Avaliação de Pavimentos - departamento de transportes da ufpr

Transcrição

Universidade Federal do Paraná
Setor de Tecnologia
Departamento de Transportes
TÓPICOS AVANÇADOS DE
PAVIMENTAÇÃO
Prof. Djalma R. Martins Pereira, M.Eng.
TÓPICOS AVANÇADOS DE
PAVIMEMTAÇÃO
AVALIAÇÃO DE PAVIMENTOS
INTRODUÇÃO
1 AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE
2 AVALIAÇÃO ESTRUTURAL
3 AVALIAÇÃO FUNCIONAL
4 AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE SEGURANÇA
5 AVALIAÇÃO DA SOLICITAÇÃO PELO TRÁFEGO
INTRODUÇÃO
CONJUNTO DE ESTUDOS
SUBSÍDIO:
– Diagnóstico e Decisões
POSSÍVEIS PRODUTOS:
– Diagnóstico de Falhas
– Planejamento da Conservação
– Planejamento da Restauração
– Projeto de Restauração
– Cálculo de Custos de Operação
FOCO:
– Pavimentos Flexíveis
UFPR – TAP 2010
AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE SUPERFÍCIE:
– Classificação de Falhas
– Metodologia de Avaliação
– Cálculo de índices Qualificação / Decisão
AVALIAÇÃO ESTRUTURAL
– Comportamento frente ao tráfego
– Métodos destrutivos e não-destrutivos
AVALIAÇÃO FUNCIONAL
– Conforto ao rolamento x custo de operação
AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA
– Aderência
AVALIAÇÃO DO TRÁFEGO
– Fatores de equivalência de carga
– Cálculo do fator de veículo (AASHTO e USACE)
– Cálculo do número de solicitações do eixo-padrão
UFPR – TAP 2010
1 AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE
SUPERFÍCIE
CLASSIFICAÇÃO DE FALHAS (pavimentos flexíveis)
DNER-TER 01/78 DNIT 005/2003-TER
-
Fissuras incipientes
Trincas
Afundamentos
Corrugação
Escorregamento
Exsudação
Desgaste
Panelas
Remendos
Outros tipos de falhas
UFPR – TAP 2010
CLASSIFICAÇÃO DE FALHAS
FISSURAS INCIPIENTES:
– Isoladas: até 30 cm
– Origem: fadiga; compactação; deformação
permanente excessiva
– Fadiga: longitudinais
UFPR – TAP 2010
TRINCAS ISOLADAS:
– Transversais; longitudinais; irregulares
– Origem: fadiga; deformação permanente excessiva;
retração
UFPR – TAP 2010
TRINCAS INTERLIGADAS:
– Origem: fadiga; deformação permanente excessiva;
retração
UFPR – TAP 2010
TRINCAS INTERLIGADAS:
– Origem: retração de bases cimentadas
– Padrão em blocos a +/- 90o
UFPR – TAP 2010
OUTROS TIPOS DE TRINCAS:
– Juntas; alargamentos
– Compactação inadequada
UFPR – TAP 2010
CLASSES DE TRINCAS NO BRASIL
DNER PRO-08 e TER-01/78
– Classe 1 (FC-1):
• Isoladas
• Interligadas sem erosão
nas bordas das plaquetas
• Interligadas com erosão
nas bordas das plaquetas
UFPR – TAP 2010
DNER ES-128/83:
– Classe 1:
• Trincas capilares (até
1mm)
• Isoladas ou interligadas
– Classe 2:
• Abertura > 1mm, sem
erosão
– Classe 3:
• Abertura > 1mm, com
erosão
UFPR – TAP 2010
DNIT 005/03-TER e DNIT 006/03-PRO:
– Classe 1:
• Trincas capilares (até 1mm)
• Isoladas
– Classe 2:
• Abertura > 1mm, sem erosão
• Interligadas ou isoladas
– Classe 3:
• Abertura > 1mm, com erosão
• Interligadas ou isoladas
UFPR – TAP 2010
EQUIVALÊNCIA (!!!!!!!!!!)
