Avaliação do índice de serventia urbano e índice de gravidade global em vias
no município de Sinop/MT
Evaluation of urban efficiency index and global gravity index on roads in Sinop / MT
Fabrício Profeta da Cruz 1, Rogério Dias Dalla Riva 2Resumo: O diagnóstico de defeitos em um pavimento é uma ferramenta importante para mantê-lo em condições aceitáveis e trazer economia em sua manutenção, permitindo tomar decisões de intervenções corretivas e até mesmo futuras intervenções, contudo a avaliação de pavimentos urbanos em dias atuais se torna muito vaga diante de suas peculiaridades, por esse motivo foi aplicado duas metodologias de avaliação de pavimentos em vias urbanas no município de Sinop-MT com diferentes condições de tráfego. O objetivo deste trabalho foi comparar o método do IGG (DNIT 006, 2003) com o método ISU (VILLIBOR et al., 2009), aplicados em vias
urbanas e consideradas as variabilidades das mesmas. As metodologias foram aplicadas nas vias: Avenida Dom Henrique, Avenida Alexandre Ferronato e Rua Colonizador Ênio Pipino. Os resultados obtidos apontaram o método do ISU com condições nos pavimentos mais adequados para esse tipo de avaliação, porém é necessário incluir outros tipos de defeitos no inventário de avaliação da metodologia para obter resultados ainda mais significativos para essas vias.
Palavras-chave: IGG; ISU; avaliação de pavimentos flexíveis.
Abstract: The defects diagnosis in a surface is an important tool to keep it in acceptable conditions and bringing economy its maintenance allowing to take correctives interventions decisions and even future interventions, however the evaluation of urban floors, nowadays it becomes very vague on its peculiarities, therefore two methodologies of urban evaluation were applied on roads in Sinop - MT with different traffic conditions. The objective of this paper was to compare the IGG method (DNIT 006, 2003) with the ISU. method (VILLIBOR et. al , 2009 ) applied on urban roads and considered their variabilities. The methodologies were applied on roads: Dom Henrique Avenue and Alexander Ferronato Avenue and Colonizador Ênio Pipino Street. The obtained results showed the ISU method with the most suitable conditions on roads for this evaluation type, but it is necessary to include other defects types in the inventory of methodology evaluation to obtain more meaningful results.
Keywords: IGG; ISU; evaluation of flexible pavements.
1 Introdução
A pavimentação de vias urbanas dos municípios de médio e pequeno porte nos dias atuais ainda é motivo de muitas dúvidas e incertezas, por não haver normativas especificas e possuir pouca bibliografia sobre o assunto, isso dificulta tomar decisões de manutenção. A ausência de manutenção preventiva nas malhas viárias resulta no surgimento de trincas que posteriormente evoluem para panelas e rupturas localizadas motivadas pela idade elevada do pavimento. A manutenção de vias pública de maneira adequada se torna difícil pelos seguintes fatores: tráfego elevado motivado pelo mau funcionamento do transporte público; alteração frequente das classes das vias; vias insuficientes para fluxo de veículo pesado, (VILLIBOR et al., 2009).
De acordo com (VILLIBOR et al., 2009) a perda de
funcionalidade de pavimentos urbanos está ligado também a esses fatores:
- Idade elevada dos pavimentos urbanos;
- Manutenção quase somente pelos serviços de tapa-buraco;
-Falta de intervenção em serviços de rejuvenescimento e recapeamento em pavimentos em deterioração.
Em vista desses aspectos de degradação citados no parágrafo anterior, em uma breve visita técnica pelo município de Sinop-MT constata-se a perda de funcionalidade em alguns trechos de vias. O aparecimento de patologias concentradas em trechos de ruas e avenidas localizadas no perímetro urbano, conforme Figura 1, podem ser causados por desgaste de utilização, trincas no pavimento agravado pelo período chuvoso, tráfego de veículos não adequados para os fins da via, falta de manutenção ou manutenção de baixa qualidade que resulta em remendos com abaulamento nas bordas, e até mesmo pela má execução de serviços de pavimentação pelas empresas contratadas. Na maioria das vias do município o revestimento é de TSD (Tratamento Superficial Duplo), em razão do baixo custo de execução, explicando assim o uso predominante pelos responsáveis do setor de obras da cidade. Como consequência pode sofrer uma degradação mais acelerada por apresentar espessura entre 2 a 3 cm.
Figura 1. Defeitos encontrados nas vias da cidade de Sinop-MT. Fonte: Autoria própria.
