UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO - UNEMAT
EDUARDO SCHOFFEN
AVALIAÇÃO TEMPORAL DO IGG EM TRECHOS
DA MT-140 E MT-423
Sinop-MT
2017/1
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – UNEMAT
EDUARDO SCHOFFEN
AVALIAÇÃO TEMPORAL DO IGG EM TRECHOS
DA MT-140 E MT-423
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. Orientador: Dr. Rogério Dias Dalla Riva.
Sinop-MT
2017/1
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Níveis de Serventia ... 15
Tabela 2 - Valor do Fator de Ponderação ... 28
Tabela 3 - Conceitos de Degradação do Pavimento em Função do IGG ... 29
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Trinca isolada - longitudinal ... 16
Figura 2 - Trinca Interligada - tipo jacaré com erosão ... 17
Figura 3 - Afundamento de trilha de roda ... 17
Figura 4 - Corrugação ... 18
Figura 5 - Escorregamento ... 19
Figura 6 - Exsudação ... 19
Figura 7 - Desagregação ... 20
Figura 8 - Panela ou buraco ... 21
Figura 9 - Remendo mal executado ... 21
Figura 10 - Trecho analisado na MT-140 ... 23
Figura 11 - Trecho analisado na MT-423 ... 24
Figura 12 - Trecho homogêneo ... 24
Figura 13 - Medição das ocorrências em cada superfície de avaliação ... 25
Figura 14 - Estações em pistas simples ... 26
LISTA DE ABREVIATURAS
CNT - Confederação Nacional do Transporte
DAER-RS - Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem do Rio Grande do Sul DNIT - Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IGG - Índice de Gravidade Global IGI - Índice de Gravidade Individual
DADOS DE IDENTIFICAÇÃO
1. Título: Avaliação temporal do IGG em trechos da MT-140 e MT-423 2. Tema: Engenharia Civil (30100003)
3. Delimitação do Tema: Pavimentos (30103053) 4. Proponente: Eduardo Schoffen
5. Orientador: Dr. Rogério Dias Dalla Riva
6. Estabelecimento de Ensino: Universidade do Estado de Mato Grosso - UNEMAT
7. Público Alvo: Profissionais da área de pavimentação, alunos do curso de Engenharia Civil e sociedade em geral.
8. Localização: Avenida dos Ingás, nº 3001, Jardim Imperial, Sinop-MT, CEP 78.555-000, Brasil.
SUMÁRIO
LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE FIGURAS ... II LISTA DE ABREVIATURAS ... III DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... IV 1 INTRODUÇÃO ... 7 2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 9 3 JUSTIFICATIVA... 10 4 OBJETIVOS ... 11 4.1 OBJETIVO GERAL ... 11 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 11 5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 12
5.1 CARACTERIZAÇÃO CLIMÁTICA E AGRÍCOLA DA REGIÃO DE SINOP-MT ... 12
5.2 O CREMA ... 12
5.3 PAVIMENTO ... 13
5.4 DETERIORAÇÃO DOS PAVIMENTOS ASFÁLTICOS ... 14
5.5 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO FUNCIONAL ... 14
5.5.1 Serventia ... 14 5.5.2 Irregularidade Longitudinal ... 15 5.5.3 Defeitos de Superfície ... 15 5.5.3.1 Fendas ... 16 5.5.3.2 Afundamentos ... 17 5.5.3.3 Ondulação ou corrugação ... 18 5.5.3.4 Escorregamento ... 18 5.5.3.5 Exsudação ... 19 5.5.3.6 Desgaste ou desagregação ... 20 5.5.3.7 Panela ou buraco ... 20 5.5.3.8 Remendo ... 21
5.6 AVALIAÇÕES FUNCIONAIS OBJETIVAS ... 22
6 METODOLOGIA ... 23
6.1 LOCAIS ANALISADOS ... 23
6.2 INVENTÁRIO DAS CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE DE AVALIAÇÃO ... 24
6.3 DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL - IGG ... 25
6.3.1 Frequência Relativa ... 27
6.3.2 Índice de Gravidade Individual - IGI ... 28
6.4 TRINCAMENTO E DESGASTE ... 29
6.5 GRAU DE SEVERIDADE ... 30
7 RECURSOS HUMANOS E MATERIAIS ... 31
8 CRONOGRAMA ... 32
9 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO ... 33
ANEXO A - LEVANTAMENTO DA CONDIÇÃO DE SUPERFÍCIE DE PAVIMENTOS ... 35
ANEXO B - FORMULÁRIO DE INVENTÁRIO DO ESTADO DA SUPERFÍCIE DO PAVIMENTO ... 36
ANEXO C - QUADRO RESUMO DOS DEFEITOS - CODIFICAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO ... 37
1 INTRODUÇÃO
Atualmente o deslocamento de pessoas e cargas se tornou uma necessidade no Brasil e no mundo, ocorrendo através dos meios de transportes, entre eles o mais utilizado é o rodoviário. Assim torna-se necessário a pavimentação das rodovias e a conservação das mesmas, para que o uso por veículos seja viável.
