Avaliação da Irregularidade Longitudinal em rodovias rurais na região de Sinop/MT
Raquel Botelho Rodríguez1, Ana Elza Dalla Roza2
Resumo: O Brasil apresenta grande crescimento do tráfego pelas rodovias, contudo a manutenção e reparos não tem sido suficiente para que as rodovias apresentem boas condições de tráfego. Sabendo que, a má condição de um pavimento afeta o conforto de rolamento, a segurança e a economia do veículo e consequentemente do passageiro, tais cuidados com a rodovia deveriam ser frequentes. Este artigo apresenta o estudo em trechos no município de Sinop/MT, que analisa o Índice de Irregularidade Longitudinal (IRI), medido com o método de Nível e Mira de acordo com DNER 173/86 para análise da condição do trecho e o Método desenvolvido por Marcon (1996) que possui como única incógnita a idade da rodovia. Através do método de Nível e Mira foi possível encontrar o IRI com valores entre 0,53 m/km e 6,50 m/km. Esses valores definem a rodovia em um estado excelente a ruim. Ao comparar os valores a regressão linear (R²) do modelo de Marcon (1996) explica 29% do valor de IRI enquanto o método de Nível e Mira o R² foi 0,65 justificando os valores distintos. A diferença que o modelo de Marcon (1996) apresenta, foi encontrada por outros autores como Matos (2003) e Yshiba e Fernandes Jr. (2005).
Palavras-chave: Irregularidade Longitudinal; Pavimentos Flexíveis; Mato Grosso.
Evaluation of Pavement Roughness in rural highways on region of Sinop/MT
Abstract: Brazil has great growth of traffic on the highways, but the maintenance and repair has not been enough that the roads are in good traffic conditions. Knowing that, the poor condition of a pavement affects ride comfort, safety and economy of the vehicle and consequently the passenger, such care should be frequent highway. This article presents a study in stretches at Sinop/MT, which analyzes the Longitudinal Fault Index (IRI), measured with the method level and Mira DNER 173/86 according to analysis of the condition of the stretch and the method developed by Marcon (1996) which has as only unknown age of the highway. Through the method level and Mira could not find the IRI values between 0.53 m/km and 6.50 m/km. These values define the highway in a bad and excellent condition. By comparing the values to linear regression (R²) of the model of Marcon (1996) explains 29% of the value of IRI while the method Level and the Mira R² was 0.65 justifying the distinct values. The difference that the model of Marcon (1996) has been found by other authors as Matos (2003) and Fernandes and Yshiba Jr. (2005).
Keywords: Pavement Roughness; Flexible Pavement; Mato Grosso.
1 Introdução
O tráfego rodoviário é o modal mais utilizado no Brasil para transporte de cargas entre cidades e entre portos. Apesar de ser o modal com a maior malha e extensão, não é o que apresenta as melhores qualidades. Contém grande fluxo e pouca manutenção (PEREIRA; LENDZION, 2013).
Dados do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT, 2006b) confirmam que a falta de manutenção das rodovias aumenta em até 58% o consumo de combustíveis, 40% no custo operacional dos veículos, 50% no índice de acidentes e até 100% do tempo de viagem.
A Confederação Nacional de Transporte (CNT, 2012) que, tem por objetivo garantir a segurança de transportadores e do transporte, classificou 70,1% da malha de rodoviária de Mato Grosso em condições regular, ruim ou péssima (Tabela 1).
Rodovias com condições muito inadequadas necessitam de estudos detalhados para se escolher os reparos e manutenções ideais.
O gerenciamento colabora com a escolha do melhor investimento e também manutenção a ser executada. A avaliação funcional de um pavimento tem por finalidade definir o estado da superfície e como isso afeta o conforto de rolamento e a dinâmica do veículo (BERNUCCI et al., 2008). E a irregularidade longitudinal é definida pelo DNIT (DNER, 1986) como
“o desvio da superfície da rodovia em relação a um
plano de referência, que afeta a dinâmica dos veículos, a qualidade ao rolamento e as cargas
dinâmicas sobre a via”.
Tabela 1. Extensão total de rodovias no Mato Grosso
Estado Geral km %
Ótimo 404 9,1
Bom 928 20,8
Regular 1.362 30,5
Ruim 1.308 29,3
Péssimo 458 10,3
Total 4.460 100,0
Fonte: CNT, 2012
Sendo assim, a gerência e a serventia de pavimentos estão diretamente ligadas ao estudo de irregularidade longitudinal. E o IRI é o que mais afeta o conforto de rolamento de quem trafega pelas vias (BARELLA, 2008).