1 Graduando em Engenharia Civil, UNEMAT - Universidade
do Estado de Mato Grosso, Campus de Sinop, Brasil, e-mail: fabricio_profeta@hotmail.com
2 Professor adjunto, UNEMAT - Universidade do Estado de
A ocorrência de patologia nessas vias pode ser identificada a olho nu e classificadas segundo normativa DNIT 005 (2003). Os levantamentos de defeitos de superfície têm a funcionalidade de avaliar o estado que se encontra o pavimento, (BERNUCCI et al., 2008).
O método do DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Trânsito) é embasado na norma DNIT 006 (2003), em que são considerados apenas os defeitos incidentes na superfície de avaliação separadas por estações ao longo de um determinado trecho, a partir disto é calculado o IGG (Índice de Gravidade Global). O método já é consolidado pelos profissionais para avaliação de pavimentos rodoviários.
Os autores (VILLIBOR et al., 2009) apresentam um método de avaliação de superfície denominado ISU (Índice de Serventia Urbano) onde expõem a condição do revestimento em uma escala de 0 a 100, que ao contrário do IGG, não leva em consideração alguns tipos de patologias por se tratar de vias urbanas, os autores presumem que os indicadores acima representem a forma de avaliação mais adequada para esses tipos de pavimentos.
O escopo deste trabalho foi analisar a superfície do pavimento em vias localizadas dentro do perímetro urbano no município de Sinop, buscando uma metodologia de avaliação que melhor represente a situação atual do revestimento analisado, levando em consideração grande variabilidade por se tratar de vias com características urbanas. Para isso confrontou-se dois métodos de avaliação de superfície, o método do DNIT 006 (2003) e o método dos autores (VILLIBOR et al., 2009).
2 Revisão teórica
2.1 Definição e classificação dos pavimentos
Segundo o (DNIT, 2006), o pavimento é uma estrutura construída sobre a terraplanagem, constituída de camadas finitas com o objetivo de absorver as cargas verticais e horizontais, fornecendo conforto e segurança ao usuário. Este ainda classifica os pavimentos em flexíveis, semirrígidos e rígidos; sendo:
- Flexível: são pavimentos que possuem deformações elásticas consideráveis em sua camada, a carga aplicada se distribui para as camadas adjacentes de forma igualitária.
- Semirrígidos: é o tipo de pavimento com base rígida constituída por algum tipo de material cimentício que confere propriedade rígida a base e revestido por material betuminoso.
- Rígidos: tem como característica pouca deformação em revestimento, sendo muito mais rígido que as camadas inferiores e é constituído de material rígido normalmente de concreto de cimento Portland.
2.2 Tipos de revestimentos mais comuns
Serão abordados neste tópico apenas os tipos de revestimentos relacionados a este trabalho, ou seja, o CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado à Quente); o PMF (Pré-Misturado à Frio); e o TS (Tratamento Superficial).
O CBUQ é uma mistura de agregados graúdos, agregados miúdos, material de enchimento e concreto asfáltico misturados e usinados à quente, é caracterizado pela sua granolometria contínua com poucos vazios em sua constituição. (BERNUCCI et al.
. 2008).
O PMF resume-se em agregados graúdos, agregados miúdos, material de enchimento e emulsão asfáltica de petróleo. São misturados em temperatura ambiente podendo ser confeccionado em usinas simples ou em usinas móveis. O PMF é considerado de fácil execução por ser produzido em temperatura ambiente e o uso de equipamentos de simples manuseio com aplicação em vias de tráfego leve. (BERNUCCI et al. , 2008).
O tratamento superficial é o resultado da aplicação de ligante asfáltico no agregado sem mistura prévia, e posteriormente compactado de forma a resultar em uma camada de espessura esbelta, o tratamento superficial é indicado apenas para tráfego muito leve. O tratamento superficial pode ser dividido em três principais tipos: tratamento superficial simples (TSS), tratamento superficial duplo (TSD) e tratamento superficial triplo (TST). (BERNUCCI et al. , 2008).
2.3 Definições e classificação dos tipos de patologias
Várias entidades internacionais, como: a (ODOT, 2010), (USDOT, 2003), Maintenance and Paviment Manangement, e outras, disponibilizam catálogos de
defeitos ocorrentes em pavimentos flexíveis e pavimentos rígidos. No Brasil o DNIT disponibiliza a norma (DNIT 005, 2003), que cataloga diversos tipos de patologias de superfície comuns em pavimentos flexíveis e semirrígidos.