Segundo a Confederação Nacional do Transporte - CNT (2006), o Brasil possui uma ampla rede de sistemas de transporte, que proporcionam o desenvolvimento econômico até mesmo para os locais mais distantes.
Conforme a CNT (2016), na classificação do estado geral das rodovias brasileiras, 58,2% encontram-se entre péssimo, ruim ou regular, no estado de Mato Grosso a situação é ainda pior, 61,9% das rodovias estão nessa classificação.
De acordo com o Manual de Pavimentação do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes - DNIT (2006), as rodovias rurais são trechos que ligam áreas urbanas e industriais, pontos de geração e atração de tráfego e locais significativos dos segmentos modais.
Do ponto de vista do usuário, as condições da superfície do pavimento é o aspecto mais importante, pois os defeitos e irregularidades são percebidos uma vez que afetam seu conforto. Além do conforto o veículo também sofre com maior intensidade e consequentemente acarretam maiores custos com aumento de consumo de combustível e de pneus, tempo de viagem, entre outros (BERNUCCI et al, 2008).
Dessa forma é necessário que pesquisas que avaliem e confiram melhorias ao pavimentos sejam fomentadas, contribuindo cada vez mais com a sociedade em geral. Nesse contexto é necessário refletir sobre os problemas dos pavimentos do Brasil, especialmente da região norte do Mato Grosso, onde a produção agrícola é elevada.
DNIT (2006) define a capacidade que um pavimento tem de proporcionar um determinado nível de desempenho é chamada de serventia do pavimento, e que o processo de aferição pode ser por avaliações subjetivas e/ou avaliações objetivas.
A avaliação subjetiva da serventia envolve um grupo de pessoas orientadas e preparadas para a sua verificação, sendo este assunto tratado na norma DNIT 009/2003 - PRO (2003d).
DNIT (2006) mostra que as avaliações objetivas de serventia possuem uma variedade de índices, cabendo mencionar os seguintes: valor de serventia atual,
levantamento visual contínuo, índice de gravidade global, índice de estado de superfície e índice de irregularidade de superfície.
No Brasil, de modo geral, o estado de superfície dos pavimentos flexíveis é avaliado em termos do Índice de Gravidade Global - IGG. Sendo, para sua determinação, realizadas medidas de afundamentos em trilhas de roda e levantamentos visuais da superfície do pavimento, efetuados com o propósito de se identificar e quantificar os defeitos existentes na superfície do pavimento (GONÇALVES, 1999).
Assim sendo, é indispensável a pesquisa contínua de técnicas e avaliações dos pavimentos existentes, através de levantamentos de suas reais condições, para que a qualidade técnica utilizada em projetos, execução e manutenção das rodovias do país seja aperfeiçoada.
2 PROBLEMATIZAÇÃO
A manutenção das rodovias na região de Sinop-MT, assim como no estado de Mato Grosso é de vital importância para a economia da região, visto que o estado está entre um dos maiores produtores de grãos do país.
Os pavimentos são concebidos para durarem um determinado período. Inicialmente o pavimento possui uma condição boa, quando bem executado e essa condição diminui com o passar do tempo por dois fatores principais: o tráfego e as intempéries, até alcançar uma condição ruim ou até mesmo péssima, esse decréscimo de qualidade é conhecido como deterioração do pavimento (DNIT, 2011). Dessa forma o principal problema das rodovias do norte de mato grosso é a falta de manutenção preventiva, já que a maioria dos investimentos necessários no estado para a manutenção das rodovias, são serviços de recuperação, que são atividades de custo elevado (CNT, 2016).
As atividades de manutenção consistem em ações programadas que se diferenciam em função do grau de deterioração e do desempenho que o pavimento apresenta. De modo geral, quanto mais elevada a deterioração, mais caras são as atividades de manutenção (DNIT, 2006).
Para a realização de manutenções, são necessários indicadores da real situação da rodovia, apontando os pontos de pior estado de conservação. O IGG retrata as condições de superfície do pavimento possibilitando uma análise criteriosa dos defeitos para que possam ser realizadas intervenções precedentes à deterioração elevada do pavimento.
3 JUSTIFICATIVA
A região norte do Mato Grosso passa por um crescente desenvolvimento econômico, assim necessitando a utilização de rodovias para o deslocamento de pessoas e cargas. De acordo com dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE (2015), a população de Sinop teve um aumento de cerca de 50% entre os anos de 2000 até 2010, assim como as demais cidades da região norte do estado.