Esta pesquisa estuda a avaliação funcional de pavimentos flexíveis em trechos de rodovias rurais no município de Sinop/MT, com o intuito de determinar a irregularidade longitudinal por meio do Índice Internacional de Irregularidade Longitudinal, calculado pelo método de nível e mira e comparar com o método de Marcon (1996) que avalia o pavimento a partir da sua idade.
2 Referencial Teórico
2.1 Gerência de Pavimentos
Em todos os tipos de materiais de construção há o desgaste e deterioração com o tempo de vida útil. É 1Graduanda em Engenharia Civil, Universidade do Estado do
Mato Grosso, Sinop, MT, botelho.raq@gmail.com
2Professora do Curso de Engenharia Civil, Universidade do
possível encontrar esse problema também em pavimentos, porém, de forma lenta e com mesmo nível de agravação no final de sua vida útil (INSTITUTO DE ASFALTO, 2002).
Para que estes problemas sejam resolvidos, alguns pontos devem ser analisados, tanto estrutural quanto econômico. DNIT (2011) afirma que gerência de pavimentos reúne o planejamento, manutenção e reabilitação. Atividades que reunidas colaboram com a qualidade do pavimento.
Hass et al. (1994) define o sistema de gerência de pavimentos (SGP) como um método coordenado e organizado para reunir os dados da gerência de pavimentos, garantindo a otimização de planejamentos para proporcionar a manutenção ideal do pavimento.
Segundo Albuquerque (2007), países desenvolvidos como Estados Unidos, Canadá, Austrália, Nova Zelândia e na Comunidade Européia, preferiram a implantação de sistemas próprios, conforme as suas malhas rodoviárias. E este exemplo tem se expandido para países não desenvolvidos, como o Brasil. DNIT (2011) afirma que o principal objetivo do sistema de gerência de pavimentos é garantir o melhor orçamento para os recursos públicos e proporcionar um rolamento seguro, compatível e econômico. 2.2 Serventia
DNIT (1996b) afirma que a Serventia deve proporcionar um nível de desempenho funcional por meio do pavimento.
Segundo DNIT (2011), a avaliação funcional ocorreu com o método de serventia no ano de 1960 em uma pista experimental da American Association of State Highway Officials (AASHO), hoje nomeada American Association of State and Transportation Officials (AASHTO).
A avaliação funcional de um pavimento determina o estado de superfície e de que maneira influencia no conforto de rolamento. Dois parâmetros são necessários para a avaliação: o Valor de Serventia Atual (VSA) e o Índice de Irregularidade Internacional. Bernucci et al. (2008) explicam que o VSA consiste em uma avaliação numérica com valores entre 0 e 5 (Tabela 2), que é obtida por meio da média de notas de avaliadores segundo o conforto de rolamento de determinado trecho pavimentado.
Tabela 2. Avaliação Subjetiva 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: Berncci et al, 2008
A pista experimental da AASHTO foi executada para obter o cálculo do Valor de Serventia Atual (VSA), e deveria apresentar as melhores condições de conforto, atingindo a nota 5 na avaliação. Porém a pista de experimento da AASHTO apresentou valor inicial de 4,2 e comprovou que não existe Valor de Serventia Atual ideal, ou seja, sem qualquer irregularidade (BERNUCCI et al., 2008).
Pinto e Preussler (2001) afirmam que as camadas do pavimento comportam-se de maneira elástica, o que causa o arqueamento das camadas do pavimento e que sua repetição é a principal responsável pela fadiga, que contribui para a queda no valor de VSA do pavimento.
Os valores mínimos aceitáveis para VSA são de 2,5 em vias de alto volume de tráfego e 2,0 para as restantes, definidos pela American Associaton of State and Transportation Officials (AASHTO). Na prática, estes valores trazem a necessidade de reparos na superfície, garantindo um tempo maior para a trafegabilidade em condições aceitáveis da via (DNIT, 2011).
2.3 Irregularidade Longitudinal
A necessidade do estudo das camadas do pavimento se torna importante a fim de combinar os materiais e as espessuras das camadas que, podem limitar as deformações causadas na estrutura do pavimento. As camadas do pavimento possuem desempenhos específicos com o dever de proporcionar ao veículo condições apropriadas de rolamento, segurança, conforto e economia no transporte de pessoas e mercadorias (MEDINA, 1997).
