessária para proteger a subbase (cm);
R = espessura do revestimento (cm); B = espessura da base (cm);
h20 = espessura da subbase (cm);
hn = espessura do reforço do subleito (cm); e
KR, KB, KS e KREF = respectivamente, são os coeficientes estruturais do revestimento,
da base, da subbase e do reforço do subleito. a) Cálculo da espessura da BASE (B)
i) Determina-se KR, KB, e R (pelas tabelas anteriores);
ii) Determina-se H20, a partir do CBR da subbase, do valor de N e do gráfico da
Figura 1.1; e
iii) Calcula-se a espessura da Base (B) pela eq. (1.1).
20 B R B.K H K . R
Como base na Tabela 1.1, tem-se que: KR = 2,0 e KB = 1,0;
Como base na Tabela 1.2 para N = 5,0.108
, tem-se R = 12,5 cm; e Como base na Figura 1.1 para N = 5,0.108
e CBR da subbase = 25%, tem-se que H20 (espessura total do pavimento necessária para proteger a subbase) = 32 cm.
Logo: 12,5.2,0B.1,032 cm cm 7 1 25 32 B
b) Cálculo da espessura da SUBBASE (h20)
i) Determina-se KS pela Tabela 1.1;
ii) Determina-se Hn, a partir do CBR do reforço do subleito, do valor de N e do gráfico
da Figura 1.1; e
iii) Calcula-se a espessura da subbase (h20) pela eq.(1.2).
n S 20 B R B.K h .K H K . R
Como base na Tabela 1.1, tem-se que: KR = 2,0, KB = 1,0 e KS = 1,0;
Como base na Tabela 1.2 para N = 5,0.108
, tem-se R = 12,5 cm; e Como base na Figura 1.1 para N = 5,0.108
e CBR do reforço do subleito = 7%, tem-se que Hn (espessura total do pavimento necessária para proteger o reforço do
subleito) = 65 cm. Logo: 12,5.2,015.1,0h20.1,065 cm cm 25 1 40 65 h20
c) Cálculo da espessura do reforço do subleito (hn)
i) Determina-se KREF pela Tabela 1.1;
ii) Determina-se Hm, a partir do CBR do subleito, do valor de N e do gráfico da Figura
1.1; e
iii) Calcula-se a espessura do reforço do subleito (hn) pela eq (1.3).
m REF n S 20 B R B.K h .K h .K H K . R
Como base na Tabela 1.1, tem-se que: KR = 2,0, KB = 1,0, KS = 1,0 e KREF = 1,0;
Como base na Tabela 1.2 para N = 5,0.108
, tem-se R = 12,5 cm; e Como base na Figura 1.1 para N = 5,0.108
e CBR do subleito = 4%, tem-se que Hm (espessura total do pavimento necessária para proteger o subleito) = 89 cm.
Logo: 12,5.2,015.1,025.1,0hn.1,089 cm cm 24 0 , 1 65 89 hn
Finalmente, as espessuras do pavimento, em questão, são: Espessura da camada asfáltica de CAUQ = 12,5 cm; Espessura da camada de base = 15 cm;
Espessura da camada de subbase = 25 cm; e
Espessura da camada de reforço do subleito = 24 cm.
Referências Bibliográficas
DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. Método de projeto