Os tipos de defeitos encontrados em pavimentos flexíveis são classificados de acordo com suas principais características.
Segundo (DNIT 005, 2003), as fendas são quaisquer separações entre partes na superfície do pavimento subdivididas em fissuras (FI), trincas isoladas e trincas interligadas. As trincas isoladas são subdivididas em: trincas isoladas transversais curtas (TTC), trincas isoladas transversais longas (TTL), trincas isoladas longitudinais curtas (TLC), e trincas longitudinais longas (TLL) classificadas conforme sua severidade (FCI), (FCII), (FCIII). As trincas interligadas se subdividem em: trincas em blocos com erosão nas bordas (TBE) e sem erosão nas bordas (TB), trincas couro de jacaré com erosão nas bordas (JE) e sem erosão nas bordas (J).
Os afundamentos são deformações permanentes decorrentes de deflexões no pavimento, podem ser plásticos ou consolidados, classificados em: afundamento plástico (ALP), afundamento plástico da trilha (ATP), afundamento consolidado local (ACL) e afundamento consolidado da trilha (ATC).
(USDOT, 2003) caracteriza o escorregamento (E), como sendo um deslocamento longitudinal de uma área localizada do pavimento, geralmente provocada por frenagem ou aceleração do veículo, normalmente situada em locais de curvas ou colinas, podendo assim possuir deslocamento vertical.
pavimento. A causa pode ser por esforços tangenciais, (TROMBETTA, 2010).
A exsudação (EX) é a afloração do ligante betuminoso na superfície do revestimento, causado pela migração do ligante no revestimento. (DNIT 005, 2003).
Conforme (USDOT, 2003), o “Patch” remendo é uma porção da superfície do pavimento, superior a 0,1m² de área, que foi removido e substituído ou é um material adicional na superfície do pavimento original. O remendo é subdividido em superficial (RS) e profundo (RP).
A panela ou o buraco (P) são cavidades que resultam na desintegração das camadas do pavimento, pela presença de esforços do tráfego e pela presença de água. Alguns defeitos também podem evoluir para buracos, são eles: fragmentação causada por trincas, fadiga e desgaste, (TROMBETTA, 2010).
De acordo com norma (DNIT 005, 2003), o desgaste é a desagregação dos agregados da camada do revestimento, caracterizado por aspereza que é provocado por tensões tangencias devido o tráfego.
2.4 Avaliação de Pavimento Flexível
Todo pavimento é construído para durar certo tempo, de maneira que sua condição vai de “Muito Boa a Péssima”, conforme o declínio de sua funcionalidade ao rolamento no decorrer de seu “ciclo de vida”, (DNIT ,2006.). (BERNUCCI et al., 2008) comentam sobre a perda de funcionalidade3 do pavimento em que sua principal função é exercer trafegabilidade em qualquer etapa do ano e situação climática, e conceder conforto ao rolamento e segurança. O pavimento ao deixar de exercer suas funções pode gerar custos adicionais aos usuários pela manutenção de peças para o veículo, pelo consumo maior com combustível, e desgaste de pneus.
Desse modo a manutenção do pavimento deve ser uma ação rotineira efetuada com o intuito de manter sempre o pavimento, quando possível, próximo das suas condições originais, (SILVA, 2008).
Para manter o pavimento em suas condições originais como citado, para isso ocorrer é necessário um diagnóstico rotineiro em que (TROMBETTA, 2010) ressalta que a análise das condições de um pavimento é essencial para avaliar sua funcionalidade ao conforto e segurança proporcionado ao usuário, sua capacidade estrutural, resistência à drenagem e irregularidade longitudinal. A avaliação do pavimento compreende num conjunto de ações destinadas a obtenção de dados para definir parâmetros que possibilitam o diagnóstico funcional do pavimento, de maneira que possa detectar necessidades atuais e futuras de manutenção.
Com relação à avaliação de pavimentos, há tempos a avaliação funcional de superfície era feita de forma subjetiva, atualmente existem vários medidores disponíveis em qualquer órgão rodoviário que facilitam a maior compreensão do pavimento. O pavimento deve ser restaurado quando atingir altos valores de severidade. (DNIT, 2006).
Todavia, quando o pavimento atinge altos valores de severidade significa que houve nele uma perda
considerável de serventia.