Caminhões e ônibus são os que proporcionam maior carga e afetam de forma significativa a via, causando depressões, corrugações, trilhas de rodas, entre outras. Havendo principalmente a necessidade do estudo de tráfego para a definição do tipo de pavimentação e camadas.
O clima, também afeta o desempenho do pavimento. Baixas temperaturas podem causar trincamento por retração e por fadiga. Altas temperaturas podem causar deformações permanentes, pelo fato de reduzir a viscosidade dos ligantes e a resistência da mistura asfáltica. O trincamento facilita a entrada das águas da chuva, causando a queda da capacidade de suporte. Todos esses efeitos causam um decréscimo de VSA ainda mais rápido (Figura 1).
Figura 1. Variação de Serventia com o tráfego ou com o tempo decorrido de utilização da via
Fonte: Bernucci et al. (2008)
Barella (2008) define irregularidade longitudinal como sendo a superfície que reúne desvios indesejáveis, o que atrapalha o rolamento suave do veículo gerando insegurança e podendo causar a aceleração da degradação do pavimento.
Conforme a norma DNER (1986), irregularidade é o desvio da via em relação a um plano de referência, que afeta o conforto e a qualidade de rolamento dos veículos e cargas.
A principal causa da irregularidade longitudinal é o processo construtivo que pode ter seu valor inicial alterado por efeitos do clima, tráfego e outros fatores; maiores serão os esforços causados sobre a pista decorrente da irregularidade, afetando o passageiro, o motorista e a carga transportada (DNIT, 2006). Na Tabela 3 é apresentada a classificação de IRI em alguns países. A partir da Tabela 3 é possível perceber que a qualidade de pavimentação no Brasil está abaixo de um país desenvolvido como os Estados Unidos (EUA). Enquanto no Brasil os valores para um a via excelente está entre 1,00 - 1,90 m/km, estes mesmos valores nos EUA a via é boa ou regular. Isto identifica a baixa qualidade da pavimentação no Brasil.
Tabela 3. Faixas de classificação de irregularidade longitudinal, com base no IRI (m/km)
EUA BRASIL
Excelente 0,00-0,95 Excelente 1,00-1,90
Bom 0,95-1,50 Bom 1,90-2,70
Regular 1,50-2,70 Regular 2,70-3,50
Ruim >2,70 Ruim 3,50-4,60
- - Péssimo >4,60
AASHTO (1999) Pinto e Preussler (2001) Fonte: Adaptado de FARIAS; SOUZA apud CAMPOS (2004) O parâmetro para medida segundo DNIT (2011) é expresso em m/km e é determinado IRI –International Roughness Index– conhecido no Brasil por Índice de Irregularidade Internacional.
A medição da Irregularidade Longitudinal é obtida através de uma linha imaginária, paralela ao eixo do pavimento que, normalmente coincide com as trilhas de roda. Esta linha de levantamento varia conforme o tipo de equipamento que será usado (BERNUCCI et al., 2008).
Alguns dos equipamentos utilizados são: Maysmester e Medidor IPR/UPS; Dipstick; MERLIN (Machine for Evaluating Rougness using Low-cost Instrumental) e Nível e Mira. Este último, normatizado por DNER (1986), tem sua principal função calibração dos demais equipamentos, o que garante precisão nos resultados encontrados.
3 Materiais e Métodos
3.1 Materiais
A definição trechos para estudo ocorreu pelos seguintes fatores, visando a segurança durante o período de medição, a necessidade de rodovias com idades diferentes, ser uma via rural com um fluxo de automóveis consideravelmente alto e respeitando a necessidade de fechamento ou não da via para que houvesse a medição. Devido às necessidades colocadas anteriormente, não foi possível a escolha da BR-163, visto que não há mobilidade para o fechamento da via durante o período de medição.
Levando em conta os critérios de escolha a medição da Irregularidade Longitudinal ocorreu em cinco trechos de 320 m de rodovias rurais no município de Sinop. A Figura 2 mostra a disposição destes trechos no município de Sinop.
Figura 2. Disposição das rodovias estudadas Fonte: Adaptado de Google Earth (2014)
A primeira medição ocorreu nos dois sentidos da MT-222 (Figura 3), rodovia entre Sinop a Ipiranga do Norte – coordenada 11º54’29.3”S 55º43’31.5”W até
11º54’27.7”S 55º43’42”W– com idade de 9 anos.
