novo mÉtodo de dimensionamento de pavimentos rodoviÁrios da aashto - aplicaÇÃo a portugal -
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NOVO MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS DA AASHTO - APLICAÇÃO A PORTUGAL -. Adelino Ferreira Fábio Simões Rui Micaelo. ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO. INTRODUÇÃO METODOLOGIA DE DIMENSIONAMENTO Tráfego Condições climáticas Estrutura do pavimento e propriedades dos materiais - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
NOVO MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO
DE PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS DA AASHTO
- APLICAÇÃO A PORTUGAL -
Adelino FerreiraFábio SimõesRui Micaelo
ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO
INTRODUÇÃO
METODOLOGIA DE DIMENSIONAMENTO
TráfegoCondições climáticasEstrutura do pavimento e propriedades dos materiais
APLICAÇÃO ÀS ESTRUTURAS DO MACOPAV
ANÁLISE DOS RESULTADOS
CONSIDERAÇÕES FINAIS
INTRODUÇÃO
Novo método de dimensionamento designado por Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide (MEPDG)
Foi desenvolvido ao mesmo tempo um software que permite a aplicação do método
Dados de tráfego, dados do clima, estrutura do pavimento e propriedades dos materiais
Previsão do comportamento (IRI, fendilhamento longitudinal, pele de crocodilo e rodeiras)
Permitirá o posterior ajustamento da estrutura ou dos materiais em função dos resultados e dos objetivos a atingir
METODOLOGIA DE DIMENSIONAMENTO
TRÁFEGO
Dados geraisTráfego Médio Diário Anual (TMDA)Número de viasPercentagem de pesados em cada sentido e na via de dimensionamentoVelocidade base
Fatores de ajustamentoAjustamento mensalDistribuição das classes de pesadosDistribuição horária de pesadosTaxa de crescimento
Dados técnicos dos pesados
CONDIÇÕES CLIMÁTICAS
Dados climáticos agregados no modelo designado Enhaced Integrated Climatic Model (EICM):
MêsDiaAnoHora de nascer do solHora de pôr do solRadiação solar
Ex.: 5 6 2011 6.56667 20.5500 3706.16
HoraTemperatura (ºF)Precipitação (in)Velocidade do vento (mph)Percentagem de luz de sol/nível de nebulosidadeProfundidade do nível freático (ft)
Ex.: 0 60.6 0.00 5.6 100 50 1 59.9 0.00 4.0 100 50
ESTRUTURA DO PAVIMENTO E PROPRIEDADES DOS MATERIAIS
Dados da estrutura do pavimento por camadaTipo de camadaMaterialEspessura
Camadas betuminosasDistribuição granulométrica dos agregadosPropriedades do betumeTemperatura de referênciaCoeficiente de PoissonPercentagem de betume e de vaziosPeso volumétrico
Camadas granularesDistribuição granulométricaMódulo de deformabilidade ou CBRCoeficiente de Poisson
APLICAÇÃO ÀS ESTRUTURAS DO MACOPAV
Dimensionamento para uma vida útil de 20 anosClasses de Tráfego (T1 – T6)Classes de Fundação (F1 – F4)
F1 – 30 MPa; F2 – 60 MPa; F3 – 100 MPa; F4 – 150 MPaCoeficiente de Poisson – 0,35Velocidade base – 30 Km/h
Pavimento
Camada de desgaste
Camada de base betuminosa
Camada sub-base granular
Solo de fundação Solo natural
tCD(cm)
Vbe(%)
Va(%)
tCB(cm)
Vbe(%)
Va(%)
tCSB(cm)
E (MPa)
tCSF(cm)
E
(MPa)
tSN(cm)
E (MPa)
P1 4 12 4 6 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P2 4 12 4 8 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P3 4 12 4 12 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P4 4 12 4 14 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P5 5 12 4 14 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P6 5 12 4 16 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P7 4 12 4 18 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P8 5 12 4 17 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P9 5 12 4 19 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P10 6 12 4 18 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P11 5 12 4 20 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P12 6 12 4 20 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P13 5 12 4 23 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P14 6 12 4 22 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P15 6 12 4 24 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
P16 6 12 4 26 9 7 20 200 100 60 – 150 ∞ 1000
APLICAÇÃO ÀS ESTRUTURAS DO MACOPAV
320
2002000,35SBG
26040000,35MB
16
300
2002000,35SBG
24040000,35MB
15
280
2002000,35SBG
22040000,35MB
6040000,35BD
14
280
2002000,35SBG
23040000,35MB
5040000,35BD
13
260
2002000,35SBG
20040000,35MB
6040000,35BD
12
250
2002000,35SBG
20040000,35MB
5040000,35BD
11
240
2002000,35SBG
18040000,35MB
6040000,35BD
