re brt-ov-02-pb-pav-001-02

DOCUMENTO TÉCNICO

Código RE-BRT-OV-02-PB-PAV-001

Rev. 02

Emissão 25 / 04 / 16

Folha 1 de 49

O.S. CONTRATO 023/2013

Contratado

CONSÓRCIO ENGITRANS – ENGIMIND / LMAZ / GEOSERV

EMITENTE RESP.TÉCNICO DATA Hélio Cunha 07 / 10 / 14 CREA Nº 1500000200-SP

Assunto

Corredor Ouro Verde. Trecho 2

EMDEC

Verificação __ /__ /__

Coord. Técnico __ /__ / __

Objeto

Memorial Descritivo de Pavimentação

Documentos de Referência

DE-BRT-OV-02-PB-PAV-015-030

DE-BRT-OV-00-PB-PAV-042-045

ET-BRT-OV-02-PB-PAV-001

Documentos Resultantes

Observações

DOCUMENTO TÉCNICO

Contratado CONSÓRCIO ENGITRANS – ENGIMIND / LMAZ / GEOSERV

Resp. Técnico Emitente

Hélio Cunha 07 / 10 / 14

Objeto Memorial Descritivo de Pavimentação

Verificação / EMDEC

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CONTROLE DA EXECUÇÃO

Atividade Nome Revisão / Rubrica

EL : Pavimentação Hélio Cunha Ø

EL : Pavimentação Hélio Cunha 01

V1: verificação EMDEC 02

Atividade

EL Elaboração

V1 Verificação de 1° nível

V2 Verificação de 2° nível

AP Aprovação

Controle das revisões

Revisão Revisão Revisão

do Doc. Ø 01 do Doc. 2 do Doc.

Folha Revisão da folha Folha Revisão da folha Folha Revisão da folha

01-56 Ø 46 e 48 2

01-51 01

DOCUMENTO TÉCNICO






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ÍNDICE

1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 4

2. DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO RÍGIDO ............... .......................................... 4

2.1 Introdução ........................................ ........................................................................................................... 4

2.2 Considerações gerais .............................. .................................................................................................. 5

2.2.1 Fundação .................................................................................................................................... 5

2.2.2 Concreto Simples ....................................................................................................................... 6

2.2.3 Tráfego ....................................................................................................................................... 7

2.3 Cálculos .......................................... ........................................................................................................... 14

2.3.1 Determinação do Coeficiente de Recalque do Sistema Subleito - Sub-Base (ksist) ................ 14

2.3.2 Cálculo da Espessura ............................................................................................................... 15

2.4 Observações ....................................... ...................................................................................................... 17

2.4.1 Observação quanto aos Materiais de Sub-Base ....................................................................... 17

2.4.2 Observação Quanto ao Processo de Execução ....................................................................... 17

2.5 Referências bibliográficas ........................ ............................................................................................... 18

3. DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO FLEXÍVEL ............. ..................................... 19

3.1 Determinação do Número “N” ........................ ......................................................................................... 19

3.1.1 Coleta e Análise dos Dados de Tráfego Existentes .................................................................. 19

3.1.2 Dados de Tráfego para Expansão Diária .................................................................................. 25

3.1.3 Determinação do Volume Médio Diário Anual de Tráfego - VMDAT ........................................ 27

3.1.4 Composição Percentual do Tráfego ......................................................................................... 27

3.1.5 Cálculo Número “N” .................................................................................................................. 27

3.2 CBR do Subleito .................................... ................................................................................................... 34

3.3 Cálculos .......................................... ........................................................................................................... 34

3.3.1 Generalidades .......................................................................................................................... 34

3.3.2 Metodologia de Cálculo pelo Método DNER............................................................................. 34

3.3.3 Método da Resiliência (TECNAPAV) ........................................................................................ 42

3.3.4 Resumo do dimensionamento .................................................................................................. 45

4. RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO EXISTENTE ................ ........................................ 45

5. ESPECIFICAÇÕES TÉCNICA DE MATERIAIS E SERVIÇOS .... ............................... 46

5.1 Para os locais de pavimento rígido ................. ........................................................................................ 46

5.2 Para os locais de pavimento flexível ............... ....................................................................................... 48

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1. Introdução

Para a redação do projeto de pavimentação teve-se em consideração as indicações

incluídas no “Anexo II. Anteprojeto” do Edital RDC 02/2013. No item 10.4.4 Projeto de

Pavimentação desse documento diz-se que “o pavimento de toda a faixa de rolamento

destinada à circulação exclusiva do sistema de transporte coletivo deverá ser executado em

pavimento rígido”.

Portanto, no presente documento realiza-se o dimensionamento do pavimento rígido para as

faixas BRT e flexível para o resto das circulações. Neste último caso, teve-se em conta o

aproveitamento do pavimento existente sempre que seja possivel.

Nos desenhos correspondentes são apresentados, com maior detalhe em planta e em

seções transversais, os locais onde será executado o pavimento rígido e flexível com suas

respectivas estruturas de pavimento.

Para subsidiar e apoiar o desenvolvimento dos trabalhos foram consultados, também, os

seguintes elementos técnicos:

• Projeto Funcional-Rede de Transporte (Janeiro 2013) elaborado por EMDEC para os

corredores Ouro Verde e Campo Grande.

2. Dimensionamento do pavimento rígido

2.1 Introdução

De acordo com o Edital RDC 02/2013 o pavimento de toda a faixa de rolamento destinada à

circulação exclusiva do sistema de transporte coletivo deverá ser executado em pavimento

rígido. Portanto, este será o tipo de pavimento que se projetará para as faixas BRT do

Trecho 2 do corredor Ouro Verde .

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Para o dimensionamento do pavimento rígido foi adotado o método proposto pela Portland

Cement Association (PCA), dos EUA, em 1984, da forma como se indica no Manual de

Pavimentos Rígidos publicado pelo DNIT no ano 2005.

2.2 Considerações gerais

A estrutura de pavimentação sugerida parte do princípio de que suas condições de

utilização, principalmente aquelas referentes ao subleito e ao tráfego solicitante, estejam

enquadradas nos limites expostos a seguir. No caso de alterações em quaisquer parâmetros

adotados, este projeto deverá ser revisto em todo seu conteúdo.

2.2.1 Fundação

• Subleito

A capacidade de suporte do subleito é definida pelo valor de seu índice de suporte Califórnia

(CBR), definido nos estudos geotécnicos.

Para o presente projeto, foi considerado o CBR igual a 6%, ou seja, pior caso encontrado em

campo.

Caso seja verificada a ocorrência de solos com capacidade de suporte inferior ao valor

preconizado em projeto e/ou expansão superior a 2%, recomenda-se a substituição do solo

local, em toda a largura da plataforma, por solos provenientes de jazidas de empréstimo ou

por camadas de rachão, a critério da fiscalização, em, no mínimo, 1,00 m de espessura.