Segundo a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - EMBRAPA (2015), o estado de Mato Grosso é o maior produtor de soja do Brasil. Costa (2008), afirma que com as transformações espaciais, torna-se necessários investimentos na infraestrutura viária que possibilitem maior facilidade para o escoamento da produção. Atualmente o estado de conservação das rodovias do estado de Mato Grosso é ruim, requerendo serviços de alto custo para a recuperação das estruturas. Dessa forma, cada vez mais são necessários estudos relacionados a qualidade das rodovias, buscando monitorar a evolução da deterioração dos pavimentos, para que dentro do ciclo de vida da rodovia existam intervenções de menor custo, aumentando a vida útil da estrutura (CNT, 2016).
Sendo assim a análise das condições de superfície auxiliam na determinação de uma solução técnica de manutenção que possibilite um menor custo, viabilizando economicamente. Dessa forma percebe-se que o levantamento das condições de superfície, por meio da contagem, classificação e quantificação de patologias e ainda a medida das deformações permanentes dos trilhos de roda, tem relevância significativa para o monitoramento do estado das rodovias, considerando a importância que elas possuem para o desenvolvimento econômico da região de Sinop-MT.
4 OBJETIVOS
4.1 OBJETIVO GERAL
Determinação do Índice de Gravidade Global - IGG, com avaliações periódicas, de trechos homogêneos na MT-140 e na MT-423.
4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar os trechos homogêneos através de avaliações visuais;
Realizar a demarcação das superfícies de avaliação e inventariar os defeitos; Registrar os dados numéricos correspondentes às áreas de defeitos levantadas
dentro de cada superfície de avaliação;
Registro fotográfico dos defeitos encontrados; Verificar a medida das flechas nas trilhas de roda; Calcular o IGG dos pavimentos analisados.
5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
5.1 CARACTERIZAÇÃO CLIMÁTICA E AGRÍCOLA DA REGIÃO DE
SINOP-MT
Segundo o Instituto Mato-grossense de Economia Agropecuária - IMEA (2015), o Mato Grosso, por ser um estado no qual a agricultura e pecuária são predominantes quando se trata de economia, pela pequena quantidade de habitantes em relação a outros estados e à sua extensão territorial, é classificado como um estado em desenvolvimento pelo fato de não possuir muitas vias pavimentadas, e as existentes nem sempre em adequadas condições de conservação, de forma a oferecer a segurança e conforto aos usuários e às cargas transportadas.
A região de Sinop-MT apresenta um clima equatorial, com duas estações bem definidas. Um período de seca, com duração de até 5 meses, caracterizando o inverno, e uma estação úmida, caracterizando o verão (MAITELLI, 2005).
Portanto, é importante salientar a sazonalidade do tráfego, já que alguns meses possuem maior tráfego devido as colheitas da produção agrícola elevada na região. A associação das solicitações do tráfego com os períodos de elevada chuva características do clima local aceleram o processo de deterioração dos pavimentos. Assim as condições de superfície nas direções de escoamento da produção agrícola devem ser piores, já que os veículos comerciais transitam com maior carga nesses sentidos.
5.2 O CREMA
O Contrato de Restauração e Manutenção - CREMA, que começou a ser implantado em 1999, é um contrato que determina a reabilitação de determinado trecho rodoviário, com sua respectiva manutenção, por um prazo de cinco anos, além disso os pagamentos dos serviços são feitos após a verificação de determinados indicadores de desempenho e os contratos são feitos a um preço global, evitando os aditivos de valores (LANCELOT, 2010).
O CREMA é ainda orientado por instruções de serviço que vêm sendo substituídas ao longo dos anos de acordo com as alterações que o programa vem sofrendo. Atualmente, se encontra em vigor a Instrução de Serviço/DG nº 01 de 17/02/2012 (DNIT, 2012) para regular os procedimentos a serem utilizados na
execução de obras do programa CREMA 2ª etapa e a Instrução de Serviço/DG nº 10 de 02/09/2013 (DNIT, 2013) para regular os procedimentos a serem utilizados na execução de obras do CREMA 1ª etapa.
O CREMA 1ª etapa, determina que os serviços de recuperação das pistas e acostamentos deverão ser concluídos até o final do primeiro ano do contrato e as obras de recuperação serão medidas e pagas mensalmente, conforme extensão executada, por unidade de serviço concluído. Os serviços de manutenção e conservação devem ser realizados de forma contínua do início do contrato até o final do 24º mês (DOMINGOS e RIBEIRO, 2014).