A serventia está relacionada à condição do pavimento, no qual é atribuído um valor numérico a um determinado trecho a partir das médias das notas atribuídas ao conforto ao rolamento em um dado momento de sua vida. O valor de serventia do pavimento reduz no decorrer do tempo de sua vida e os principais fatores que influenciam em sua eficiência são: fatores climáticos e o tráfego, (DNIT, 2011). O clima contribui para a deterioração do pavimento devido à infiltração da água de chuva pelas suas aberturas existentes que ocasiona queda de capacidade de suporte do material de base. O tráfego tem sua contribuição substancial pelas constantes solicitações na estrutura do pavimento. Quando o pavimento sofre baixos valores de serventia deve ocorrer intervenções corretivas para elevar o valor de serventia novamente, como é ilustrado na Figura 2, (ROCHA, 2009).
Figura 2. Valor de serventia atual versus tempo. Fonte: (BERNUCCI et al., 2008).
2.5 Avaliação de Vias Urbanas
Normalmente as restaurações, intervenções e o dimensionamento de pavimentos urbanos são embasados em normas para rodovias rurais que possuem tráfego de fluxo contínuo e alta velocidade, ao contrário das vias urbanas que apresentam fluxo descontínuo e pequenos trajetos em baixa velocidade. Diante dessas características é essencial uma abordagem diferenciada, em função de obter economia e técnica para manutenção de vias urbanas,(VILLIBOR et al., 2009).
A solução obtida por (VILLIBOR et al., 2009) para avaliar pavimentos urbanos é caracterizada pelo Índice de Serventia Urbano – ISU que define o momento mais oportuno para uma intervenção. Esse método foi aplicado em diversas regiões da cidade de São Paulo - SP, no qual foram realizadas avaliações por amostragem dos defeitos incidentes na superfície mais representativos ao desconforto ao usuário. Essas avaliações são realizadas a partir da medição das áreas de incidências dos defeitos do decorrer de um subtrecho homogêneo.
2.5 Subtrecho homogêneo
O subtrecho homogêneo compreende a distância que possuem características similares e uniformes ao decorrer da extensão da via, para levantamento das condições do pavimento. (DNIT 007, 2003).
3 Os defeitos podem ser classificados em duas classes:
A escolha dos segmentos de comportamento homogêneos é de muita importância para o projeto de restauração, no entanto não há regras rigorosas para sua definição, somente sendo requerida experiência e bom senso por parte do projetista. (DNIT, 2006). A definição e delimitação dos subtrechos homogênios é baseada na norma (DNIT 007, 2003), porém esta foi adaptada para melhor se adequar a realidade das vias urbanas.
3 Metodologia
Os tópicos seguintes descrevem os materiais utilizados na confecção do trabalho, bem como normativas de técnicas empregadas.
3.1 Locais de ensaio
Este artigo avaliou a funcionalidade do pavimento nas vias urbanas do município de Sinop - MT, no período chuvoso, entre os meses de março e abril, em que se constata normalmente o aumento das patologias incidentes nas vias do município, foram avaliadas 3 (três) vias do município que possuem relativa importância no sistema viário da cidade por dar acesso a pontos de uso comum, e por possuir diferentes condições de tráfego. As vias em questão são: Avenida Dom Henrique (antiga Avenida da Saudade), Avenida Alexandre Ferronato, Rua Colonizador Ênio Pipino.
A Avenida Dom Henrique (Figura 3) situada próximo ao Campus da UNEMAT (Universidade do Estado de
Mato Grosso) e cemitério municipal, liga a região central com o aeroporto, a EMBRAPA (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária), a FASIPE (Faculdade de Sinop), dentre outros locais. Possui pista dupla e revestida com TSD (Tratamento Superficial Duplo) (SOMS, 2014), tem como característica o fluxo de veículos leves (veículos de passeio). A extensão estudada compreende-se em 1080 metros, dividida em apenas um subtrecho homogêneo.
Figura 3. Localização da Avenida Dom Henrique. Fonte: Google Maps ® adaptado pelos autores.
A Avenida Alexandre Ferronato (Figura 4) localizada no setor industrial, tem como predominância o fluxo de veículos de passeio por ligar a região central da cidade com a UFMT(Universidade Federal de Mato Grosso), a UNIC (Universidade de Cuiabá) campus
industrial e a região Rural do município, sendo revestida com CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado à Quente) (SOMS, 2014), e TSD (Tratamento Superficial Duplo) (SOMS, 2014), com extensão análisada de 1520 metros, dividida em dois subtrechos homogêneos. Subtrecho A (revestimento
CBUQ) extensão de 980,00 metros e subtrecho B (revestimento TSD) com extensão de 540,00 metros.