CBRsubl = 6 % ksubl = 38 MPa/m

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O material do subleito deverá atender aos seguintes requisitos:

• Expansão volumétrica no máximo igual a 2%;

• Grau de compactação mínimo igual a 100%, considerada a energia normal de

compactação, para os últimos 60 cm;

• Nível d’água situado a, no mínimo, 150 cm do topo do pavimento acabado.

• Sub-Base

A análise das características disponíveis do material de subleito e sua devida

compatibilização com as necessidades da camada de fundação do pavimento levaram à

adoção de uma camada de base sub-base, como complementação e uniformização do

sistema de fundação. Concluiu-se que as tensões na fundação estariam devidamente

controladas com a adoção de uma base de Brita Graduada Tratada com Cimento, de baixa

retração, não erodível, com resistência característica à Tração maior ou igual a 1,0 MPa,

com 12,5 cm de espessura, assente sobre camada granular de Brita Graduada Simples de,

no mínimo, 10,0 cm de espessura.

Cabe salientar que os parâmetros nos quais se funda o cálculo da estrutura de

pavimentação foram fornecidos pelo Interessado. E, ainda, os característicos básicos

necessários às várias partes da estrutura dimensionada, bem como seu comportamento

esperado em análises de fadiga e erosão, de acordo com as condicionantes concebidas.

Esses dados podem ser observados nos resumos de dimensionamento apresentados no

item 2.3.2.

2.2.2 Concreto Simples

O concreto simples constituinte da camada de base e revestimento (placas de concreto)

deverá ser dosado de modo a ter resistência característica à tração na flexão (fctM,k), medida

aos 28 dias, igual a 4,5 MPa, consumo mínimo de cimento igual a 350 kg/m3, abatimento

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máximo de 50 mm (em função do equipamento de fôrma deslizante), relação água/cimento

máxima igual a 0,50 e ser biaditivado (um plastificante e um incorporador de ar).

Assim:

fctM,k = 4,5 Mpa

2.2.3 Tráfego

Introdução

As cargas de tráfego que solicitarão as faixas BRT durante a vida útil do pavimento

obtiveram-se do “Projeto Funcional-Rede de Transporte” realizado pela EMDEC em Janeiro

de 2013 para os Corredores Ouro Verde e Campo Grande. No projeto funcional realizou-se

o dimensionamento da futura rede, estabelecendo-se a frequência e tipos de veículos que

circularão por cada um dos corredores Bus Rapid Transit na hora de pico.

Desta forma, o dimensionamento realizado no projeto funcional, baseado na demanda

estimada no início da operação, resulta ser, para o corredor Ouro Verde, o que se

representa na tabela seguinte, onde se indica o tipo e a frequência dos veículos que

circularão por cada uma das linhas, assim como a oferta hora-pico-sentido (HPS),

considerando-se, para o cálculo, que os veículos biarticulados têm uma capacidade de 240

passageiros e 140 os articulados.

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CORREDOR OURO VERDE

Id Classificação Operacional Intervalo Frequência Tipo de veículo Oferta HPS Ext ensão

TROEX01-VDN Semi-Expresa 10 6 Articulado 840 29,34

TRO02-VDN Paradora 10 6 Articulado 840 29,34

TROEX01-TOV Semi-Expresa 6 10 Biarticulado 2.400 20,68

TRO02-TOV Paradora 5 12 Articulado 1.680 20,68

TROEX03-TOV Semi-Expresa 5 12 Biarticulado 2.880 19,40

TROEX01-STA Semi-Expresa 5 12 Biarticulado 2.880 13,92

TRO02-STA Paradora 5 12 Articulado 1.680 13,92

No caso do corredor Ouro Verde, em função da intensidade das circulações, podem-se

distinguir quatro trechos homogéneos:

• Trecho A-OV : Estação Vida Nova-Estação Ouro Verde. Circulam por este primeiro trecho

as linhas TROEX01-VDN e TRO02-VDN.

• Trecho B-OV : Estação Ouro Verde - Estação Santa Lúcia. Juntam-se as linhas que

circulam pelo trecho anterior, as denominadas por TROEX01-TOV, TRO02-TOV e

TROEX03-TOV.

• Trecho C-OV : Estação Santa Lúcia - Estação Campos Elíseos. Incorpora-se a linha

TROEX01-STA e TRO02-STA, sendo portanto o trecho que apresenta a maior quantidade

de linhas em circulação.

• Trecho D-OV : Estação Campos Elíseos - Estação Central. Relativamente ao trecho

anterior desaparece a linha TROEX02-TOV.

O Trecho 2 do traçado do Corredor Ouro Verde corresponde aos Trechos B-OV e C-OV de circulação indicados anteriormente. Como o trecho C-OV é o que apresenta maior circulação, será para esse que se dimensionará o pavimento no presente documento.

Oferta diária e anual

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Para determinar a oferta diária de veículos, e em consequência, a oferta anual no ano de

entrada operacional dos corredores, teve-se em consideração o indicado no item 4 do

Projeto Funcional:

“A partir da tabulação de dados obtidos com a bilhetagem eletrônica atualmente implantada

nos ônibus de Campinas, foi possível estimar a demanda dos sistemas durante a hora-

pico, quando o sistema atinge seu carregamento máximo. A hora de maior carregamento

do sistema representa 12,44% da demanda diária, sendo 8,35% da demanda viajando no

sentido de maior fluxo.”

Tendo em conta estes valores, o número de veículos que circularão diária e anualmente

pelas pistas BRT no ano de entrada ao serviço do projeto para cada uma das linhas troncais

serão os apresentados nas tabelas seguintes:

Id Classificação Operacional

Tipo de veículo Frequência Oferta HPS Nº veículos

diários Nº veículos

ano

TROEX01-VDN Semi-Expresa Articulado 6 840 36 13.140

TRO02-VDN Paradora Articulado 6 840 36 13.140

TROEX01-TOV Semi-Expresa Biarticulado 10 2.400 60 21.900

TRO02-TOV Paradora Articulado 12 1.680 72 26.280

TROEX03-TOV Semi-Expresa Biarticulado 12 2.880 72 26.280

TROEX01-STA Semi-Expresa Biarticulado 12 2.880 72 26.280

TRO02-STA Paradora Articulado 12 1.680 72 26.280

Para cada um dos trechos circularão os seguintes veículos no ano de entrada operacional:

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CORREDOR OURO VERDE

Trecho Tipo Veículo Oferta HPS Oferta Diária Oferta Anual

Trecho A-OV Biarticulado 0 0 0

Articulado 12 72 26.280

Trecho B-OV Biarticulado 22 132 48.180


Trecho C-OV Biarticulado 34 204 74.460


Trecho D-OV Biarticulado 22 132 48.180


Oferta na vida útil do projeto

Uma vez determinado o número e tipo de veículos que circularão pelas faixas BRT no ano

de entrada operacional, é necessário calcular o seu acumulado ao longo da vida útil do

projeto (20 anos).