O escopo dos serviços a serem realizados inclui:
Manutenção do pavimento de pistas e acostamentos (Recuperação de afundamentos, desagregações, escorregamentos de massa, exsudações, fissuras, panelas e buracos, trincas, através da execução de reparos localizados, superficiais e profundos, selagem de trincas);
Conservação da faixa de domínio (Limpeza da faixa de domínio e controle da vegetação, limpeza e conservação da drenagem, limpeza e conservação das defensas e guarda-corpos e caiação).
De forma geral, o desenvolvimento do CREMA no Brasil aparentemente tem se dado de forma positiva, buscando-se seu aperfeiçoamento e expansão com o passar do tempo. A 2ª etapa do CREMA ainda encontra-se em fase de implantação e existem indicativos de expandir o sistema para toda malha viária brasileira. Ainda assim, existe uma série de pontos relativos aos CREMA que merecem maior desenvolvimento (DOMINGOS e RIBEIRO, 2014).
5.3 PAVIMENTO
Segundo Santana (1993), o pavimento é uma estrutura construída sobre a superfície, através da execução dos serviços de terraplenagem, cuja a função primordial é prover ao usuário segurança e conforto, visando máxima qualidade e mínimo custo.
De acordo com Bernucci et al (2008), a pavimentação tem o objetivo de garantir trafegabilidade em qualquer época do ano e condições climáticas, proporcionando aos usuários conforto ao rolamento e segurança.
O comportamento satisfatório das funções de um pavimento está relacionado com seu estado de conservação, especialmente no que se refere a segurança no tráfego de veículos, já que o elevado número de acidentes, diversas vezes ocorrem pela má conservação das rodovias. Os tipos de pavimentos de rodovias, são basicamente dois: os flexíveis e os rígidos. Onde o pavimento rígido é conhecido por pavimento de concreto de cimento, já o pavimento flexível como pavimento asfáltico.
5.4 DETERIORAÇÃO DOS PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Na engenharia diversas obras, incluindo os pavimentos, são desgastados e deteriorados com o tempo. Essas deteriorações podem ser fissuras, trincas, afundamentos, buracos, entre outros.
O levantamento dessas deteriorações definem o estado de conservação dos pavimentos asfálticos e determinam a situação funcional para que, se necessário uma intervenção, seja possível indicar a melhor alternativa de restauração do pavimento.
Os defeitos na superfície dos pavimentos podem ocorrer de diversas maneiras, sendo as principais devido a erros de projeto e execução e devido a utilização pelo tráfego.
5.5 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO FUNCIONAL
A avaliação dos pavimentos é utilizada para determinar o nível de degradação decorrente da presença do fluxo de veículos no pavimento e dos processos associados ao clima. A avaliação do desempenho funcional de um pavimento está diretamente relacionado com sua serventia, as irregularidades longitudinais e com a condição de superfície do pavimento.
5.5.1 Serventia
De acordo com Bernucci et al (2008), o valor de serventia é uma quantia que varia de 0 a 5 e consiste em uma avaliação atribuída por um grupo avaliadores referente ao conforto ao rolamento de um veículo trafegando em um determinado trecho. A Tabela 1 demonstra os valores de avaliação e dessa forma determina através de um conceito qual o padrão de conforto ao rolamento.
Tabela 1 - Níveis de Serventia
Padrão de conforto ao rolamento Avaliação (faixa de notas)
Excelente 4 a 5 Bom 3 a 4 Regular 2 a 3 Ruim 1 a 2 Péssimo 0 a 1 Fonte: DNIT, 2003d. 5.5.2 Irregularidade Longitudinal
Segundo Bernucci et al (2008), a irregularidade longitudinal consiste num conjunto de desvios que a superfície do pavimento apresenta e afeta diretamente o conforto de rolamento, o efeito dinâmico das cargas e drenagem superficial da via.
A medida desse parâmetro pode ser feita por sistemas de medidas diretas do perfil, como o método de nível e mira, perfilômetros, equipamentos com sensores a laser e ainda sistemas de medidas indiretas do perfil, como equipamentos do tipo-resposta e o Merlin.
5.5.3 Defeitos de Superfície
Os defeitos de superfície são deteriorações ou danos na superfície dos pavimentos asfálticos que podem ser identificados a olho nu e classificados conforme terminologia normatizada pelo DNIT (2003a).
O monitoramento desses defeitos é importante e preciso para examinar o estado de conservação dos pavimentos e ainda pode indicar a melhor solução de reparo para o caso.
Segundo DNIT (2003a) as principais patologias que se manifestam nos pavimentos asfálticos são:
Fendas (F);
Afundamentos (A);
Ondulação ou Corrugação (O); Escorregamento (E);
Exsudação (EX);
Panela ou buraco (P); Remendo (R).