TER 01/78 e
PR0 08/78
ES 128/83
DNIT 005-TER e
006-PRO/03
TTC ou TTL (FC-1)
TR (1,2 ou 3)
TTC ou TTL
(FC-1,2 ou 3)
TLC ou TLL (FC-1)
L (1,2 ou 3)
TLC ou TLL
(FC-1,2 ou 3)
não há equivalência
I (1,2 ou 3)
não há equivalência
J (FC-2)
CR (1 ou 2)
J (FC-2)
JE (FC-3)
CR (3)
JE (FC-3)
TB (FC-2)
B (1 ou 2)
TB (FC-2)
TBE (FC-3)
B (3)
TBE (FC-3)
UFPR – TAP 2010
AFUNDAMENTOS POR CONSOLIDAÇÃO:
– Ação canalizada do tráfego
– Pressupõem não haver ruptura
– Flecha limite: 15 a 20 mm
UFPR – TAP 2010
AFUNDAMENTOS
PLÁSTICOS:
– Ruptura de uma ou
mais camadas
– Afundamento e
solevamento lateral
UFPR – TAP 2010
CORRUGAÇÃO:
– Distorção em camadas
asfálticas
– Ondulações
transversais
– Instabilidade da
mistura:
• Formulação
inadequada
• Água
• Contaminação
UFPR – TAP 2010
ESCORREGAMENTO:
– Trincas em forma de meia-lua
– Esforços de tração
– Má ligação capa x base
UFPR – TAP 2010
EXSUDAÇÃO:
– Excesso de ligante à superfície
– Problema de aderência sob chuva
UFPR – TAP 2010
DESGASTE:
– Perda da fração fina, em misturas asfálticas,
expondo os agregados graúdos
– Falha de bico em tratamentos superficiais
UFPR – TAP 2010
PANELAS / BURACOS:
– Estágio final do fenômeno de fadiga
– Arrancamento das plaquetas
– Exposição da base
– Forte impacto sobre o tráfego
UFPR – TAP 2010
REMENDOS:
– Tapa-buraco
• Reposição com massa asfáltica
Planta
Corte
Panela
Tapa-buraco
– Remendos profundos e superficiais
Planta
Corte
Novo revestimento
Nova base
UFPR – TAP 2010
TAPA-BURACO EM ANTIPÓ:
UFPR – TAP 2010
REPARO PROFUNDO (má execução):
UFPR – TAP 2010
REPARO SUPERFICIAL (boa execução):
UFPR – TAP 2010
EROSÃO DE BORDA :
– Falta de confinamento lateral
UFPR – TAP 2010
ABATIMENTO DE ATERRO:
UFPR – TAP 2010
BOMBEAMENTO DE FINOS:
UFPR – TAP 2010
METODOLOGIAS DE AVALIAÇÃO
Avaliação Objetiva
- DNER PRO-08/78 DNIT 006/2003-PRO
- DNER ES-128/83 DNIT 007/2003-PRO
Avaliação Subjetiva
- DNER PRO-07/78 DNIT 009/2003-PRO
Levantamento Visual Contínuo
Levantamento por Vídeo Filmagem
UFPR – TAP 2010
DNER PRO-08/78 DNIT 006/2003-PRO
– Avaliação objetiva: a pé
– Amostragem de 15% da área
– Estações de ensaio: 6 m x 3,5 m
– Uma estação a cada 20 m
3,5m
6m
UFPR – TAP 2010
– Cálculo do IGG (para cada trecho homogêneo)
– Anotar presença de defeitos
– Medir as flechas nas trilhas de roda
– Calcular Índice de Gravidade Global (IGG)
• Freqüência de ocorrência de defeitos (IGi)
• Estatística das flechas (IGi)
– Média = F
– variância = σ2
UFPR – TAP 2010
• Fatores de ponderação (Fpi)
FC-1……………. 0,2
FC-2……………. 0,5
FC-3……………. 0,8
ALP/ATP……….. 0,9
O e P……….….. 1,0
EX ………….….. 0,5
D …………….…. 0,3
R …………….…. 0,6
F ……………….. 4/3
σ2 …………….…. 1,0
IGG = ∑(IGi x Fpi)
UFPR – TAP 2010
Qualificação a partir do IGG:
DNER PRO-08/78
–
–
–
–
0 a 20 Bom
20 a 80 Regular
80 a 150 Mau
150 a 500 Péssimo
DNIT 006/2003-PRO
-
0 a 20 Ótimo
20 a 40 Bom
40 a 80 Regular
80 a 160 Ruim
> 160 Péssimo
UFPR – TAP 2010
EXERCÍCIO 1 – PRO-08
Dada a planilha de levantamento PRO-08 (inventário do
estado da superfície do pavimento), calcular o valor do
Índice de Gravidade Global (IGG) e determinar o
conceito de estado do pavimento, para o segmento
composto pelas 21 estações de ensaio.
UFPR – TAP 2010
INVENTÁRIO DO ESTADO DA SUPERFÍCIE DO PAVIMENTO
PNV:
Trecho:
Pista:
Data:
Revestimento:
Responsável:
Visto:
Trincas de Fadiga
Trincas de Retração
0
C
AL
AT
FC-1
FC-2 FC-3
FC-2 FC-3
TT
TL
TRR
FI
ALP ALC ATP ATC
TTC TTL TLC TLL J
JE
TB TBE
X
X
X
1
C
X
2
C
X
X
3
C
X
X
X
X
4
SMC
X
X
5
SMC
X
X
6
SMC
X
7
SMC
X
8
SMC
9
A
X
10
A
X
11
A
X
12
A
X
13
A
X
14
A
X
X
15
A
X
X
16
SMA
17
SMA
X
X
18
SMA
X
X
X
19
SMA
X
20
SMA
X
Estação
Config.
da
OK
Terrapl.