Segundo a fonte SISTRAN (2009), a produção e atração de passageiros, na hora de pico,

desde o ano 2010 até 2040 aumenta num valor 34 % do total. Considerando-se uma

variação linear para este incremento ao longo dos anos e tendo em conta que o período de

projeto para o pavimento rígido é de 20 anos, estabelece-se para os cálculos um

crescimento na oferta dos passageiros de 23 % durante toda a vida útil do pavimento.

Ao tratar-se de um meio de transporte público, considerou-se que as frequências das

circulações se mantêm constantes durante um período de cinco anos, incrementando-se as

mesmas quando acaba o período. Assim, para que ao fim do período de projeto se alcance

um crescimento na oferta de 23 %, é necessário aplicar um incremento de 5,32 % na

frequência das circulações quando acabem estes quinquênios, de acordo como se

apresenta na seguinte tabela:

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Aumento (%) 5,32

Linha Tipo Veículo Capacidade Freqüência Oferta Freqüência Oferta Freqüência Oferta Freqüência Oferta Freqüência Oferta

TROEX01-VDN Articulado 140 6 840 6,3 885 6,7 932 7,0 981 7,4 1.034

TRO02-VDN Articulado 140 6 840 6,3 885 6,7 932 7,0 981 7,4 1.034

TROEX01-TOV Biarticulado 240 10 2.400 10,5 2.528 11,1 2.662 11,7 2.804 12,3 2.953

TRO02-TOV Articulado 140 12 1.680 12,6 1.769 13,3 1.864 14,0 1.963 14,8 2.067

TROEX03-TOV Biarticulado 240 12 2.880 12,6 3.033 13,3 3.195 14,0 3.365 14,8 3.544

TROEX01-STA Biarticulado 240 12 2.880 12,6 3.033 13,3 3.195 14,0 3.365 14,8 3.544

TRO02-STA Articulado 140 12 1.680 12,6 1.769 13,3 1.864 14,0 1.963 14,8 2.067

Ano início operação Ano início operação + 5 anosAno início operação + 10

anos

Ano início operação + 15

anos

Ano início operação + 20

anos

No entanto, para que as frequências dos veículos sejam suficientes para a demanda durante

todo o período no qual permanecem constantes, aplicou-se-lhes o crescimento desde o

início do período de análise. Desta forma, já desde o início do ano de operação estabelece-

se a frequência requerida no fim do período de 5 anos e assim sucessivamente para o resto

dos casos, tal como se indica na seguinte tabela.

Biarticulado

Articulado

Biarticulado

Articulado

Biarticulado

Articulado

Biarticulado

Articulado 1.797.971

92.104 97.004 1.797.971

Tramo D-OV50.743 53.443 56.286 59.280 1.098.760

83.034 87.452 92.104 97.004

64.669 1.198.647

Tramo C-OV78.421 82.593 86.987 91.615 1.698.084

83.034 87.452

599.324

Tramo B-OV50.743 53.443 56.286 59.280 1.098.760

55.356 58.301 61.403

Tramo A-OV0 0 0 0 0

27.678 29.151 30.701 32.335

Freqüência ano início

operação


operação + 5 anos


operação + 10 anos


operação + 15 anosTOTAL (20 anos)

Cargas/pesos na vida útil do projeto

Os veículos que circularão pelo traçado BRT estão previstos que sejam exclusivamente de

acordo ao Projeto Funcional, biarticulados e articulados com capacidades de 240 e 140

passageiros respetivamente. De acordo com os desenhos elaborados pela Neobus, os

veículos que cumprirão esta condição são os biarticulados de 28 m e os articulados de 18,6

m de comprimento, que têm umas capacidades de 247 e 152 passageiros respetivamente.

As características enquanto a capacidade e cargas destes ónibus são as que se

representam na tabela seguinte:

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Cargas (kg)

Articulado (18,6 m) Biarticulado (28,0 m)

Passageiros Sentados 2.880 (42 passag.) 3.660 (54 passag.)

Em pé 7.150 (110 passag.) 12.545 (193 passag.) Total 10.030 16.205

Peso carroceria

Eixo Frontal 5.080 5.220

Eixo intermediário 1 6.456 6.685

Eixo intermediário 2 - 5.815

Eixo traseiro 3.822 5.950

Total 17.358 23.670

Peso com carga total



Eixo intermediário 2 - 10.452 Eixo traseiro 9.018 10.113

Total 27.388 39.875

Peso admissível chassi



Eixo intermediário 2 - 10.500 Eixo traseiro 10.500 10.500

Total 30.000 40.500

A seguir incluem-se umas figuras nas quais se representam os veículos:

Articulado (18,6 m)

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Biarticulado (28,0 m)

Estes dois veículos são os que se consideram que utilizarão as faixas BRT, já que como se

indicou anteriormente cumprem com a capacidade considerada no Projeto Funcional. Ambos

estão constituídos em todos os casos por eixos simples, com cargas máximas de 7,5, 10,5 e

12 t.

Para determinar a carga real com a qual transitarão os ônibus se procede da seguinte forma:

No Projeto Funcional indica-se a demanda dos corredores na hora de pico para os anos

2010, 2020, 2030 e 2040. Interpolou-se este valor para o ano de entrada ao serviço (2015) e

posteriormente calculou-se a oferta que se dará com a capacidade dos veículos

selecionados nesse ano e ao fim do ciclo de incremento de frequência (2020), podendo-se

calcular deste modo a percentagem de ocupação dos veículos em ambos anos, tal como se

indica na tabela seguinte:

Ano Demanda Hora Pico (passag)

Capacidade veículos Hora Pico % Ocupação

2010 9.406 - -

2015 10.330 13.870 74,48

2020 11.254 13.870 81,14

2025 11.661 - -

2030 12.069 - -

2035 12.343 - -

2040 12.617 - -

Como percentagem final estabeleceu-se a média de ambos valores, resultando 77,81 %.

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A partir do número de passageiros com os quais irão carregados os veículos, estabeleceu-

se o fator de carga dos mesmos.