5.5.3.1 Fendas
O DNIT (2003a, p. 2) define fenda como, “Qualquer descontinuidade na superfície do pavimento, que conduza a aberturas de menor ou maior porte [...]”, e ainda divide em fissuras e trincas.
As fissuras são definidas quando a abertura é perceptível a olho nu a menos de 1,5 metros, já as tricas são classificadas quando a abertura é superior.
As trincas ainda são classificadas conforme seu tipo e gravidade, conforme Bernucci et al (2008, p. 415):
Quanto à tipologia, as trincas isoladas podem ser: transversais curtas (TTC) ou transversais longas (TTL), longitudinais curtas (TLC) ou longitudinais longas (TLL), ou ainda de retração (TRR). As trincas interligadas são subdivididas em: trincas de bloco (TB) quando tendem a uma regularidade geométrica, ou ainda (TBE) quando as trincas de bloco apresentam complementarmente erosão junto às suas bordas; ou trincas tipo couro de jacaré (J) quando não seguem um padrão de reflexão geométrico de trincas como as de bloco e são comumente derivadas da fadiga do revestimento asfáltico, ou ainda (JE) quando as trincas tipo couro de jacaré apresentam complementarmente erosão junto às suas bordas.
A seguir são representadas trincas isoladas e trincas interligadas, respectivamente na Figura 1 e Figura 2.
Figura 1 - Trinca isolada - longitudinal Fonte: DNIT, 2003a apud DAER - RS, 1978.
Figura 2 - Trinca Interligada - tipo jacaré com erosão Fonte: Bernucci et al, 2008.
5.5.3.2 Afundamentos
O DNIT (2003a, p. 2) define afundamento como: “Deformação permanente caracterizada por depressão da superfície do pavimento, acompanhada, ou não, de solevamento, podendo apresentar-se sob a forma de afundamento plástico ou de consolidação.”
Os afundamentos tanto plásticos como de consolidação, são ainda divididos em local, com extensão de até 6 metros e de trilha de roda quando a extensão for superior a 6 metros, a Figura 3 demostra um afundamento de trilha de roda (DNIT, 2003a).
Figura 3 - Afundamento de trilha de roda Fonte: DNIT, 2003a apud DAER - RS, 1978.
5.5.3.3 Ondulação ou corrugação
São diversas deformações transversais na superfície do pavimento, onde a principal diferença entre ondulação e corrugação é o comprimento de onda entre duas cristas, as corrugações possuem centímetros de comprimento de onda, já as ondulações o comprimento de onda é da ordem de metros, a Figura 4 representa as corrugações (BERNUCCI et al, 2008).
Figura 4 - Corrugação Fonte: Bernucci et al, 2008.
5.5.3.4 Escorregamento
O DNIT (2003a, p. 3) define escorregamento como: “Deslocamento do revestimento em relação à camada subjacente do pavimento, com aparecimento de fendas em forma de meia-lua.” A Figura 5 demonstra um exemplo de escorregamento.
Figura 5 - Escorregamento
Fonte: DNIT, 2003a apud DAER - RS, 1978.
5.5.3.5 Exsudação
A exsudação ocorre quando há ligante em excesso na superfície, em geral acontece pelo excesso de ligante na massa asfáltica, formando manchas escurecidas conforme a Figura 6 (BERNUCCI et al, 2008).
Figura 6 - Exsudação
5.5.3.6 Desgaste ou desagregação
Decorre do desprendimento de agregados da superfície ou ainda da perda de material betuminoso junto aos agregados, como pode ser visto na Figura 7 (BERNUCCI et al, 2008).
Figura 7 - Desagregação Fonte: Bernucci et al, 2008.
5.5.3.7 Panela ou buraco
Cavidade que se forma no revestimento podendo atingir camadas inferiores do pavimento e que pode ser causado por várias maneiras, a Figura 8 representa um buraco.
Figura 8 - Panela ou buraco
Fonte: DNIT, 2003a apud DAER - RS, 1978.
5.5.3.8 Remendo
O remendo consiste no preenchimento de uma panela e apesar de ser uma atividade de conservação também é considerado um defeito por ser um local de fragilidade do revestimento, proporcionando danos ao conforto ao rolamento, a Figura 9 representa um remendo mal executado.
Figura 9 - Remendo mal executado Fonte: Bernucci et al, 2008.
5.6 AVALIAÇÕES FUNCIONAIS OBJETIVAS
Ao realizar um estudo de manutenção de pavimentação asfáltica, obrigatoriamente deve ser realizado um levantamento das condições do pavimento e dessa forma fazer uma avaliação funcional.
O diagnóstico da situação geral é o mais importante, já que além de indicar cada tipo de defeito, indica algumas causas prováveis para seu aparecimento na superfície, dessa forma se tornando fundamental para uma futura restauração ou manutenção (BERNUCCI et al, 2008).
