projeto de pavimento flexivel

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

PROJETO E CONSTRUÇÃO DE PAVIMENTO DE RODOVIAS

CADERNO DE PROJETO

Marcos Antonio Garcia Ferreira Prof. Associado DECiv - UFSCar

São Carlos, 2009

Projeto do Pavimento

Projeto de pavimentação – Pavimento Flexível 1 - Planta de localização

Universidade Federal de São Carlos – UFSCar

Departamento de Engenharia Civil – DECiv

12128-2 Projeto de Construção de Projeto de Rodovias

Nome: No:

1


2 – Perfil longitudinal e sondagens

2


(continuação)

3


3 – Estudo do sub-leito

Localização Granulometria Índices Físicos Suporte Estaca Prof.

(m) No

Amostra 2,00 0,42 0.074 LL IP

Classif.

HRB CBR (%)

Exp. (%)

70 – e 0,2 - 1,0 1 100 97 80 45 11 21 0,8

75 0,6 - 1,4 2 100 97 79 50 17

80 0,6 -1,4 3 100 98 81 47 12

85 0,7 - 1,8 4 100 98 82 47 14

90 1,0 – 1,6 5 100 97 81 47 12

95 0,2 – 0,8 6 100 97 74 45 13

100 0,2 – 0,8 7 100 97 77 46 13 23 0,4

105 0,2 – 0,8 8 100 97 74 50 18

115 0,2 – 0,8 9 100 96 66 45 14

120 0,2 – 0,8 10 100 87 45 31 9 26 0,3

125 1,8 – 2,4 11 100 93 45 33 11

130 0,6 – 1,2 12 100 90 41 27 9

130 1,3 – 2,6 13 100 91 26 22 7 40 0,2

135 0,5 – 5,1 14 100 93 47 32 12

135 5,1 – 6,1 15 62 50 25 31 10

135 6,1 – 7,0 16 100 93 45 31 10

140 0,5 – 5,0 17 100 93 47 31 11

140 5,0 – 6,0 18 75 67 33 31 10 33 0,2

140 7,0 – 7,6 19 100 94 47 35 14

145 0,5 – 2,0 20 100 94 50 32 12

145 2,0 – 2,9 21 63 56 34 33 12

145 4,5 – 5,0 22 100 91 45 35 12

150 0,2 – 1,0 23 100 93 53 31 11

150 1,0 – 2,2 24 55 44 23 31 10 37 0,3

150 2,2 – 2,8 25 95 86 48 34 12

155 0,2 – 08 26 100 96 57 31 11

160 3,5 – 4,1 27 100 97 63 37 11

165 2,2 – 2,8 28 100 95 57 35 11

170 1,2 – 1,8 29 100 94 59 34 11

175 0,2 – 0,8 30 100 93 52 33 11 25 0,4

180 0,2 – 0,8 31 100 93 55 30 10

185 0,2 – 0,8 32 100 94 50 29 9

190 0,2 – 0,8 33 100 94 48 29 8

195 1,6 – 2,2 34 100 94 53 34 11

200 3,1 – 3,7 35 100 95 54 33 11

205 1,0 – 3,0 36 100 95 40 32 10

205 3,7 – 4,3 37 100 95 53 33 11

210 5,4 – 6,0 38 100 96 57 35 11 26 0,2

215 5,2 – 5,8 39 100 96 55 35 11

220 4,4 – 6,0 40 100 96 57 37 11

225 3,2 – 3,8 41 100 96 63 38 11

230 1,8 – 2,4 42 100 95 63 35 11

235 0,4 – 1,0 43 100 91 56 35 11

245 0,2 – 0,8 44 100 93 60 36 11

4


5

(continuação)

Localização Granulometria Índices Físicos Suporte Estaca Prof.

(m) No

Amostra 2,00 0,42 0.074 LL LP

Classif.