Biarticulado Articulado

Peso passageiros (kg) 12.642,11 7.837,45

Peso carroceria (kg) 23.670,00 17.358,00

Peso com carga (kg) 36.312,11 25.195,45

Peso admissível chassi (kg) 40.500,00 30.000,00

Fator de Carga 0,90 0,84

Estes fatores de carga aplicaram-se aos veículos de todas as linhas que circularão pelo

corredor durante toda la vida útil do projeto (20 anos), resultando assim as cargas totais que

se representam na tabela seguinte:

Nº Eixos simples

Cargas por Eixo (t) Tramo A-OV Tramo B-OV Tramo C-OV Tramo D-OV

<7 599.324 2.297.408 3.496.055 2.896.731

7-8 0 0 0 0

8-9 599.324 1.198.647 1.797.971 1.797.971

9-10 0 2.197.520 3.396.168 2.197.520

10-11 599.324 2.297.408 3.496.055 2.896.731

11-12 0 0 0 0

2.3 Cálculos

2.3.1 Determinação do Coeficiente de Recalque do Si stema Subleito - Sub-Base (ksist)

Conforme explanado anteriormente, foi adotada uma camada de sub-base de Brita

Graduada Simples com espessura de 10,0cm e, sobre esta, uma camada de Brita Graduada

Tratada com Cimento (BGTC) com espessura de 12,5cm, o que confere ao sistema de

fundação um valor de k igual a 100 Mpa/m, valor utilizado no presente dimensionamento.

ksist = 100 MPa/m

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2.3.2 Cálculo da Espessura

Para o dimensionamento adotou-se um pavimento sem acostamento de concreto e com

barras de transferência.

Conforme cálculos, segundo o método da PCA/84, a espessura de 24 cm conduziu a 0% de

danos por fadiga e 93,89% de danos por erosão, para um solo com CBR = 6% de sendo,

portanto, suficiente e adequada.

Portanto, as espessuras resultantes para este pavimento são as seguintes:

• Concreto simples = 24 cm.

• Base (Brita Graduada Tratada com Cimento) = 12,5 cm.

• Sub-base (Brita Graduada Simples) = 10 cm.

Observação importante : Cabe reafirmar a possibilidade de aproveitamento de camada

granular remanescente de pavimento flexível, obviamente, nos locais em que o Corredor a

ser implantado coincidir com um pavimento existente.

Nas tabelas seguintes resumem-se os cálculos realizados:

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Projeto: BRTEspessura: 24 cmKSISTEMA: 100 MPa/mResistência Caract. à tração na f lexão, fctMk: 4,5 MPaJuntas com BT: sim X nãoAcostamento de concreto: sim não XPeríodo de projeto: 20 anosFator de segurança de cargas FSC: 1,2

ANÁLISE DE FADIGA ANÁLISE DE EROSÃO

Cargas por eixo (KN)

Cargas por eixo x FSC

Número de repetições previstas

Número de repetições admissíveis

Consumo de fadiga (%)

Número de repetições adimissíveis

Danos por erosão

1 2 3 4 5 6 7

EIXO SIMPLES 8 - Tensão equivalente: 1,1909 - fator de fadiga 0,26410 - fator de erosão: 2,560

120 144 1.398.422 ilimitado - 3.500.000 40,0%110 132 1.498.309 ilimitado - 8.000.000 18,7%100 120 4.395.041 ilimitado - 13.000.000 33,8%80 96 1.398.422 ilimitado - 100.000.000 1,4%70 84 1.498.309 ilimitado - ilimitado -

0,0% 93,9%

EIXO DUPLO 8 - Tensão equivalente:9 - fator de fadiga10 - fator de erosão:

170 204 - ilimitado - ilimitado -60 72 - ilimitado - ilimitado -

0,0% 0,0%

EIXO TRIPLO 8 - Tensão equivalente:9 - fator de fadiga10 - fator de erosão:

255 306 - ilimitado - ilimitado -90 108 - ilimitado - ilimitado -

0,0% 0,0%

TOTAL 0,00% TOTAL 93,89%

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2.4 Observações

2.4.1 Observação quanto aos Materiais de Sub-Base

O papel da camada de sub-base num pavimento de concreto é, precipuamente, de natureza

não estrutural, ou seja, sua presença e atuação não influenciam significativamente a

capacidade do pavimento de resistir às cargas do tráfego. O emprego da sub-base justifica-

se de sobejo, no entanto, quando se pretende com ela:

• Eliminar a possibilidade de ocorrência do fenômeno de bombeamento de solos finos

plásticos, porventura existentes no subleito, quando em presença de água em excesso e

cargas pesadas;

• Evitar os efeitos prejudiciais devidos a mudanças excessivas de volume em solos de

fundação a elas sujeitos;

• Uniformizar e tornar razoavelmente constante o suporte da fundação, em toda a área do

pavimento.

Ressalta-se que se leva em consideração no cálculo das tensões o sensível incremento que

atinge o coeficiente de recalque da fundação, devido à presença da sub-base, embora não

seja esta a sua principal função. Entretanto, não foi empregada com este propósito

exclusivo.

2.4.2 Observação Quanto ao Processo de Execução

Desenhos Esquemáticos de Armação das Placas de Conc reto

O pavimento rígido será composto de várias placas de concreto com 3,5 metros de largura e

5 metros de comprimento. Para manter a perfeita distribuição de cargas sobre as placas ao

longo de todo o corredor, serão utilizadas barras de transferências entre todas elas. Além

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disso, nos locais aonde existirem as baias das estações, serão utilizadas barras de ligação

entre a pista de rolamento e as baias, de modo a manter o nivelamento entre elas.

Segundo o Quadro 33 da Referência Bibliográfica 1, as barras de transferência de Aço CA-

25, para uma espessura de placa de 24 cm, terão um diâmetro de 32 mm, comprimento de

500 mm e espaçamento de 300 mm.

Por outro lado, para as barras de ligação será suficiente dispor de barras de Aço CA-50,

com um diâmetro de 12,5 mm, comprimento de 760 mm e espaçamento de 500 mm.

Para maiores detalhe e locação da armação das Placas de Concreto, ver detalhes de

pavimento.

2.5 Referências bibliográficas

1) DNIT. Manual de pavimentos rígidos. Publicação IPR-714. 2005.

2) PITTA, Márcio Rocha. Dimensionamento de pavimentos rodoviários e urbanos de concreto pelo método da PCA/1984 (ET-97). São Paulo, ABCP, 1992.

3) PITTA, Márcio Rocha. Projeto de sub-bases para pavimentos de concreto (ET-29). São Paulo, ABCP, 1998.

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3. Dimensionamento do pavimento flexível

Para o dimensionamento foi adotado o procedimento oficial do DNIT constante no Manual de

Pavimentação – Versão 2006 e a metodologia que leva em conta a resiliência.

3.1 Determinação do Número “N”

3.1.1 Coleta e Análise dos Dados de Tráfego Existen tes

Para a determinação do tráfego que circulará pelas faixas exteriores às faixas BRT teve-se

em conta as contagens do documento “Relatório das Pesquisas de Tráfego - Corredor Ouro

Verde”. As pesquisas de tráfego realizadas neste documento foram contagens volumétricas

classificadas que visaram determinar a quantidade, o sentido e a composição do fluxo de

veículos que efetuam um determinado movimento no sistema viário, numa determinada

unidade de tempo. Estes volumes obtiveram-se em 16 pontos distintos e os tipos de veículos

contados foram separados em cinco categorias, a saber, automóveis, ônibus, caminhão 2 e

3 eixos, caminhão 4 ou mais eixos e motos.