Figura 3. Trecho da MT-222 Fonte: Google Earth (2014)
A MT-140 (Figura 4), que liga Sinop a Santa Carmem
– coordenada 11º52’13.37”S 55º24’37.84”O até
11º52’10.55”S 55º4’27.68”O– possui 4 anos.
Figura 4. Trecho da MT-140 Fonte: Google Earth (2014)
Outra medição ocorreu na MT-423 (Figura 5), com apenas 2 anos desde a última pavimentação. Rodovia que liga a cidade de Sinop até Cláudia – coordenada
Figura 5. Trecho da MT-423 Fonte: Google Earth (2014)
Entre as cidades de Tabaporã a Sinop, a rodovia que ocorreu a medição é MT-220 (Figura 6) – coordenada 11°41'10.42"S 55°29'54.17"O até 11°41'11.93"S 55°29'43.69"O – com idade de 7 anos.
Figura 6. Trecho da MT-220 Fonte: Google Earth (2014)
Por fim, a MT-422 (Figura 7) entre União do Sul a Sinop – coordenada 12°1’16.13"S 55°15'54.07"O até
12º120.06”S 55°16'3.86"O – e idade 5 anos.
Figura 7. Trecho da MT-422 Fonte: Google Earth (2014)
A aparelhagem necessária exigida pela norma DNER (1986), para o método de nível e mira é compreendida por:
(i) nível ótico, com luneta de focalização interna e traços estadimétricos, com precisão de 1,5 mm/km (Figura 7);
Figura 8. Nível ótico (Teodolito) Fonte: Brasil (2013)
(ii) trena de 50 metros graduada em centímetros (Figura 9).
Figura 9. Trena de 50 metros Fonte: Cobequi (2013)
(iii) mira para nivelamento, comprimento de 2 m a 4 m, com nível de bolhas, graduada em divisões de, pelo menos, meio centímetro, permitindo a leitura em milímetros, por interpolação (Figura 10);
Figura 10. Mira para nivelamento Fonte: Point Cloud (2014)
3.2 Métodos
Os métodos utilizados são descritos abaixo, realizado a partir das exigências da norma DNER (1986), que define os procedimentos e requisitos para medição de Irregularidade Longitudinal com nível e mira e o Modelo de desempenho desenvolvido por Marcon (1996).
3.2.1 Nível e Mira
Para que seja executada a medição 3 etapas devem ser seguidas, para em seguida ser aplicado o devido cálculo do método.
Figura 11. Trilhas de rodas Fonte: Adaptado de Dalla Riva (2013)
Há, portanto, a observação na norma de que para o caso de trilhas de roda externa, já definida pelo tráfego (Figura 12), considerar este alinhamento. Neste caso a trilha de roda externa já estava definida pelo tráfego, sendo esta a considerada e a partir dela foi medido o distanciamento de 1,40 m para o alinhamento interno.
Figura 12. Trilhas de rodas definidas pelo tráfego na MT-222 Fonte: Foto do autor (2014)
Fase 2: o estaqueamento (Figura 13) ocorreu sobre os alinhamentos interno e externo a cada 0,50 m (Li)
para estacas intermediárias e a cada 5,0 m (ESTi) para estacas inteiras.
Figura 13. Estaqueamento Fonte: Adaptado de Dalla Riva (2013)
Fase 3: foram feitas leituras com o Teodolito com precisão em 1,0 mm e régua.
Com todos os dados obtidos, obtém-se o quociente de irregularidade (QI), que é a média aritmética dos QI dos alinhamentos externos e internos. Neste estudo foram utilizados dois teodolitos, portanto foi necessário o nivelamento através da referência de nível (RN) obtida no local do estudo.
Para o cálculo do QI, utilizou-se a Equação 1 (DNER, 1986):
QI = -8,54+6,17VA1,0+19,38VA2,5 (Equação 1)
Sendo:
VA1,0: aceleração vertical média quadrática, referente a uma distância de base igual a 1,0 m.
VA2,5: aceleração vertical média quadrática, referente a uma distância de base igual a 2,5 m.
Os valores para VA são obtidos a partir da Equação 2 (DNER,1986):
VAb =[∑ (SBi) 2 N-2k N-k i=k+1 ]
1 2
(Equação 2)
Sendo SBi encontrado pela Equação 3 (DNER, 1986):
SBi= Yi+k-(kS)²2Yi+Yi+k (Equação 3)
Yi: cota em um ponto qualquer e k=bS Em que;
b = comprimento da base
S = distância entre duas cotas consecutivas (0,5 m) N = número de cotas levantadas
O resultado obtido em QI foi transformado em IRI, unidade de medida universal, pela Equação 4 (DNER, 2000).