X
X
O
E
EX
X
D
P
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
TRI
2
1
2
15
15
16
16
17
4
3
X
9
10
X
10
10
5
3
3
3
7
6
6
6
2
2
X
X
TRE
3
X
X
AC AR
12
X
X
X
R
Flechas nasTrilhas de
Roda (mm)
2
2
1
2
1
3
X
3
3
X
3
4
4
5
4
4
3
3
X
X
X
UFPR – TAP 2010
Data
Folha
Estaca ou Quilômetro Inicial
Estaca ou Quilômetro Final
PLANILHA DE CÁLCULO DO ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL (I.G.G.)
Rodovia:
Tipo de revestimento:
Trecho:
Sub-trecho:
Item
Freqüência Freqüência Coeficiente Índice de Gravidade
Absoluta
Relativa
de
Individual
NI
(%)
Ponderação
( I.G.I. )
0,2
0,5
0,8
0,9
1,0
0,5
0,3
0,6
Natureza do Defeito
(FC-1) FI, TTC, TTL, TLC, TLL, TRR
(FC-2) J, TB
(FC-3) JE, TBE
ALP e/ou ATP
O e/ou P
EX
D
R
Média aritmética dos valores médios das
9
flechas medidas em mm nas TRI e TRE
Média aritmética das variâncias das flechas
10
medidas em mm nas TRI e TRE
Nº Total de Estações Inventariadas
1
2
3
4
5
6
7
8
4/3 (1)
1,0 (2)
Σ Índ. de Gravid. Indiv. = I.G.G.
ISI = Fméd x 4/3 quando Fméd < 30
1
ISI = FV quando FVméd < 50
2
ISI = 40 quando Fméd > 30
Observações
Conceito:
ISI = 50 quando FV méd > 50
UFPR – TAP 2010
EXERCÍCIO 1 – PRO-08 - SOLUÇÃO
Data
Folha
Estaca ou Quilômetro Inicial
Estaca ou Quilômetro Final
PLANILHA DE CÁLCULO DO ÍNDICE DE GRAVIDADE GLOBAL (I.G.G.)
Rodovia:
Tipo de revestimento:
Trecho:
Sub-trecho:
Item
Freqüência Freqüência Coeficiente Índice de Gravidade
Absoluta
Relativa
de
Individual
NI
(%)
Ponderação
( I.G.I. )
5
23,8
0,2
4,8
8
38,1
0,5
19,0
6
28,6
0,8
22,9
3
14,3
0,9
12,9
4
19,0
1,0
19,0
5
23,8
0,5
11,9
2
9,5
0,3
2,9
3
14,3
0,6
8,6
Natureza do Defeito
(FC-1) FI, TTC, TTL, TLC, TLL, TRR
(FC-2) J, TB
(FC-3) JE, TBE
ALP e/ou ATP
O e/ou P
EX
D
R
Média aritmética dos valores médios das
9
flechas medidas em mm nas TRI e TRE
Média aritmética das variâncias das flechas
10
medidas em mm nas TRI e TRE
Nº Total de Estações Inventariadas
1
2
3
4
5
6
7
8
1,0
4/3 (1)
1,3
3,1
1,0 (2)
3,1
Σ Índ. de Gravid. Indiv. = I.G.G.
21
ISI = Fméd x 4/3 quando Fméd < 30
1
106
ISI = FV quando FVméd < 50
2
ISI = 40 quando Fméd > 30
Observações
Conceito:
MAU
ISI = 50 quando FV méd > 50
UFPR – TAP 2010
DNER ES-128/83 DNIT 007/2003-PRO
– Avaliação objetiva: à pé
– Amostragem
– Estações de ensaio: 6 m x 3,5 m
– Uma estação a cada 20 m
– Medição das áreas e comprimentos de defeitos
– Medir as flechas nas trilhas de roda
– Calcular % de área afetada, por defeito
UFPR – TAP 2010
DNER ES-128/83 DNIT 007/2003-PRO
– Forma de medição em pista:
Trincas isoladas
L
0,15 m
b
Outros defeitos
a
UFPR – TAP 2010
– Avaliação subjetiva
– Grupo de avaliadores
– Cinco indivíduos
– Veículo de passeio (velocidade limite)
– Condições climáticas favoráveis
– Notas subjetivas (média) – máximo 2 km
–
–
–
–
–
0 a 1 – péssimo
1 a 2 – ruim
2 a 3 – regular
3 a 4 – bom
4 a 5 – ótimo
UFPR – TAP 2010
LEVANTAMENTO VISUAL
CONTÍNUO (LVC)
– A bordo do veículo
– Baixa velocidade
– Computador de bordo
– Hodômetro digital
– Registro de início e fim
de cada evento
– Estimativa de áreas ou
extensões de defeitos
Equipamento
DESY
Operação do
DESY em
veículo
Aplicação do DESY
a levantamento em
vídeo
UFPR – TAP 2010
LEVANTAMENTO VISUAL
CONTÍNUO (LVC)
UFPR – TAP 2010
UFPR – TAP 2010
UFPR – TAP 2010
• LEVANTAMENTOS EM CAMPO
• USO DE PALM-TOPs NA AQUISIÇÃO DE DADOS
UFPR – TAP 2010

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