De todos os pontos estudados, considerou-se os movimentos 1, 2 e 6 do posto 13 para o

dimensionamento, por ser o que apresenta o maior tráfego de todo o trecho em estudo. Na

imagen seguinte representam-se o posto de contagem de tráfego considerado.

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Nas seguintes tabelas representam-se os resultados obtidos para os movimentos 1, 2 e 6 do

posto 13 retirado diretamente do documento “Relatório das Pesquisas de Tráfego - Corredor

Ouro Verde”.

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MOVIMENTO P13-1

0 a 15 3 0 2 0 0

15 a 30 5 0 0 0 0

30 a 45 10 0 1 0 0

45 a 60 10 0 0 0 1

0 a 15 9 0 0 0 0

15 a 30 4 0 0 0 0

30 a 45 3 0 0 0 1

45 a 60 15 0 0 0 0

0 a 15 32 6 7 0 0

15 a 30 37 2 4 0 0

30 a 45 26 5 0 0 0

45 a 60 26 0 1 0 0

0 a 15 8 0 0 0 0

15 a 30 9 0 1 0 0

30 a 45 6 0 1 0 0

45 a 60 3 0 0 0 2

0 a 15 9 0 0 0 2

15 a 30 8 0 0 0 5

30 a 45 15 0 0 0 3

45 a 60 6 0 1 0 2

0 a 15 7 0 0 0 1

15 a 30 11 0 0 0 1

30 a 45 7 0 0 0 2

45 a 60 7 0 0 0 1

0 a 15 16 0 0 0 0

15 a 30 9 0 0 0 0

30 a 45 10 0 0 0 0

45 a 60 9 0 0 0 0

Caminhão 2 e 3

Eixos

Caminhão 4 ou

mais Eixos

18:00 / 19:00

19:00 / 20:00

Motos

Manhã

06:00 / 07:00

07:00 / 08:00

08:00 / 09:00

Hora Minutos Automóveis Ônibus

Tarde

16:00 / 17:00

17:00 / 18:00

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MOVIMENTO P13-2

0 a 15 16 4 1 0 0

15 a 30 15 3 5 0 1

30 a 45 31 4 4 0 1

45 a 60 30 1 0 0 2

0 a 15 30 1 5 0 3

15 a 30 58 1 5 1 6

30 a 45 36 0 0 0 3

45 a 60 47 4 2 0 2

0 a 15 49 1 2 0 1

15 a 30 52 5 5 0 1

30 a 45 50 11 6 1 0

45 a 60 64 2 11 0 1

0 a 15 24 0 1 0 3

15 a 30 32 2 2 0 3

30 a 45 32 3 3 0 6

45 a 60 39 0 9 0 15

0 a 15 45 0 0 0 5

15 a 30 37 1 4 1 9

30 a 45 53 2 5 0 1

45 a 60 46 1 5 0 7

0 a 15 46 2 3 0 10

15 a 30 27 3 0 0 3

30 a 45 60 6 1 0 4

45 a 60 34 1 1 0 0

0 a 15 50 4 0 0 2

15 a 30 48 4 2 0 3

30 a 45 37 3 1 0 1

45 a 60 6 2 1 0 2

ÔnibusCaminhão 2 e 3

Eixos

Caminhão 4 ou

mais EixosMotos

Manhã

06:00 / 07:00

Hora Minutos Automóveis

07:00 / 08:00

08:00 / 09:00

Tarde

16:00 / 17:00

17:00 / 18:00

18:00 / 19:00

19:00 / 20:00

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MOVIMENTO P13-6

0 a 15 289 36 5 0 26

15 a 30 513 32 8 0 52

30 a 45 391 35 5 0 61

45 a 60 495 25 4 0 53

0 a 15 624 23 7 0 75

15 a 30 500 21 4 0 106

30 a 45 386 23 7 0 115

45 a 60 323 25 11 0 134

0 a 15 340 18 7 0 96

15 a 30 369 23 5 0 54

30 a 45 426 13 9 0 42

45 a 60 350 7 6 0 38

0 a 15 249 36 8 0 19

15 a 30 283 21 4 0 14

30 a 45 311 23 12 0 23

45 a 60 297 26 12 0 21

0 a 15 400 38 9 0 26

15 a 30 399 25 0 0 19

30 a 45 496 32 1 0 32

45 a 60 260 23 8 0 28

0 a 15 295 17 6 0 21

15 a 30 283 22 4 0 26

30 a 45 437 30 4 0 27

45 a 60 403 26 2 0 23

0 a 15 354 15 1 0 22

15 a 30 429 20 3 0 8

30 a 45 510 24 2 0 10

45 a 60 472 14 1 0 17

Hora Minutos Automóveis ÔnibusCaminhão 2 e 3

Eixos

Caminhão 4 ou

mais EixosMotos

Manhã

06:00 / 07:00

07:00 / 08:00

08:00 / 09:00

Tarde

16:00 / 17:00

17:00 / 18:00

18:00 / 19:00

19:00 / 20:00

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MOVIMENTO P13-1+P13-2+P13-6

0 a 15 308 40 8 0 26

15 a 30 533 35 13 0 53

30 a 45 432 39 10 0 62

45 a 60 535 26 4 0 56

0 a 15 663 24 12 0 78

15 a 30 562 22 9 1 112

30 a 45 425 23 7 0 119

45 a 60 385 29 13 0 136

0 a 15 421 25 16 0 97

15 a 30 458 30 14 0 55

30 a 45 502 29 15 1 42

45 a 60 440 9 18 0 39

0 a 15 281 36 9 0 22

15 a 30 324 23 7 0 17

30 a 45 349 26 16 0 29

45 a 60 339 26 21 0 38

0 a 15 454 38 9 0 33

15 a 30 444 26 4 1 33

30 a 45 564 34 6 0 36

45 a 60 312 24 14 0 37

0 a 15 348 19 9 0 32

15 a 30 321 25 4 0 30

30 a 45 504 36 5 0 33

45 a 60 444 27 3 0 24

0 a 15 420 19 1 0 24

15 a 30 486 24 5 0 11

30 a 45 557 27 3 0 11

45 a 60 487 16 2 0 19

07:00 / 08:00

08:00 / 09:00

MotosÔnibusCaminhão 2 e 3

Eixos

18:00 / 19:00

19:00 / 20:00

Caminhão 4 ou

mais EixosHora Minutos Automóveis

06:00 / 07:00

Tarde

16:00 / 17:00

17:00 / 18:00

Manhã

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3.1.2 Dados de Tráfego para Expansão Diária

Para a expansão diária dos volumes de tráfego obtidos nos períodos 6:00-9:00/16:00-20:00

horas do documento “Relatório das Pesquisas de Tráfego - Corredor Ouro Verde” utilizou-se

a Tabela 10. Percentagem do tráfego diário durante o dia incluída no Manual de Estudos de