IRI=QI
13
(Equação 4)
IRI= International Roughness Index (m/km) QI= Quociente de Irregularidade (cont/km)
3.2.2 Modelo de Desempenho Desenvolvido por Marcon (1996)
Este método consiste o cálculo de QI a partir da idade do pavimento, com a necessidade apenas de uma incógnita para a realização da equação. A idade necessária para a aplicação do método corresponde à data de pavimentação ou à última restauração no trecho (VITORELLO, 2008).
Com as idades fornecidas pode-se para encontrar o QI pela Equação 5 (MARCON, 1996).
QI=18,348 + 1,1635 x IDADE (Equação 5)
QI= Quociente de Irregularidade (cont/km) IDADE= idade do pavimento em estudo (anos)
4 Análise e discussão dos resultados
Os valores encontrados para os trechos estudados estão entre excelente a péssimo considerando a classificação brasileira (Tabela 3).
contrário a quantidade de caminhões que trafegam pela via é a mesma, porém sem carga, então os valores de IRI foram praticamente reduzidos a metade.
Figura 14. Valores de QI MT-222
A partir do primeiro trecho analisado, percebeu-se que o sentido que contém maior carga aplicada é o que apresenta maior QI, portanto nos demais trechos só houve a necessidade da análise de um sentido da via, o mais crítico.
A cidade de Tabaporã é, segundo o IBGE (2007), um considerável produtor agrícola de cereais, leguminosas e oleaginosas, além do maracujá. Isso gera exportação e consequentemente tráfego no sentido da capital de Mato Grosso, Cuiabá.
Os valores de IRI (Figura 15) deste trecho foram de 3,15 m/km no alinhamento interno e 5,15 m/km no alinhamento externo.
Figura 15. Valores de QI MT-220 e MT-140
Então, o sentido do trecho na MT-140 foi definido segundo o maior tráfego. Portanto, no sentido Santa Carmem a Sinop, apresentou elevado valor de QI, quando comparado aos valores na Tabela 3. Isso
ocorreu devido o fluxo da via. Com valor QI (IRI) de 41 cont/km (3,16 m/km) no alinhamento interno da trilha de roda e 67 cont/km (5,16 m/km) para a trilha de roda externo (Figura 15).
Os valores de IRI são maiores nos alinhamentos externos, devido o recalque do solo ser maior nos bordos da estrutura do pavimento, o que causa acentuação nas deformidades de irregularidade longitudinal.
O trecho entre as cidades de Cláudia a Sinop foi pavimentado recentemente e os valores de QI foram considerados excelentes, o valor de IRI do bordo interno é 0,53 m/km e do alinhamento externo é 1,23 m/km (Figura 16).
Figura 16. Valores de IRI MT-423 e MT-422
A rodovia entre União do Sul e Sinop, também apresentou valores elevados, com IRI de 4,07 m/km e 5,0 m/km nos alinhamentos interno e externo, respectivamente (Figura 16).
Para a comparação da qualidade da via, valores de QI e IRI de algumas rodovias brasileiras são apresentados na Tabela 4. Rodovias com maior quantidade de estudos devido o grande fluxo dos locais. Barella (2008) se atenta ao solo da região, Campos (2004) ao tipo de pavimentação e Oliveira (2007) principalmente ao tráfego. Fatores estes que mesmo distintos influenciam na irregularidade longitudinal da via.
O Manual de Gerência de Pavimentos (DNIT, 2011) não define qual método de representação dos valores de QI e IRI encontrados, contudo este valor é apresentado através da média dos QI e IRI em outras pesquisas.