HRB CBR (%)

Exp. (%)

260 0,2 – 0,8 45 100 99 89 48 14

275 0,2 – 0,8 46 100 99 92 48 16

280 0,5 – 1,2 47 100 99 90 49 13 17 0,2

285 2,8 – 3,4 48 100 100 92 47 11 18 0,3


4 – Suporte do Sub-leito – Resumo geral Estrada: Trecho:

Localização Granulometria (% < ø mm.) Índices Físicos Classif. Compactação Índice de Suporte (CBR%)

Estaca Prof. (m)

No Amostra

2,00 0,42 0,074 LL IP H. R. B. Wot. γs max.

(g/cm3

) Wot.

γs max.

(g/cm3

) CBR Exp.

70 – E 0,2 – 1,0 1 100 97 80 45 11 A 7-5 (10) 25,85 1,550 26,23 1,517 21 0,8

100 – E 0,2 – 0,8 7 100 97 77 46 13 A 7-5 (11) 26,72 1,570 26,40 1,535 23 0,4

120 – E 0,2 – 0,8 10 100 87 45 31 9 A 4 (0) 12,70 1,914 12,85 1,909 26 0,3

130 – E 1,3 – 2,6 13 100 91 26 22 7 A 2-4 (0) 11,68 1,975 12,00 1,956 40 0,2

140 – E 5,0 – 6,0 16 75 67 33 31 10 A 2-4 (0) 11,90 1,965 12,50 1,942 33 0,2

150 – E 1,0 – 2,2 24 55 44 23 31 10 A 2-4 (0) 11,55 1,972 11,79 1,945 37 0,3

175 – E 0,2 – 0,8 30 100 93 52 33 11 A 6 (3) 17,6 1,760 17,65 1,726 25 0,4

210 – E 5,4 – 6,0 38 100 96 57 35 11 A 6 (3) 17,1 1,774 17,54 1,735 26 0,2

280 – E 0,5 – 1,2 47 100 99 90 49 13 A 7-5 (11) 28,65 1,525 28,81 1,498 17 0,2

285 – E 2,8 – 3,4 48 100 100 92 47 11 A 7-5 (11) 25,83 1,580 26,00 1,570 18 0,3

6


5. Calculo do CBR de projeto (CBRp) 5.1 – Modelo Estatístico 1 (média e desvio padrão)

SUPORTE Classificação HRB Exp (%) CBRi (%)

[CBRm – CBRi]% [CBRm – CBRi]2

S1 = S2 =

Onde: CRBm = S1 /n (CBR médio);

12

ns (Desvio padrão)

Critério para escolha do CBRp % %

CBRp = CBRm – 1,29 n

CBRp = CBRm – (1,29 n

+ 0,68 σ)

CBRp = CBR min. Adoto CBRp = 5.2. Modelo Estatístico 2 (Distribuição “t” de Student) Distribuição “t” de Student

Valores do Percentil t 0,90 em função dos valores de n-1

n-1 t 0,90 n-1 t 0,90 n-1 t 0,90

1 3,08 12 1,36 23 1,32 2 1,89 13 1,35 24 1,32 3 1,64 14 1,34 25 1,32 4 1,53 15 1,34 26 1,32 5 1,48 16 1,34 27 1,31 6 1,44 17 1,33 28 1,31 7 1,42 18 1,33 29 1,31 8 1,40 19 1,33 30 1,31 9 1,38 20 1,32 40 1,30

10 1,37 21 1,32 60 1,30 11 1,36 22 1,32 120 1,29

n = no de amostras ensaiadas; Para estarmos 95% confiantes de que não ocorrerão valores de CBR menores que CBRp, devemos ter:

1

. 90,0

n

tsCBRmCBRp

7


6. Características das jazidas – material granular

Granulometria (% < ø mm.) Índices Físicos Compactação Índice de Suporte Valores

Obtidos 50,8 25,4 9,52 2,00 0,42 0,074 LL LP

Classif.

H. R. B. Wot. (%)

γs max.

(g/cm3

) Wot (%)

γs max.

(g/cm3

) C.B.R.