Tráfego de DNIT de 2006, e que se representa a seguir:

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Com estes valores obtêm-se uns fatores de expansão diária de 2,34 para os dias úteis e

3,27 e 3,22 para os Sábados e Domingos respetivamente, em conformidade com o que se

representa na seguinte tabela:

Hora do dia 4ª Feira (%) Sábado (%) Domingo (%)

24/01 1,0 3,0 3,7

01/02 1,5 2,0 2,8

02/03 0,3 1,2 1,7

03/04 0,1 0,6 0,9

04/05 0,1 0,3 0,4

05/06 0,2 0,3 0,3

06/07 1,0 0,8 0,8

07/08 3,7 2,1 1,7

08/09 8,8 3,5 2,6

09/10 6,0 5,3 3,6

10/11 4,7 6,1 4,6

11/12 5,5 6,8 5,8

12/13 7,2 8,0 7,1

13/14 6,7 7,7 7,7

14/15 6,4 7,7 8,1

15/16 7,2 7,8 8,3

16/17 8,5 7,6 8,0

17/18 10,6 6,8 7,6

18/19 6,0 4,9 5,8

19/20 4,1 4,6 4,8

20/21 3,1 3,3 4,3

21/22 2,8 2,9 3,7

22/23 2,8 3,1 3,4

23/24 1,7 3,3 2,5

% Horas no medida 57,3 69,4 68,9

% Horas medidas 42,7 30,6 31,1

VIA LOCAL

fator de expansão diária:

FD2,34 3,27 3,22

Nos cálculos adotou-se a média geométrica destes valores, resultando 2,60.

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3.1.3 Determinação do Volume Médio Diário Anual de Tráfego - VMDAT

Para a determinação do “Volume Médio Diário Anual de Tráfego - VMDAT” característico da

Rodovia foram aplicados os Fatores de Expansão Diários apresentados anteriormente, aos

resultados das contagens volumétricas realizadas no Posto P-13 no ano 2013.

O “VMDAT” para determinação do Número “N” obtido são apresentados no quadro a seguir.

15.909 908 528 55 19.926

1,70 1,70 1,70 1,70 1,70

26.975 1.540 895 93 33.786TOTAL DÍA VMDAT (2013)

TOTAL MEDIDO

Fator de expansão diária

Automóveis ÔnibusCaminhão 2 e 3

Eixos

Caminhão 4 ou

mais EixosMotos

3.1.4 Composição Percentual do Tráfego

A Composição Percentual do Tráfego referente ao ano 2013 foi obtida a partir do “VMDAT”

considerado para a determinação do Número “N”, e é a seguinte:

• Automóveis: 84,12 %

• Ônibus: 5,18 %

• Caminhão 2 e 3 Eixos: 1,76 %

• Caminhão 4 ou mais Eixos: 0,02 %

• Motos: 8,92 %

3.1.5 Cálculo Número “N”

Para determinar o número de eixos equivalentes de 8,2 t considerou-se a seguinte

equivalência de veículos de acordo à classificação do DNIT:

Tipo veículo Eq.Tipo veículo

Caminhão 2 e 3 Eixos 3C

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Tipo veículo Eq.Tipo veículo

Caminhão 4 ou mais Eixos 3S2

Ônibus 2SB1

Os tipos de veículos 3C, 3S2 e 2SB1 são os que se representam a seguir:

Os valores do “Número de Operações do Eixo-Padrão de 8,2 t (18.000IB) - N” foram obtidos

a partir da aplicação da fórmula preconizada pelo Método de Dimensionamento de

Pavimentos Flexíveis do DNER/1996 desenvolvida pelo Engº Murillo Lopes de Souza, por ter

sido quem o introduziu no Brasil.

Este método baseia no valor do CBR, em que o autor introduziu conclusões e sugestões

contidas no trabalho “Design of Flexible Pavements Considering Mixed Loads and Trafic

Volume”, que foi apresentado na Conferência Internacional dos Projetos Estruturais de

Pavimentos Asfálticos, realizada na Universidade de Michigam em 1962 e cujos autores

foram W. J. Turnbull, C. R. Foster e R. G. Ahlvim.

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Este método considera, pois, uma composição das diversas cargas que passam na rodovia,

dimensionando-se o pavimento em função do número equivalente de operação do eixo

padrão durante o período de projeto escolhido. É o que se chama número “N”. O método

adotado é descrito a seguir.

O número N é calculado pela fórmula:

Ni = 365 x VMDAT ci x FP x FR x FV

As condições estabelecidas para a determinação do “Fator de Veículos - FV” são descritas a

seguir.

Cálculo do “Fator de Veículos - FV”

Fator de veículo é a constante que multiplicada pelo número de veículos, fornece o número

de eixos solicitantes, já convertidos ao eixo padrão de 8,2 tf.

Para o cálculo do fator de veículo, é necessário inicialmente determinar o fator de

equivalência à carga de 8,2 tf. O fator de equivalência de carga, por sua vez, foi determinado

utilizando as metodologias da USACE (United States Army Corps of Engineers) preconizada

pelo DNER para pavimentos flexíveis, cujos ábacos de dimensionamento são mostrados na

figura a seguir, e da AASHTO (American Association of State Highway and Transportation

Officials) para pavimentos rígidos.

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Ábaco para cálculo do Fator de Equivalência de Oper a

Diante da ausência de informações a respeito de pesagem dos veículos que utilizarão a

rodovia, optou-se por considerar que 75% dos veículos comerciais trafegarão com a carga

máxima legal e 25% vazios (sem carga).

Foram considerados para os veículos carregados os valores de cargas máximas para cada

tipo de eixo, conforme regulamenta a Lei da Balança (Decreto Lei nº 62.127 de 16/01/1968),

e para os veículos vazios, o valor médio correspondente ao peso de “tara” do veículo

transmitido ao eixo.

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E1 ESRS 6 3 1 6 3 0,3273 0,0164 0,2779 0,0172

E2E3 ETD 17 6 1 17 6 1,6424 0,0220 8,5488 0,0801

E1 ESRS 6 3 1 6 3 0,3273 0,0164 0,2779 0,0172

E2E3 ETD 17 6 1 17 6 1,6424 0,0220 8,5488 0,0801

E4E5 ETD 17 6 1 17 6 1,6424 0,0220 8,5488 0,0801

E1 ESRS 6 3 1 6 3 0,3273 0,0164 0,2779 0,0172

E2 ESRD 10 5 1 10 5 2,3944 0,1199 3,2895 0,1336

E3 ESRD 10 5 1 10 5 2,3944 0,1199 3,2895 0,1336

AASHTO

Fator equiv. FC

vazio

USACE

Fator carga

FCARGA

Eq.Tipo

veículo

Carga por

eixo (t)

3S2

3C

Carga máx.

eixo (t)

Fator equiv. FC

AASHTO

Fator equiv. FC

USACETipo eixos

Carga vazio

(t)

Carga vazio

(t)

Fator equiv. FC

vazio

Caminhão 2 e

3 Eixos

Caminhão 4

ou mais Eixos

Ônibus

Tipo veículo Nº eixos

2SB1

O fator de veículo da rodovia foi obtido ponderando-se cada categoria de veículo pela sua

participação na composição do tráfego, através da expressão a seguir.