Tabela 4. Valores de QIm e IRIm em diferentes rodovias brasileiras
Origem QIm IRIm Fonte
MT-222 55,5 4,26 Este estudo MT-140 54,1 4,16 Este estudo MT-423 11,5 0,88 Este estudo MT-220 70,0 5,38 Este estudo MT-422 59,0 4,54 Este estudo BR-290/RS 35,0 3,18 Barella (2008)
SP-215 27,5 2,11 Campos (2004) SC-416 42,5 3,27 Oliveira (2007) 60
40 81
41
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ipiranga/Sinop Sinop/Ipiranga
Q
I
(c
o
t/k
m
)
Sentido do trecho Interna Externa
62
41 78
67
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Tabaporã/Sinop Santa Carmem/Sinop
Q
I
(c
o
n
t/k
m
)
Sentido do Trecho Interno Externo
0 10 20 30 40 50 60 70
União do Sul/Sinop Cláudia/Sinop
Q
I
(c
o
n
t/k
m
)
Com as idades definidas e calculando o valor de QI através da equação definida por Marcon (1996), encontrou-se os valores de QI para cada rodovia. Com os resultados apresentados (Tabela 5), é possível perceber que o modelo desenvolvido por Marcon (1996) ao analisar somente a idade não admite diferença de valores entre as trilhas de roda, tampouco as cargas nestes pavimentos, apresentando valores fixos para todos os tipos de pavimentos e vias.
Tabela 5. Valores de QI calculados pelo modelo de Marcon (1996)
Rodovia Idade (anos) QI (cont/km)
MT-222 9 28,8
MT-220 7 26,5
MT-422 5 24,2
MT-140 4 23,0
MT-423 2 20,7
Observa-se na Figura 19 que a inclinação de reta de regressão linear do modelo desenvolvido por Marcon (1996), que considera apenas o fator idade, indica diferente comportamento à outra regressão linear do método de nível e mira.
Figura 19. Estimativa do QI pela idade
A regressão linear (R²) representa a relação que existe entre variáveis de uma mesma equação. Quanto mais próximo a 1 estiver o R² maior a aproximação dos resultados encontrado ao modelo (BERTOLO, 2014).
Na Figura 19, o método de nível e mira foi o que apresentou maior R² entre os 5 trechos analisados de 0,64. Para esta pesquisa houve boa resposta entre os resultados de nível e mira. Contudo, para o modelo de Marcon (1996) o R² de 0,29 representa grande variação entre os QI e explica o motivo da diferença entre os valores encontrados nos dois métodos. Outros autores compararam o modelo de Marcon (1996) aos modelos de Queiroz (1981), Paterson (1987) e HDM-III (1987). Essas
comparações, ao observar proporcionalmente, resultaram em conclusões semelhantes a este estudo. Yshiba e Fernandes Jr. (2005), ao estudarem regiões no estado do Paraná, notaram grande diferença ao comparar este modelo de desempenho a outro método de cálculo. O método em estudo foi de Queiroz (1981), também conhecido por modelo estatístico e Paterson (1987), o qual leva em consideração a resistência do subleito (ISC ou CBR) e o tráfego, respectivamente. Fatores determinantes para cálculo do IRI.
Estas comparações apresentaram diferenças de valores para o modelo de Marcon (1996) e pode ser observada na Figura 20 que os valores se distanciam de maneira significativa.
O estudo somente com a idade, não acompanha os demais estudos devido à irregularidade longitudinal ser causada por vários determinantes, não somente o desgaste do pavimento (YSHIBA E FERNANDES JR., 2005).
Figura 20. Comparação entre o modelo de desempenho estatístico com modelo previsão do IRI Fonte: Adaptado de Yshiba e Fernandes Jr. (2005)
De semelhante modo Matos (2003), apresentou vários pontos fora da tendência para dados observados em 199 trechos de pavimentos flexíveis. Os valores de IRI ultrapassaram 5 m/km, representado na Figura 21. Esta pesquisa também apresentou valores elevados de IRI, um deles chegando a 6,5 m/km, na trilha de roda externa do sentido Ipiranga do Norte a Sinop. Os modelos de comparação do estudo de Matos (2003) foi o HDM-III (1987), modelo desenvolvido pelo Banco Mundial que une a gerência de pavimentos à avaliação funcional e o outro modelo foi de Paterson (1987), citado anteriormente. E apresentou muitos valores fora da linha de tendência ao longo dos anos.
R² = 0,6436
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
0 2 4 6 8 10
Q
I
(c
o
n
t/k
m
)
Idade (anos)
Figura 21. Comparação entre o modelo de desempenho estatístico com modelo previsão do IRI
Fonte: Adaptado de Matos (2003)
Oliveira (2007) estudou trechos no estado de Santa Catarina e relata que a equação de Marcon (1996) não se assemelha aos demais métodos em estudo, e que esta equação apresenta tendências mais conservadoras. Valores que se mantêm contínuos, independente dos demais fatores que influenciam para que a irregularidade longitudinal seja acentuada ao longo dos anos.