(%) Exp. (%)

Máx. 100 100 74 50 18 5 28 7 A 2-4 (0) 6,00 2,302 6,28 2,293 160 0,0

Min. 100 97 51 34 12 2 25 6 A 1-a 5,00 2,270 5,06 2,243 104 0,0

Méd. 100 99 59 40 15 3 27 65 A 2-4 (0) 5,00 2,287 5,61 2,267 133 0,0

Desvio - 1,2 10,0 7,0 2,5 3,4 1,4 1,0 - 1,0 0,010 0,51 0,021 22 -

Jazida: P – 005

Localização: Fazenda José Nigro distante 23,7 Km do início da obra (estaca 70)

Área: 11.700 m2

Volume: 15.912 m3

8


7. Ensaio de Caracterização: 7.1 – Granulometria (peneiramento)

9


7.2 – Índices Físicos

10


8 – Ensaio de Compactação

11


9. Índice de Suporte (CBR)

12


10. Estabilização Granulométrica

I. Distribuição Granulométrica (Especificações: DER – SP):

Graduações Peneiras

A B C D E F 50,8 100 - - - - - 25,4 - - 100 100 100 100 9,52 30 – 65 40 – 75 50 – 85 60 – 100 - - 2,00 15 – 40 20 – 45 25 – 50 30 – 65 40 – 100 55 – 100 0,42 8 – 20 10 – 25 12 – 30 15 – 40 20 – 50 30 – 70

0,074 2 – 8 3 – 10 4 – 12 5 – 15 6 - 20 8 - 25

II. Verificação: A porcentagem da mistura que passa na ≠ 0,074mm deve ser inferior a 2/3 da porcentagem da mistura que passa na ≠ 0,42;

III. Índices Físicos da mistura: LL ≤ 25% IP ≤ 6% Formulas para calculo dos índices físicos da mistura:

% A . IPA . % # 0,42 A + % B . IPB . % # 0,42 B

IP = % A . % # 0,42 A + % B . % # 0,42 B

% A . LLA . % # 0,42 A + % B . LLB . % # 0,42 B LL =

% A . % # ),42 A + % B . % # 0,42 B

13


IV. Método Gráfico de Rothfuchs de dosagem de misturas estabilizadas granulometricamente

Granulometria dos componentes V E R I F I C A Ç Â O Pen (mm)

Ag 1 Ag 2 Ag3 Ag 1 Ag 2 Ag 3 Mistura

FAIXA ESPECIF.

50,8 25,4 9,52 2,00 0,42 0,074

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

Por

cent

agem

que

pas

sa

ø diâmetro dos grãos

14


11. Estabilização Química Dosagem de mistura solo – cimento Método de dosagem através da norma simplificada Aplica-se a norma simplificada quando:

% de silte + argila ≤ 50% (passa na # 0,050mm); % de argila ≤ 20% ( passa na # 0,005mm); 100% passa na peneira 4,8mm

Classificação Granulométrica da ABCP

Material Diâmetro – ø (mm) Pedregulho grosso 4,8 mm ≤ ø ≤ 7,6 mm Pedregulho fino 2,00 mm ≤ ø ≤ 4,8 mm Areia grossa 0,42 mm ≤ ø ≤ 2,00 mm Areia fina 0,05 mm ≤ ø ≤ 0,42 mm Silte 0,005mm ≤ ø ≤ 0,05 mm Argila ø ≤ 0,005mm

15


16


17

12 – Projeto Marshall 12.1 – Método do Instituto do asfalto Empregado para determinar as proporções de agregados de granulometrias distintas utilizados em uma mistura, que devem satisfazer uma graduação total, que se aproxime da média dos limites da especificação.

O estabelecimento da composição granulométrica do agregado mineral consiste praticamente na primeira etapa do projeto de uma mistura.

A AASTHO / DENIT, recomendam as seguintes faixas granulométricas para misturas granulométricas usinadas à quente:

Faixas Granulométricas (% que passa)

Peneira A B C D

2” 100 - - - 1 ½” 95 – 100 100 - -

1” 75 -100 95 – 100 - - ¾” 60 – 90 80 – 100 100 - ½” - - 85 – 100 100

3/8” 35 – 65 45 – 80 75 100 90 – 100 No 4 25 – 50 28 – 60 50 - 85 70 – 100

No 10 20 – 40 20 – 45 30 – 75 60 – 90 No 40 10 – 3- 10 – 32 15 – 40 30 - 70 No 80 5 – 20 8 – 20 8 – 30 10 - 40