Figura 4. Localização da Avenida Alexandre Ferronato. Fonte: Google Maps ® adaptado pelos autores.
A Rua Colonizador Ênio Pipino (Figura 5) localizada no setor industrial, paralela a BR 163, liga o setor norte com o setor sul da cidade de Sinop, possui um relevo plano e é revestida com TSD (Tratamento Superficial Duplo) em toda sua extensão (SOMS, 2014). Dispõe de um tráfego significativo de veículos de múltiplos eixos por ser paralela a BR 163 e conter muitas empresas a sua margem (posto de combustível, concessionárias de veículos e de máquinas agrícolas, restaurantes, etc.). A extensão, em estudo, compreende-se em 1100,00 metros, dividida em apenas um subtrecho homogêneo.
Figura 5. Localização da Rua Colonizador Ênio Pipino. Fonte: Google Maps ® adaptado pelos autores.
3.2 Métodos aplicados
A metodologia aplicada foi fundamentada em dois métodos de avaliação de defeitos em superfície: o método descrito pelo (DNIT 006, 2003) e o método dos autores(VILLIBOR et al., 2009).
3.2.1 Método (DNIT 006, 2003)
Foram utilizados para a coleta de dados in loco
matérias para demarcação (trena, tinta spray, giz), planilha de inventário, equipamentos de sinalização e treliça metálica.
Para estimar o IGG (Índice de Gravidade Global) foram inventariadas as estações de avaliação a cada 20 metros na faixa de maior tráfego em um lado da pista de rolamento ou alternando em faixas no caso de pista simples, por todo subtrecho homogêneo. Os subtrechos homogêneos compreendem em um trecho escolhido na via que possuem as mesmas características, conforme (DNIT 007, 2003).
cada estação uma área de 6 m de extensão e largura igual a da faixa de tráfego. São considerados apenas os defeitos incidentes na superfície de avaliação (os exemplos podem ser vistos nas Figuras 6 e 7. (DNIT 006, 2003).
Figura 6. Esquema da superfície de avaliação da Rua Colonizador Ênio Pipino (unidades em metro). Fonte: (BERNUCCI et al. , 2008) adaptado pelo autor.
Figura 7. Esquema da superfície de avaliação da Av. Dom Henrique e Av. Alexandre Ferronato (unidades em metro). Fonte: (BERNUCCI et al. , 2008) adaptado pelo autor. As anotações das incidências dos defeitos foram feitos por meio de planilhas, e, utilizado também a norma (DNIT 005, 2003) para identificar os defeitos e padronizar as codificações (Figura 9). Os defeitos anotados na planilha são decorrentes das observações das superfícies de avaliação em cada estação, Figura 8.
Figura 8. Exemplo de Superfície de avaliação no local. Fonte: Autoria própria.
Figura 9. Comparação de trinca isolada da norma 005/2003, com trinca isolada encontrada no local de estudo. Fonte: (DNIT 005, 2003) /Autoria própria.
Os afundamentos de trilha de roda foram medidos com o auxílio da treliça metálica, as medições ocorreram em ambas às trilhas, interno (TRI) e externo (TRE), adotou-se o maior valor de cada estação, conforme especifica (DNIT 006, 2003). Após a coleta de dados in loco foi necessário separar
os tipos de defeitos conforme as especificações do (DNIT 006, 2003), em que divide os defeitos em oito categorias a fim de que sejam ponderadas as frequências relativas (Tabela 1). As fendas têm como critério de divisão, a gravidade ou a severidade, sendo elas: fissuras, trincas isoladas (tipo 1), trincas interligadas (tipo 2) e trincas interligadas com erosão nas bordas (tipo 3). Os afundamentos de trilha de rodas e o afundamento local são do tipo 4. As corrugações, panelas e ondulações são do tipo 5. A exsudação é do tipo 6. O desgaste é do tipo 7 e o remendo é do tipo 8. Os fatores de ponderação ( ) correspondentes a cada tipo de ocorrência servem para ponderar os defeitos de maior gravidade ou severidade, sendo os defeitos que causam maior prejuízo ao rolamento. (DNIT 006, 2003).