5 Conclusão
Conclui-se que primeiro método diverge do segundo para os cinco trechos estudados, visto que no método de nível e mira a maioria dos trechos obteve resultados de rodovias em condições regular, ruim ou péssima, enquanto para o modelo de Marcon (1996) essas mesmas rodovias representam valores entre excelente e regular.
Essa diferença de comportamento se explica por meio da regressão linear (R²) do modelo de Marcon (1996).
Com a regressão linear de 0,29, o modelo pode ser explicado em 29% do desempenho de um pavimento, pois considera somente a idade, motivo pelo qual se difere dos valores encontrados pelo método de nível e mira que apresentou R²=0,64.
Isto indica que parte da irregularidade longitudinal pôde ser causada devido o tempo, afirmando que a vida útil dos materiais influencia no desgaste e na acentuação dos desvios indesejáveis no pavimento. Portanto, o modelo de desempenho desenvolvido por Marcon (1996), não pode ser utilizado sozinho, necessita de outros estudos para que seu resultado seja correto.
Entretanto o método de nível e mira, definido segundo DNER (1986) obteve resultados aceitáveis para esta pesquisa.
6 Sugestões para próximos estudos
Estudar outras rodovias em Sinop/MT e verificar o que ocorre com a regressão linear ao acrescentar outros trechos.
Estudos como Valor de Serventia Atual (VSA), Índice de Condição do Pavimento (ICPF), Índice de Gravidade Global Expedito (IGGE), estudo de tráfego e avaliação estrutural, correlacionadas com o Índice Internacional de Irregularidade (IRI).
Os métodos de Queiroz, utilizando o número estrutural corrigido e a resistência do subleito e
R² = 0,82. E o modelo de Paterson que utiliza o tráfego cálculo e sua regressão linear é 0,80.
Agradecimentos
Esta conclusão de curso e este trabalho não chegariam ao fim sem a ajuda e apoio de algumas pessoas, portanto gostaria de agradecê-los.
Primeiro a Deus, por ter me colocado nesta cidade e me dado forças para continuar e permanecer firme até o fim.
À minha família, que me sustentou e apoiou em cada dificuldade. Em especial, meus pais, Carlos Antonio Rodríguez Carranza e Ana Maria Botelho Rodríguez, que estiveram presente a cada instante desta jornada. Às famílias Aguiar e Novais, que me acolheram e me ajudaram em cada momento de dificuldade que passei durante esse período de formação.
Aos amigos Bruno Zecchin e Fernanda Zecchin, Taíse Weis, Gabriella Aguiar e Cleidiane Moraes Novais que permanecera comigo até o fim, amigos em que pude confiar e torná-los irmãos de coração.
À professora orientadora Ana Elza Dalla Roza que dedicou tempo e atenção para a conclusão deste estudo.
Aos colegas André Felipe Soares, Augusto Romanini,Celso Todescatto Junior, Gabriel Guedes, Gabriella Padova, Letícia Costa, Nayara Natanni, Raul Ferreira e Rodrigo Ferreira, pois sem a ajuda deles esta medição não teria sucesso.
E a todos que de certa forma estiveram envolvidos e colaboraram com a conclusão dessa etapa em minha vida.
Referências
ALBUQUERQUE, Fernando Silva. Sistema de gerência de pavimentos para departamentos de estradas do Nordeste brasileiro. 303p. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Universidade Fereral do Rio Grande do Sul. Porto Alegre: PPGEC/UFRGS, 2007.
AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS.Standard Pratice for Certification of Inertial Profiling Systems. AASHTO 49-04.EstadosUnidos, 2003. BALBO, J.T.Pavimentos Asfálticos: Patologias e Manutenção, São Paulo: Plêiade, 1997. 103p. BARELLA, R. M. Contribuição para a Avaliação de Irregularidade Longitudinal de Pavimentos com Perfilômetros Inerciais. 362f. Tese (Doutorado em Engenharia de Transportes) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. 2008.
BERNUCCI, L.B.; MOTTA, L. M. G.; CERATTI, J. A. P.; SOARES, J. B. Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. Rio de Janeiro: PETROBRAS: ABEDA, 2008. 501p.
BRASIL, J. V. Fotos de teodolito digital topcon.
Disponível em:
<ifrsjoao.pbworks.com/f/1330385123/1297976317_16 8006536_1-Fotos-de--Teodolito-digital-topcon>. Acesso em: 24 de novembro de 2013.