100∑ ×

= ii FVpFV

onde:

• pi é a percentagem de veículos da categoria i

• FVi é o fator de veículo da categoria de veículos i

No quadro a seguir são mostrados os resultados obtidos.

E1 ESRS 6 3 1 6 3 0,3273 0,0164 0,2779 0,0172

E2E3 ETD 17 6 1 17 6 1,6424 0,0220 8,5488 0,0801

E1 ESRS 6 3 1 6 3 0,3273 0,0164 0,2779 0,0172

E2E3 ETD 17 6 1 17 6 1,6424 0,0220 8,5488 0,0801

E4E5 ETD 17 6 1 17 6 1,6424 0,0220 8,5488 0,0801

E1 ESRS 6 3 1 6 3 0,3273 0,0164 0,2779 0,0172

E2 ESRD 10 5 1 10 5 2,3944 0,1199 3,2895 0,1336

E3 ESRD 10 5 1 10 5 2,3944 0,1199 3,2895 0,1336

AASHTO

Fator equiv. FC

vazio

USACE

Fator carga

FCARGA

3,9012

Eq.Tipo

veículo

Carga por

eixo (t)

5,2137

3S2 2,7242 13,0760

3C 1,4869 6,6444

Carga máx.

eixo (t)

Fator equiv. FC

AASHTO

Fator equiv. FC

USACE

Fator veículo FV

AASHTO

Fator veículo

FV USACETipo eixos

Carga vazio

(t)

Carga vazio

(t)

Fator equiv. FC

vazio

Caminhão 2 e

3 Eixos

Caminhão 4

ou mais Eixos

Ônibus

Tipo veículo Nº eixos

2SB1

À vista dos resultados obtenidos, se utilizará o método de la USACE por ser más

conservador.

Estabelecimento das Taxas de Crescimento do Tráfego

Para determinar o número de veículos que circularão durante a vida útil do projeto,

considerou-se que o tráfego segue o mesmo crescimento que o da população de Campinas.

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A partir da análise da população desde 1940, deduziu-se que desde 1980 até à atualidade a

população variou praticamente linearmente, com crescimentos que vão desde 1,36 até 1,86

%, como se observa nas tabelas e gráficos seguintes:

1940 129.940

1950 152.547

1960 219.303

1970 375.864

1980 664.559 680.579

1991 847.595 833.085 1,86

1996 908.906 902.406 1,61

2000 969.289 957.863 1,5

2010 1.080.113 1.096.505 1,36

AnoPopulação

real

Crescimento

(%)

População

(regressão)

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

População Campinas

Portanto, o crescimento do tráfego durante a vida útil do projeto estableceu-se em 1,61 %

(crescimento medio da população desde 1980 até à atualidade).

Projeção do “VMDAT” e do Número “N”

A projeção do “VMDAT” foi obtida aplicando-se a fórmula de crescimento geométrico, a

saber:

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VMDATn = VMDATo (1 + i)n

Foram consideradas as seguintes condições para a determinação dos parâmetros

intervenientes:

• Ano de abertura da rodovia ao tráfego após a conclusão dos melhoramentos e

implantação do corredor de ônibus previstos: 2015;

• Período de Projeto: 10 anos;

• Ano final de vida útil: 2025.

A Projeção do Número “N” foi efetuada considerando-se a projeção do “VMDAT” e os fatores

intervenientes (FP, FR e FV). A Projeção do “VMDAT” e do Número “N” está apresentada, a

seguir, da seguinte forma:

12.298 757 257 3 1.304

2,60 2,60 2,60 2,60 2,60

31.963 1.967 668 8 3.389

84,12 5,18 1,76 0,02 8,92

1,61 1,61 1,61 1,61 1,61

33.000 2.031 690 8 3.499

33.531 2.064 701 8 3.555

34.071 2.097 712 8 3.613

34.620 2.131 723 8 3.671

35.177 2.165 735 9 3.730

35.743 2.200 747 9 3.790

36.319 2.236 759 9 3.851

36.904 2.272 771 9 3.913

37.498 2.308 784 9 3.976

38.101 2.345 796 9 4.040

38.715 2.383 809 9 4.105

360.679 22.202 7.537 88 38.244

1,00 1,00 1,00 1,00 1,00

0,85 0,85 0,85 0,85 0,85

0,00 5,21 6,64 13,08 0,00

VMDAT (ANO 2025)

CRECIMIENTO

VMDAT (ANO 2016)

TOTAL MEDIDO

Fator de expansão diária

TOTAL DÍA VMDAT (2013)

VMDAT (ANO 2015)

VMDAT (ANO 2019)

VMDAT (ANO 2021)

VMDAT (ANO 2022)

VMDAT (ANO 2023)

VMDAT (ANO 2024)

Automóveis ÔnibusCaminhão 2 e 3

Eixos

Caminhão 4 ou

mais EixosMotos

Fator de pista FP

Fator de veículo FV

51.806.799

PORCENTUAL

VMDAT (ANO 2018)

VMDAT (ANO 2017)

VMDAT (ANO 2015-ANO 2025)

Fator climático regional FR

N

VMDAT (ANO 2020)

Resulta por tanto NUSACE=5,2x107.

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3.2 CBR do Subleito

Para o presente projeto, foi considerado o CBR igual a 6%, ou seja, pior caso encontrado em

campo, conforme 2.2.1.

3.3 Cálculos

3.3.1 Generalidades

O projeto de pavimentação foi elaborado de acordo com as Instruções do DNIT (DNER).

O projeto de pavimentação objetiva, fundamentalmente, a definição do tipo de pavimento, a

indicação das fontes de materiais para sua construção, o dimensionamento da alternativa

adotada para o tipo de pavimento, a definição da seção transversal e a apresentação gráfica

da distribuição dos materiais de jazidas e espessura das camadas.

Os elementos básicos utilizados na elaboração do projeto de pavimentação são fornecidos

pelos estudos de tráfego e geotécnicos. O estudo de tráfego indica a intensidade e

frequência das solicitações das cargas sobre a estrutura do pavimento, através do número

de operação do eixo padrão (N). O estudo geotécnico fornece através dos ensaios das

amostras coletadas ao longo trecho, os valores de suporte do sub-leito que são utilizados no

dimensionamento do pavimento.

Para o dimensionamento do pavimento adotaremos dois métodos, sendo eles DNER-66/79

(nova versão de 1996) e da Resiliência.