Tabela 1. Valor do fator de ponderação Tipo de
Ocorrência Codificação de ocorrências Fator de Ponderação
1 FI (TTC,TTL,TLC, TLL e TRR) 0,2
2 FC-2 (J e TB) 0,5
3 FC-3 (JE e TBE) 0,8
4 ALP, ATP e ALC, ATC 0,9
5 O, P, E 1,0
6 EX 0,5
7 D 0,3
8 R 0,6
Fonte: (DNIT 005, 2003) adaptado pelo autor. Esses fatores de ponderação foram utilizados para o cálculo do índice de gravidade individual (Equação 01) que corresponde ao produto do fator de ponderação ( ) com a frequência relativa ( ) dos defeitos. Os valores de ponderação para trilhas de roda foram obtidos seguindo a norma (DNIT 006, 2003).
(Equação 01) Sendo:
: frequência relativa;
: fator de ponderação, de acordo com a Tabela 1. A frequência relativa ( ) representa a quantidade de ocorrência verificada, como demonstrado na Equação 2:
(Equação 02) Sendo:
: frequência relativa; : frequência absoluta;
As Equações 03 e 04 foram utilizadas para determinar a média e a variância das TRE e TRI, conforme (DNIT 006, 2003). Os afundamentos de trilhas de roda para as vias de pista dupla, que é o caso da Avenida Dom Henrique e Avenida Alexandre Ferronato foram consideradas as medidas das TRE e TRI da faixa de maior tráfego e para a Rua Colonizador Ênio Pipino as medidas foram de ambas as faixas.
(Equação 03)
(Equação 04)
Sendo:
: média aritmética dos valores das flechas medidas TRI e TRE;
: valores individuais;
s: desvio padrão dos valores das flechas medidas TRI e TRE;
s2: variância.
Foi calculado o Índice de Gravidade Global (IGG) a partir dos somatórios do Índice de Gravidade Individual (IGI) de cada defeito, conforme a Equação 05:
(Equação 05)
Sendo:
Somatório dos Índices de Gravidade Individuais.
O IGG é avaliado segundo a tabela 2.
Tabela 2. Degradação do pavimento em função do IGG
Conceitos Limites
Ótimo 0 < IGG ≤ 20
Bom 20 < IGG ≤ 40
Regular 40 < IGG ≤ 80
Ruim 80 < IGG ≤ 160
Péssimo IGG > 160
Fonte: (DNIT 006, 2003). 3.2.2 Método (VILLIBOR et al., 2009)
Para calcular o ISU foi necessário medir, fotografar, e anotar em planilha todos os defeitos incidentes no pavimento por todo o subtrecho homogêneo. Os defeitos foram classificados em apenas três tipos de defeitos, conforme sugere (VILLIBOR et al., 2009),
sendo:
- Remendo (R);
- Panela/Ondulação (P); - Trinca (T).
Foram catalogados e identificados os três tipos de defeitos incidentes na via, como é mostrado na Figura 10 um exemplo de remendo. Utilizou-se de normas e catálogos como (DNIT 005, 2003), (ODOT, 2003) e
(USDOT, 2010), a fim de não ocorrer julgamentos subjetivos (Figura 10 e 11).
Figura 10. Remendo.
Fonte: Autoria própria. Figura 10.Remendo. Fonte: (USDOT, 2010). A obtenção da área de incidência dos defeitos foi realizada de acordo com (DNIT 007, 2003), como segue:
- As panelas/ondulações, remendos e trincas interligadas são medidos a partir da área de um retângulo em que o defeito fica circunscrito (a x b) em
metros quadrados, um exemplo de medição de área de incidência pode ser visto nas Figuras 12 e 13.
- As trincas são medidas conforme o seu comprimento multiplicado por 0,15 (a x 0,15) em metros quadrados,
o exemplo de medição de trinca isolada pode ser visto na Figura 14.
Sendo:
a: comprimento do defeito; b: largura do defeito.
Figura 13. Área de incidência de trinca isolada. Fonte: Autoria própria
Após a coleta das áreas individuais foi realizado o cálculo de área total de incidência de cada tipo de Figura 11. Área de incidência
de buraco. Fonte: Autoria própria.
defeito em que corresponde em porcentagem em relação à área da superfície do pavimento analisado, conforme Tabela. 3.