CAMPOS, A. C. R. Métodos de previsão de desempenho de irregularidade longitudinal para pavimentos asfálticos: aplicação e proposição de critérios de ajuste. 273f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Faculdade de Engenharia Civil Arquitetura e Urbanismo da Universidade Estadual de Campinas. 2004.
CNT – Confederação Nacional de Transporte. Pesquisa CNT de Rodovias. 2012. Disponível em: <http://pesquisarodoviascnt.org.br/Paginas/Relatorio-por-estado-aspx>. Acesso em: 15 de outubro de 2012.
COBEQUI. Disponível em: <cobequi.com.br>. Acesso em: 24 de novembro de 2013.
DALLA RIVA, R. D. Avaliação de Pavimentos Flexíveis. Sinop/MT: 2013. 311p. Slides.
DNER - DEPARTAMENTO NACIONAL DE
ESTRADAS DE RODAGEM. DNER-ES
173/86:Método de Nível e Mira Para Calibração de Sistemas Medidores de Irregularidade Tipo Resposta.Rio de Janeiro, RJ: DNER – IPR, 13p,1986.
DNER – DEPARTAMENTO NACIONAL DE
ESTRADAS DE RODAGEM. O Sistema Gerencial de Pavimentos do DNER. Rio de Janeiro, RJ: DNER –
84p, 2000.
DNIT – DEPARTAMENTO NACIONAL DE
INFRAESTRUTURA DE TRASNPORTES 008/2003 - PRO. Levantamento visual contínuo para avaliação da superfície de pavimentos flexíveis e semir-rígidos Procedimento. Rio de Janeiro: IPR, 2003.
DNIT – DEPARTAMENTO NACIONAL DE
INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de Gerência de Pavimentos. Rio de Janeiro, 2011.
DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE
INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de Pavimentação. 3ed. Rio de Janeiro, 2006a.
DNIT - DEPARTAMENTO NACIONAL DE
INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Manual de Restauração de Pavimentos Asfálticos.2ed. Rio de Janeiro, 2006b.
Google Earth. Disponível em
<https://goo.gl/maps/A44kx>. Acesso em: 8 de Abril de 2014.
HASS, R.; HUDSON, W. R.; ZANIEWSKI, J. Modern Pavement Management. Krieger Publishing Co. Malabar, Florida, EUA. 1994.
Instituto de Asfalto. Manual de asfalto. Lexington, KY, USA: 1989, rev. 2002, ed. PETROBRAS, Brasil. 599p.
MATO GROSSO. Secretaria Municipal de Obras em Sinop/MT. 2013.
MATOS, G. T. Estudo de Fatores de Calibração para os Modelos de Previsão de Desempenho do HDM-III. 190f. Dissertação (Mestrado em Ciência na Área de Infraestrutura de Transportes) – Curso de Engenharia de Infraestrutura Aeronáutica no Instituto Tecnológico de Aeronáutica. São José dos Campos/SP. 2003.
MARCON, A. F. Contribuição ao desenvolvimento de um sistema de gerência de pavimentos para a malha rodoviária estadual de Santa Catarina. 431f. Tese (Doutor em Ciências na Área de Infra-Estrutura)
– Curso de Engenharia de Infra-Estrutura Aeronáutica no Instituto Tecnológico de Aeronáutica. São José dos Campos/SP. 1996.
MEDINA, J. Mecânica Dos Pavimentos. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro. 1997.
OLIVEIRA, A. Contribuição à avaliação do desempenho dos pavimentos na região de rochas de embasamento cristalino em Santa Catarina. 366f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) –
Programa de pós-graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina. 2007.
PATERSON, W.D.O. Road deterioration and maintenance effects – models for planning and management. The World Bank, Baltimore: The John Hopkins University Press, 1987.
PINTO, S. E PREUSSLER, E. Pavimentação Rodoviária – Conceitos fundamentais sobre pavimentos flexíveis. Rio de Janeiro, RJ, Copiarte, 259p. 2001
Point Cloud. Disponível em:
<http://escaner3d.pointcloud.es/?p=187>. Acesso em: 14 de Abril de 2014.
QUEIROZ, C.A.V. Performance prediction models for pavement management in Brazil. 1981. Dissertation (for Degree of Doctor of Philosophy)-The University of Texas at Austin, Texas, Austin, 1981.
VITORELLO, Thiago. Análise de desempenho de estrutura de pavimentos flexíveis da rodovia BR-290/RS no trecho Osório-Porto Alegre. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil na Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2008.