O DNIT 006/2003 - PRO (2003b) traz recomendações para um levantamento sistemático de defeitos e atribuição do IGG, objeto de estudo dessa pesquisa, que pode ser utilizado em projetos de reforço e serve de parâmetro para o levantamento estrutural.
Por meio da norma do DNIT 007/2003 - PRO (2003c) obtém-se procedimentos para o levantamento da avaliação da condição de superfície de subtrechos homogêneos de rodovias de pavimentos flexíveis e semirrígidos para gerência de pavimentos e estudos e projetos.
Em um projeto de restauração o IGG reflete as condições e a funcionalidade dos pavimentos, classificando-os de acordo com sua condição de superfície. Contudo, em nenhum caso o conceito pode suprir a especificação do valor calculado, pois é possível que segmentos que apresentem o mesmo conceito possuírem valores de IGG diferentes (BERNUCCI et al, 2008).
Além dos parâmetros já mencionados, pode-se determinar a porcentagem de trincamento e de desgaste em uma superfície de avaliação e também o grau de severidade dos defeitos, considerando que um defeito pode não evoluir em área, mas pode possuir um grau de deterioração maior.
6 METODOLOGIA
6.1 LOCAIS ANALISADOS
O estudo será realizado em duas rodovias estaduais. Na MT-140, que liga a cidade de Sinop-MT a Santa Carmem-MT, o trecho de análise inicia-se na latitude 11°52’47,63” Sul e longitude 55°20’13,06” Oeste, terminando na latitude 11°52’53,66” Sul e longitude 55°20’1,63” Oeste. A Figura 10 representa o início e fim do trecho que será analisado.
Figura 10 - Trecho analisado na MT-140 Fonte: Adaptado de Google Earth, 2017.
O outro lugar de análise é a MT-423, que dá acesso a Cláudia-MT. Nessa rodovia o trecho de análise inicia-se na latitude 11°46’35,99” Sul e longitude 55°28’6,42” Oeste, terminando na latitude 11°46’34,68” Sul e longitude 55°27’53,77” Oeste (Figura 11).
A determinação das coordenadas geográficas ocorreu através de um equipamento de baixo custo e para que futuramente seja possível comparar os dados obtidos com outros trabalhos desenvolvidos.
Figura 11 - Trecho analisado na MT-423 Fonte: Adaptado de Google Earth, 2017.
Os trechos definidos para avaliação serão escolhidos através de uma avaliação visual levando em conta os critérios recomendados pelo DNIT (2003c). Será determinado somente um trecho homogêneo em cada rodovia, com quatro subtrechos de 100 metros (Figura 12).
Figura 12 - Trecho homogêneo Fonte: Acervo particular, 2017.
As coletas de dados estão previstas para acontecer nos meses de março, maio, julho, setembro, novembro e dezembro de 2017, totalizando 6 amostras para cada rodovia.
6.2 INVENTÁRIO DAS CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE DE AVALIAÇÃO
O levantamento para o inventário das condições de superfície será realizado nas superfícies de avaliação determinadas anteriormente.De acordo com DNIT (2003c) nas superfícies de avaliação é realizado o levantamento dos defeitos e anota-se as áreas correspondentes, conforme o tipo da patologia encontrada.
As trincas isoladas devem ser medidas por intermédio de seus comprimentos multiplicados por 0,15m. As trincas interligadas e os demais defeitos devem ser medidos através de retângulos circunscritos. Os defeitos devem ser inventariados e transcritos na ficha de levantamento de campo que encontra-se no Anexo A. As áreas dos retângulos e os comprimentos das trincas isoladas devem ser representadas esquematizadas graficamente conforme a Figura 13.
Figura 13 - Medição das ocorrências em cada superfície de avaliação Fonte: DNIT, 2003c.
6.3 DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL - IGG
De acordo com o DNIT (2003b) em pistas simples as estações são alocadas a cada 20 metros, alternadas entre as faixas de rolamento, além disso devem ser marcados mais dois traços, um 3 metros antes e outro 3 metros depois, determinando assim as superfícies de avaliações com 6 metros, conforme a Figura 14.Figura 14 - Estações em pistas simples Fonte: Bernucci et al, 2008.
Conforme Bernucci et al (2008) para o levantamento dos defeitos de superfície são utilizadas planilhas para anotações das ocorrências dos defeitos apresentados no revestimento, conforme Anexo B, quadro resumo dos defeitos para a classificação, apresentado no Anexo C, material para demarcação das áreas de pesquisa e a treliça metálica padronizada para a determinação do afundamento nas trilhas de roda interna (TRI) e externa (TRE). A Figura 15 mostra as medidas padronizadas para a treliça que será utilizada, com haste móvel central e capacidade de medir os afundamentos com precisão de 0,5 milímetros.