Tabela 3. Área de incidência dos defeitos
Categoria Área de incidência (A)
A1(Baixa) ≤10%
A2 (Média) 10 a 50%
A3 (Alta) ≥50%
Fonte: (VILLIBOR et al., 2009)
Os níveis de severidade adotados para os defeitos no pavimento foram catalogados segundo (USDOT, 2010), onde são encontradas inúmeras ilustrações com severidades correspondentes. O nível de severidade é dividido em 3 (três) categorias, conforme Tabela 4:
Tabela 4. Severidade dos defeitos
Categoria Severidade (S)
S1 Baixa
S2 Média
S3 Alta
Fonte: (VILLIBOR et al., 2009)
Definido os dados anteriores, fez-se em seguida o produto das matrizes (S)x(A) (3x2), resultando em uma matriz produto (3x3), essa matriz produto corresponde ao grau de deterioração do pavimento, mas ele sozinho ainda não define a condição do
pavimento Tabela 5:
Tabela 5. Matriz do produto da severidade pela área de incidência
Severidade (S)
Área de incidência (A)
A1 ≤10% 10< A2 <50% A3≥50%
S1 (Baixo) 1 2 3
S2 (Médio) 2 4 6
S3 (Alto) 3 6 9
Fonte: (VILLIBOR et al., 2009)
Em virtude de cada defeito causar dano ao pavimento e desconforto ao rolamento de forma diferente, foi analisado cada falha com seus respectivos coeficientes de ponderação Tabela 6.
Tabela 6. Fator de ponderação dos defeitos
Tipos de defeitos Fator de ponderação (F)
Remendos 3
Panelas/Ondulações 2
Trincamento 5
Fonte: (VILLIBOR et al., 2009)
Utilizou-se a Equação 6 para estimar o Índice de Serventia.
(Equação 6)
Sendo:
Gr, Gt e Gp são Graus de Deterioração para: Remendo, Trincamento e Panelas/Ondulações, respectivamente.
Fr, Ft e Fp são fatores de Ponderações para: Remendo, Trincamento e Panelas/Ondulações, respectivamente.
Com o valor do ISU calculado pela Equação 6, determinou-se a condição do pavimento, conforme Tabela 7.
Tabela 7. Respectivas condições do pavimento
ISU Condição do pavimento
0 a 30 Péssimo
30 a 45 Ruim
45 a 70 Regular
70 a 80 Bom
80 a 100 Muito bom
Fonte: (VILLIBOR et al., 2009). 4 Resoltados e Discussão
Os resultados obtidos pelo método do IGG apontaram condições entre ruim e bom para os pavimentos, como pode ser visto na Tabela 8:
Tabela 8. Resultados obtidos pelo IGG
Trechos IGG Condição
Av. Dom
Henrique 109,4 Ruim
Av. Alexandre Ferronato
(subtrecho A) 43,0 Regular
Av. Alexandre Ferronato
(subtrecho B) 20,8 Bom
Rua Colonizador
Ênio Pipino 108,3 Ruim
Fonte: Autoria própria
Por outro lado os indicadores obtidos pelo método do ISU apontam condições menos degradadas do pavimento, como é visto na Tabela 9.
Tabela 9. Resultados obtidos pelo ISU
Trechos ISU Condição
Av. Dom
Henrique 70,0 Regular
Av. Alexandre Ferronato
(subtrecho A) 83,0 Muito bom
Av. Alexandre Ferronato
(subtrecho B) 89,0 Muito bom
Rua Colonizador
Ênio Pipino 72,0 Bom
Fonte: Autoria própria
relação ao IGG, que aponta condição mais degradada ao pavimento.
As vias Dom Henrique e Colonizador Ênio Pipino são as que mais se encontram degradadas, devido à quantidade de remendos e desgastes incidentes. Em alguns trechos há considerável presença de trincas isoladas e trincas interligadas. Isto justifica o mau resultado na avaliação de ambas.
Pode-se resaltar ainda sobre a Avenida Dom Henrique, (ALMEIDA, 2011) avaliou pelo método do IGG a Avenida Dom Henrique antiga “Avenida da Saudade”, no qual obteve IGG de 93,56 e classificada como Ruim, nota-se a coerência entre os dois resultados da Via pelo método, o IGG avaliado por esse trabalho é superir (IGG=109,4) pelo motivo do pavimento perder desempenho ao decorrer do tempo. A Avenida Alexandre Ferronato obteve bom desempenho por ser um pavimento novo e não ter grande fluxo de veículos. Embora encontradas trincas isoladas em determinados trechos da via, principalmente no trecho de CBUQ, mas isso não afetou a sua condição.