No 200 1 – 8 3 – 8 5 – 10 5 - 12 CAPs empregados: CAP – 20 e CAP - 7

Granulometria dos componentes (% passa) Peneira

# Ag graudo Ag. Inter. Ag. Fino Enchim. Especificação

3/4” 1/2” 3/8” No 4 No 10 No 40 No 80 N0 200

Verificação (% passa) Peneira

# Ag graudo Ag. Inter. Ag. Fino Enchim. Mistura Especificação

3/4” 1/2” 3/8” No 4 No 10 No 40 No 80 N0 200


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20


21


12.2 - Cálculo da Densidade Máxima Teórica

22


12.3 - Planilha de cálculo do ensaio Marshall

23


12.4 - Curvas de variação dos valores das variáveis para determinação do teor ótimo de

asfalto.

24


25

Projeto do Pavimento 13. - Dimensionamento do Pavimento

DADOS DE TRÁFEGO a) VDM = 2500 veículos, sendo 1500 veículos comerciais, onde caminhões

pesado (CP = 400), caminhões leves (CL = 1100) e veículos leves (VL = 1000);

b) Pesagem de 500 eixos de veículos comerciais indicados no quadro abaixo; c) Na pesagem teremos 65% de veículos de eixos simples, 20% de veículos de

eixos (tanden duplo) e 15% de veículo de eixos (tandem triplo); d) Período de projeto P = 20 anos e crescimento da região linear à taxa de 5% ao

ano. Tab 1 – Cálculo do número de solicitação pelo Método do DNER (DNIT)

Eixos (1)

Toneladas (2)

Fator Equivalente a 8,2 ton. (3)

Fator de Operação (1 x 3)

180 6 50 7 40 8 40 10 S

impl

es

15 12 30 15 30 17 20 19

T. d

uplo

35 20 25 22 25 23 4 24

T. t

ripl

o

6 25

I. eixosdeno

operaçãodeFatorFC

..

.. = ;

II. FE = Ponderação dos eixos =;

III. ;2

VDMc

Vo

IV. Vp= Vo (1 + Pt) =

V. Vm = 2

VpVo

VI. N = 365 x P x Vm x FC x FE = (solic. do eixo de 8,2 ton.)

26


27

Cálculo do Número de solicitações pelo Método do DER – SP

Cálculo do Número de solicitações do ano base de...........

No = 186 (5 CM + 10 CP) =

10022

PtPNo

Nt =

Adotaremos Nt = sol. do eixo de 8,2 ton

Critérios para adoção do Nt (DNER) Nt = (DER – SP) Nt =

Dimensionamento do Pavimento:

R KR = R

Ha KB = B

Hb KS= CBR = ha

Hc Kref = CBR = hb

CBRc =

Através do Ábaco (Nt x CBR):

CBRc → Hc =

CBRb → Hb =

CBRa → Ha =

INEQUAÇÕES:

KR.R + KB.B ≥ Ha

KR.R + KB.B + KS.ha ≥ Hb

KR.R + KB.B + KS.ha + KRef.hb ≥ Hc

Curvas de Dimensionamento de Pavimentos Flexíveis – Método DNER


Índice de grupo x Índice de Suporte

Índice de Grupo (IG) Índice de Suporte IS IG Índice de Grupo (IG) Índice de Suporte IS IG

0 20 6 9 1 18 7 8 2 15 8 7 3 13 9 a 10 6 4 12 11 a 12 5 5 10 13 a 14 4 6 15 a 17 3 18 a 20 2

Coeficiente estrutural

Componente do Pavimento Coeficiente Estrutural - KR

Concreto Betuminoso 2,0 Pré-misturado a quente , denso 1,7 Pré-misturado a frio, denso 1,4 Base ou capa de penetração 1,2 Base Granular 1,0 Sub-base granular 0,77 Reforço do sub-leito 0,7 Solo – cimento (< 38 kg/cm2) 1,0 Solo – cimento (35 a 45 kg/cm2) 1,4 Solo – cimento (> 45 kg/cm2) 1,7

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projeto de pavimento flexivel

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