Após o levantamento dos dados, é realizado a determinação da média e da variância das flechas das trilhas de roda e a determinação de parâmetros através das equações da frequência relativa (fr), Índice de Gravidade Individual - IGI e por fim do IGG, que seguem a seguir para que assim seja possível o preenchimento do quadro do Anexo D e a determinação do conceito que retrate o grau de degradação atingido pelo pavimento.
Figura 15 - Treliça de alumínio padronizada Fonte: DNIT, 2003c.
6.3.1 Frequência Relativa
A frequência relativa é determinada por meio da Equação 1, obtida da norma DNIT 006/2003 - PRO (2003b).
n
100
f
f
a r
Equação 1 Sendo:fa: frequência absoluta, corresponde ao número de vezes em que a ocorrência foi verificada;
6.3.2 Índice de Gravidade Individual - IGI
O IGI é calculado para cada uma das ocorrências inventariadas através da Equação 2, determinada pela norma DNIT 006/2003 - PRO (2003b).
p r
f
f
IGI
Equação 2 Em que: fr: frequência relativa;fp: fator de ponderação, definido conforme a Tabela 2.
Tabela 2 - Valor do Fator de Ponderação Ocorrência
Tipo
Codificação de ocorrências de acordo com a Norma DNIT 005/2003-TER “Defeitos nos pavimentos flexíveis e semi-rígidos – Terminologia”
Fator de Ponderação
fp 1 Fissuras e Trincas Isoladas (FI, TTC, TTL, TLC, TLL E TRR) 0,2
2 FC-2 (J e TB) 0,5
3
FC-3 (JE e TBE)
NOTA: Para efeito de ponderação quando em uma mesma estação forem constatadas ocorrências tipos 1, 2 e 3, só considerar as do tipo 3 para o cálculo da frequência relativa em percentagem (fr) e Índice de Gravidade Individual (IGI); do mesmo modo, quando forem verificadas ocorrências tipos 1 e 2 em uma mesma estação, só considerar as do tipo 2.
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, 2003b.
6.3.3 Índice de Gravidade Global - IGG
Através da norma DNIT 006/2003 - PRO (2003b) o IGG é encontrado pelo somatório de todos os IGI das ocorrências verificadas, conforme a Equação 3.
IGI
A Tabela 3 determina o conceito de degradação do pavimento em função do IGG obtido através da Equação 3.
Tabela 3 - Conceitos de 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, 2003b.
6.4 TRINCAMENTO E DESGASTE
Nas superfícies de avaliação determinadas, que possuírem trincas de classe 2 ou 3, conforme o Anexo C, será calculado o trincamento através da Equação 4 obtida na norma DNER-PRO 159/85.
x100
S
TRI
TR
Equação 4 Sendo: TR: trincamento (%);TRI: total das áreas com trincamento de classe 2 e 3 (m²); S: área da superfície de avaliação (m²).
Da mesma maneira que o trincamento é possível obter um parâmetro da porcentagem de desgaste das superfícies de avaliação, esse valor será determinado através da Equação 5.
x100
S
DI
D
Equação 5 Sendo: D: desgaste (%);DI: total das áreas com desgaste contidas na superfície de avaliação (m²); S: área da superfície de avaliação (m²).
6.5 GRAU DE SEVERIDADE
Segundo FHWA (2003) algumas patologias podem ter seu grau de severidade determinado, sendo elas fissuras, trincas, buracos e remendos, sendo as demais ser possível apenas a sua quantificação.
Essa classificação divide-se em baixo, médio e alto, para as fissuras e trincas o grau baixo é quando as aberturas no pavimento possuem valores menores ou iguais a 6 milímetros, o grau médio é determinado em aberturas entre 6 e 19 milímetros e o grau alto para aberturas superiores a 19 milímetros.
Para os buracos a classificação do grau de severidade ocorre através da profundidade, o grau baixo define-se em profundidades menores que 25 milímetros, o médio entre 25 a 50 milímetros e o alto acima de 50 milímetros de profundidade.
Os remendos possuem seu grau classificado por afundamentos percebidos em relação a superfície do pavimento, para o grau baixo esse afundamento deve ser menor que 6 milímetros, o grau médio localiza-se entre 6 e 12 milímetros e em afundamentos superiores a 12 milímetros caracteriza-se o grau alto de severidade dos remendos.
7 RECURSOS HUMANOS E MATERIAIS
A coleta de dados para o presente estudo será realizada com os equipamentos disponíveis no laboratório de engenharia civil da Universidade do Estado de Mato Grosso campus de Sinop:
Treliça de alumínio padronizada;
Dispositivos de sinalização: cones e coletes refletivos.