Figura 14. Comparação das condições do pavimento pelos métodos. Fonte: Autoria própria
Em vista dos resultados obtidos pode-se concluir que o ISU aparentemente apresenta ser um método mais adequado para avaliação dessas vias, devido às variabilidades encontradas como: geometria irregular, semáforo, intersecções não semaforizadas, interferência de serviços públicos, e pelo curto trajeto dos veículos comparados a trajetos rodoviários, com isso, não há a necessidade de um diagnóstico minucioso de patologias, podendo diminuir o repertório de patologias e usar somente os defeitos que causam maiores desconfortos em trajetos médios e curtos.
Porém, é importante frisar que mesmo o ISU ter apresentado resultados satisfatórios ainda está longe do ideal para essas vias, em virtude dos pavimentos das vias Dom Henrique e Colonizador Ênio Pipino estarem sofrendo incidência de desgaste com alta severidade, como é visto nas Figuras 15 e 18, isto não transparece na condição do pavimento pela metodologia, sugiro então, que trabalhos futuros acrescentem o desgaste na estimativa e dê um tratamento diferenciado para os fatores de ponderação para remendos utilizados por (VILLIBOR et al., 2009) que são para remendos executados de maneira correta, conforme o manual de restauração
do DNIT (2006), o que não ocorre na prática por vários fatores que não serão citados por estar fora de escopo deste trabalho, mas para minimizar esses efeitos, pode ser adaptado o fator de ponderação para rementos dessa natureza.
Em linhas gerais, pode-se pressupor que o ISU foi o método mais adequado para a avaliação das vias analisadas. Então, a partir dos resultados obtidos pelo método do ISU, pode-se definir os tipos de intervenções correspondentes com as condições do pavimento, para isso, (VILLIBOR et al., 2009) relaciona a condição do pavimento com o tipo de intervenção necessária para revitalizar o pavimento, e elevar a condição em níveis aceitáveis de tráfego.
Figura 15. Desempenho da curva de um pavimento para tráfego muito leve e leve, Fonte: Fonte: (VILLIBOR et al., 2009) adaptado por (MOROSINI, 2013).
Foi utilizada a Figura 15 para determinar as seguintes intervenções:
Tabela 10. Intervenções
Trechos Intervenções correspondentes Av. Dom
Henrique (II) Rejuvenescimento
Av. Alexandre Ferronato
(subtrecho A) (I) Correção superficial Av. Alexandre
Ferronato
(subtrecho B) (I) Correção superficial Rua
Colonizador
Ênio Pipino (II) Rejuvenescimento Fonte: Autoria própria
A solução de intervenção com seus respectivos custos podem ser visualizados no gráfico seguinte:
Av. Dom Henrique
Av. Alexandre Ferronato subtrecho A
Av. Alexandre Ferronato subtrecho B
Rua Colonizador
Ênio Pipino IGG
ISU
Muito bom
Bom
Regular
Ruim
Tabela 11 - Custos de materiais fornecidos pela Arapetro (2013) - Distribuidora de petróleo LTDA. Sinop/MT Tipo
interv. Solução proposta Custo R$/ m² I Sem Intervenção ou Lama Asfáltica 5,20
II
Micro Revestimento Simples - Emulsão Asfáltica RC1C
(modificado com polímero). 8,00
III Micro Revestimento Duplo - Emulsão Asfáltica RC1C
(modificado com polímero) 13,00 IV Micro Capa em CBUQ (2cm) com re-perfilamento primário 16,00
V Recapeamento em CBUQ (4cm) 22,00
VI Reconstrução ou Reforço conforme Projeto ---
Fonte: (MOROSINI, 2013)
Figura 16. Av. Dom Henrique. Fonte: Autoria própria
Figura 17. Subtrecho A na Av. Alexandre Ferronato. Fonte: Autoria própria
Figura 18. Subtrecho B na Av. Alexandre Ferronato. Fonte: Autoria própria
Figura 19. Rua Colonizador Ênio Pipino. Fonte: Autoria própria
5 Conclusão
Tendo o ISU como o método mais adequado para avaliar as vias analisadas pode-se fazer as seguintes conclusões.
A Avenida Dom Henrique segundo o método do ISU deverá receber tratamento superficial com lama asfáltica, em toda sua extensão.
A Avenida Alexandre Ferronato como obteve grau de degradação “Muito bom”, não devera sofrer nenhum tipo de intervenção no presente momento.
A Rua Colonizador Ênio Pipino obteve grau de degradação “Bom”, porém deverá receber tratamento superficial com lama asfáltica.
Referências
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