10
240
2002000,35SBG
19040000,35MB
5040000,35BD
9
220
2002000,35SBG
17040000,35MB
5040000,35BD
8
220
4040000,35BD
7
210
2002000,35SBG
16040000,35MB
5040000,35BD
6
190
2002000,35SBG
14040000,35MB
5040000,35BD
5
180
2002000,35SBG
14040000,35MB
4040000,35BD
4
160
2002000,35SBG
12040000,35MB
4040000,35BD
3
120
2002000,35SBG
8040000,35MB
4040000,35BD
2
Camadade
desgaste
Camadade base
Camadade sub-
base
Espessura total das camadas betuminosas(mm)
Espessura (mm)Módulo deform. (MPa)Coeficiente de PoissonMaterial
100
2002000,35SBG
6040000,35MB
4040000,35BD
1
Estruturas alternativas para um pavimento flexível
Ilustração:
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
10001000,3520
Fundação
10001000,3520
5,385945,118224,850504,811134,582784,409554,315064,275694,007973,968603,874113,606393,433163,165442,63000Numero estrutural 2,36228
Legenda: BD - Betão betuminoso; MB - Macadame betuminoso; SBG - Sub-base Granular; CBR - California Bearing RatioNota: Na ilustração, a espessura da fundação não se encontra representada à escala
6040000,35BD
6040000,35BD
Espessura (mm)Módulo deform. (MPa)Coeficiente de PoissonMaterial
Espessura (mm)Módulo deform. (MPa)Coeficiente de PoissonMaterial
Espessura (mm)Módulo deform. (MPa)Coeficiente de PoissonCBR (%)
10001000,3520
2002000,35SBG
18040000,35MB
APLICAÇÃO ÀS ESTRUTURAS DO MACOPAV
Valores limite ao fim de 20 anos:Fendilhamento longitudinal – 200 m/kmPele de crocodilo – 20%Rodeiras nas camadas betuminosas – 15 mmRodeiras em todo o pavimento – 20 mmIRI – 3500 mm/km
RESULTADOS
Classes
P TMDAp t (%)NAVP
(20 anos)
Fendilhamento longitudinal (m/km)
Pele de crocodilo(%)
Rodeiras (mm)
IRI (mm/km)T F CB Total
T6
F2 P3 150 3 1,47î 106 14,1 0,81 5,1 12,1 1578
F3 P2 150 3 1,47î 106 23,9 2,11 5,8 11,9 1591
F4 P1 150 3 1,47î 106 16,0 2,91 5,8 11,4 1589
T5
F2 P7 300 3 2,94î 106 4,6 0,40 7,1 13,5 1605
F3 P4 300 3 2,94î 106 23,1 0,82 7,6 12,7 1594
F4 P3 300 3 2,94î 106 29,4 1,16 7,6 12,2 1583
T4
F2 P11 500 4 5,44î 106 3,0 0,41 9,1 15,2 1651
F3 P6 500 4 5,44î 106 24,4 0,78 10,9 15,7 1670
F4 P5 500 4 5,44î 106 40,7 1,05 11,2 15,5 1665
T3
F2 P13 800 4 8,70î 106 1,8 0,38 10,7 16,8 1687
F3 P9 800 4 8,70î 106 16,8 0,64 12,4 17,3 1705
F4 P8 800 4 8,70î 106 36,4 0,82 13,2 17,3 1706
T2
F2 P15 1200 5 1,45î 107 1,0 0,43 9,9 15,7 1665
F3 P12 1200 5 1,45î 107 11,2 0,65 12,1 16,7 1690
F4 P10 1200 5 1,45î 107 33,9 0,83 13,9 17,8 1719
T1
F2 P16 2000 5 2,42î 107 1,1 0,52 11,2 17,0 1697
F3 P14 2000 5 2,42î 107 11,9 0,76 14,5 19,1 1750
F4 P12 2000 5 2,42î 107 35,4 0,90 15,7 19,6 1765
RESULTADOS
Fendilhamento longitudinalVariação entre 1,0 e 40,7 m/kmMaior variação verifica-se na alteração da classe de fundação dentro da mesma classe de tráfegoVariação de 14,1 a 23,9 m/km para a classe de tráfego T6Valores muito longe do limite de 200 m/km
RESULTADOS
Pele de crocodiloVariação entre 0,38 e 2,91%Não existe grande variaçãoA sua variação assume um comportamento aproximadamente linearValores longe do limite de 20%
20%
RESULTADOS
Rodeiras nas camadas betuminosasVariação entre 5,1 e 15,7 mmUltrapassa o limite de 15 mm no pavimento P12 (T1 F4)Nas restantes estruturas o valor fica abaixo do limite de 15 mm
15 mm
RESULTADOS
Rodeiras em todo o pavimentoVariação entre 11,4 e 19,6 mmValor do pavimento P12 (T1 F4) próximo do limite de 20 mmPara os dois tipos de rodeiras não existe uma grande variação dos valores dentro da mesma classe de tráfego
20 mm
RESULTADOS
IRI (irregularidade longitudinal)Variação entre 1578 e 1765 mm/km, valores longe do limite de 3500 mm/kmParâmetro com menor variação de valoresAssume uma variação linear, exceto no primeiro ano
3500 mm/km
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os métodos de dimensionamento utilizados atualmente em Portugal não permitem prever a evolução do valor de cada parâmetro de estado dos pavimentos
Este novo método já permite que as administrações rodoviárias possam acompanhar a evolução dos valores dos parâmetros de estado dos pavimentos
Será necessário uma melhor otimização dos recursos disponíveis, principalmente na recolha de dados climáticos e organizá-los em ficheiros com formato próprio
Verificou-se que a rodeira é o parâmetro mais condicionante
Espera-se que além das Universidades, também as administrações rodoviárias e os projetistas de pavimentos iniciem a sua utilização no dimensionamento de novos pavimentos e na reabilitação de pavimentos degradados
CONSIDERAÇÕES FINAIS
http://modat.dec.uc.pt/