Ainda serão necessários para a realização desse trabalho objetos pessoais sendo eles, celular para registro de imagens, pranchetas, canetas, giz, tintas e trenas. Também é indispensável auxiliares para o serviço de registro de imagens e para a sinalização das rodovias a serem analisadas.
8 CRONOGRAMA
A Tabela 4 apresenta o cronograma das atividades a serem realizadas no decorrer do projeto de pesquisa.
Tabela 4 - Cronograma das Atividades
ATIVIDADES
2017
JUL AGO SET OUT NOV DEZ Encontros com o orientador
Revisão bibliográfica complementar Coleta de dados Redação do artigo
Revisão e entrega oficial do trabalho
Apresentação do trabalho em banca
9 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO
BERNUCCI, L.B.; MOTTA, L.M.G.; CERATTI, J.A.P; SOARES, J.B. Pavimentação Asfáltica. Rio de Janeiro-RJ: PETROBRÁS, ABEDA, 2008, 403 p.
CNT - CONFEDERAÇÃO NACIONAL DO TRANSPORTE. Atlas do Transporte – 1ª edição. Disponível em: <http://www.cnt.org.br>. Acesso em: 10 de jun. de 2017. COSTA, M.V.V. Expansão do Agronegócio e Logística de Transporte no Estado de Mato Grosso. In: ENCONTRO NACIONAL DE GEÓGRAFOS, XV. São Paulo-SP, 2008.
DNER - DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM - PRO 159/85 - Projeto de restauração de pavimentos flexíveis e semi-rígidos - Procedimentos. 1985.
DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES - Instrução de Serviço / DG nº 01. 17 de fevereiro de 2012.
DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES - Instrução de Serviço / DG nº 10. 02 de setembro de 2013.
DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES 005/2003 - TER - Defeitos nos pavimentos flexíveis e semirrígidos - Terminologia. Rio de Janeiro-RJ, 2003a.
DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES 006/2003 - PRO - Avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semirrígidos - Procedimentos. Rio de Janeiro-RJ, 2003b.
DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES 007/2003 - PRO - Levantamento para avaliação da condição de superfície de subtrecho homogêneo de rodovias de pavimentos flexíveis e semirrígidos para gerência de pavimentos e estudos e projetos - Procedimentos. Rio de Janeiro-RJ, 2003c.
DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES 009/2003 - PRO - Avaliação subjetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semirrígidos - Procedimentos. Rio de Janeiro-RJ, 2003d.
DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Diretoria Executiva. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. Manual de gerência de pavimentos. Rio de Janeiro-RJ, 2011. 189p.
DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de pavimentação -3ª. ed. Rio de Janeiro-RJ, 2006. 274 p.
DOMINGOS, T. F.; RIBEIRO, P. C. M. ANPET XXVIII - Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes. Quantificação dos benefícios econômicos advindos da manutenção das rodovias federais brasileiras não concedidas em contratos por
desempenho através do HDM-4 - estudo de caso da BR-267/MG. Curitiba-PR, 2014.
FHWA - FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION. FHWA-RD-03-031: Distress
identification manual - for the long-term pavement performance program. 164p,
2003.
GONÇALVES, F. P. O diagnóstico e a manutenção dos pavimentos. Notas de aula. São José dos Campos-SP, 1999.
GOOGLE. Software Google Earth. Disponível em: <http://earth.google.com/intl/pt/>. Acesso em: 05 de jun. de 2017.
INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Estimativa
Populacional de Sinop/MT. Painel. Disponível em:
<http://cidades.ibge.gov.br/painel/painel.php?codmun=510790>. Acesso em: 05 de maio de 2017. Rio de Janeiro-RJ: IBGE, 2015.
INSTITUTO MATO-GROSSENSE DE ECONOMIA AGROPECUÁRIA – IMEA. Potencial Agropecuário da região Centro Norte de MT. 2015. Disponível em: <http://www.imea.com.br/projetos.php>. Acesso em: 7 de agosto de 2017.
LANCELOT, E. Performance Based Contracts in the Road Sector: Towards Improved Efficiency in the Management of Maintenance and Rehabilitation - Brazil’s Experience. Transport Sector Board. The World Bank, Washington, D.C., USA, 2010. MAITELLI, G. T. Interações atmosfera-superfície. In: MORENO, G; HIGA, T. C. S. (Org.). Geografia de Mato Grosso: Território, sociedade, ambiente. Cuiabá-MT: Entrelinhas, 2005. cap 13, p. 238-249.
Pesquisa CNT de rodovias em Mato Grosso. 2016. Pesquisa. Disponível em: <http://pesquisarodovias.cnt.org.br>. Acesso em: 10 de jun. de 2017.