3.3.2 Metodologia de Cálculo pelo Método DNER

O Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis do DNER foi elaborado originalmente pelo

Engº Murillo Lopes de Souza em 1961, tendo sofrido ao longo dos anos diversas alterações

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ou complementações em vários de seus aspetos metodológicos, com o objetivo de

incorporar os avanços tecnológicos e as informações adquiridas a partir da sua aplicação na

prática corrente de Engenharia.

As principais características dessa nova versão do método estão descritas resumidamente a

seguir:

3.3.2.1 Características dos Materiais

O quadro a seguir apresenta os valores limites e algumas recomendações relativas às

principais características geotécnicas dos materiais a serem utilizados no pavimento.

CAMADA CBR EXPANSÃO IG LL IP FAIXA GRAN. Base >60% (1)

>80% (2) <0,5 % - ≤25 % ou EA >30 % ≤6 % ou EA >30 % A, B, C ou D (2)

E ou F (1) Sub-base ≥ 20% ≤ 10 % 0 - - - Reforço >CBRsl <1,0 % ≤ IG´sl - - -

Observações (1) Para N < 5 x 106 (2) Para N > 5 x 106 Subleito: CBR > 2 % e Expansão < 2 % Os materiais lateríticos deverão ser objeto de especificações particulares.

3.3.2.2 Tráfego

É representado pelo Número N (número de operações do eixo padrão de 8,17 tf), calculado

com base nas pesquisas de tráfego, em considerações econômicas e em fatores de

equivalência de operações dos diversos tipos de eixos e pesos que atuam no pavimento. O

número N é calculado de acordo com a seguinte equação:

∑=

××××=n

iCiVMDATFVFPFRN

0

365

onde:

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N = número de repetições do eixo-padrão de 8,2t;

FR = fator climático regional (FR = 1,0);

FV = fator de veículos, conforme as metodologias:

• USACE (Corpo de Engenheiros do Exército Americano);

• AASHTO (American Association of Highway and Transportation Officials).

FP = fator de pista (FP = 0,85, considerou-se que 85 % dos veículos de uma pista circulam

pela faixa exterior do projeto).

VMDATci= volume médio diário anual de tráfego de veículos comerciais (ônibus +

caminhões + reboques + semi-reboques).

De acordo com os cálculos realizados no item 3.1 resulta um valor de NUSACE=5,2x107.

3.3.2.3 Coeficientes de Equivalência Estrutural

Correlaciona empiricamente à resistência dos materiais empregados no pavimento com a de

um material granular tomado como padrão de referência (K = 1,0). Os coeficientes de

equivalência estrutural recomendados pelo método são os indicados a seguir, e foram

adaptados originalmente pelo DNER com base nos valores adotados pelos americanos a

partir dos dados obtidos na pista experimental da AASHO (atualmente AASHTO).

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CAMADA DO PAVIMENTO COEFICIENTE K

Base ou revestimento de concreto betuminoso

Base ou revestimento de PMQ denso

Base ou revestimento de PMF denso

Base ou revestimento por penetração

2,0

1,7

1,4

1,2

Camadas granulares 1,0

Solo-cimento - RCS > 4,5 MPa (7 dias)

Solo-cimento – 2,8 < RCS < 4,5 MPa (7 dias)

Solo-cimento – 2,1 < RCS < 2,8 MPa (7 dias)

1,7

1,4

1,2

As nomenclaturas adotadas pelo método para os coeficientes de equivalência estrutural das

camadas do pavimento são as seguintes:

• Revestimento: KR

• Base: KB

• Sub-base: KSB

• Reforço: KRef

3.3.2.4 Espessura Mínima de Revestimento Asfáltico

As espessuras mínimas de revestimento asfáltico dependem do valor do Número N,

conforme apresentado no quadro a seguir.

NÚMERO N ESPESSURA MÍNIMA DE REVESTIMENTO ASFÁLTICO

N ≤ 106 Tratamentos superficiais asfálticos

106 < N ≤ 5 x 10

6 Revestimentos asfálticos com 5,0 cm de espessura

5 x 106 < N ≤ 10


107 < N ≤ 5 x 10


N > 5 x 107 Revestimentos asfálticos com 12,5 cm de espessura

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3.3.2.5 Espessuras das Camadas Granulares

O gráfico da figura apresentada a seguir fornece, em função do Número “N” e do “CBR” de

um determinado material, a espessura de material granular padrão (K = 1,0) necessária à

proteção do material considerado contra a deformação permanente.

Ábaco de Dimensionamento do Método DNER-1996

Entrando com o número N, levanta-se uma perpendicular até encontrar a reta que

representa o valor do ISC ou CBR do sub-leito em pauta e segue-se horizontalmente até o

eixo das ordenadas, onde se lê a espessura total em termos de base granular (K = 1).

Essa espessura é designada por Hm, sendo que o índice “ m ” indica o valor do CBR ou ISC

do sub-leito; em seguida com o valor do ISC ou CBR da camada de reforço, designada pelo

índice n, determina-se a espessura acima do reforço; com o valor do CBR da sub-base,

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tomado sempre igual a 20 (mesmo que seja maior), determina-se a espessura combinada da

base + revestimento, em termos de material granular (K = 1,0).

3.3.2.6 Inequações de Dimensionamento

As espessuras finais das camadas do pavimento são calculadas através das inequações

seguintes, exceto a do revestimento que é tabelada em função do Número N:

• Espessura do Revestimento - R:

R é tabelado em função do Número N

• Espessura da Base - B:

R x KR + B x KB≥ H20

• Espessura da Sub-base - SB:

R x KR + B x KB + SB x KSB ≥ Hn

• Espessura do Reforço - REF:

R x KR + B x KB + SB x KSB + REFxKREF ≥ Hm

Onde:

R = espessura do revestimento (cm)

KR = coeficiente de equivalência estrutural do revestimento

B = espessura da base (cm)

KB = coeficiente de equivalência estrutural da base

SB = espessura da sub-base (cm)

KSB = coeficiente de equivalência estrutural da sub-base

REF = espessura do reforço (cm)

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KREF = coeficiente de equivalência estrutural do reforço

H20 = espessura de material granular padrão necessária à proteção da sub-base

Hn = espessura de material granular padrão necessária à proteção do reforço

Hm = espessura de material granular padrão necessária à proteção do subleito

Para fins de dimensionamento, o CBR da sub-base deve ser sempre considerado como

igual a 20, mesmo que o material indicado para essa camada apresente valor de CBR

superior.

Esses parâmetros estão apresentados na Figura 2 a seguir.

Esquema Gráfico do Pavimento e Parâmetros de Dimens ionamento

Os cálculos do dimensionamento de pavimento novo são apresentados na planilha a seguir .

A estrutura pelo Método DNER versão 2006 é:

• Revestimento = 12,5 cm.

• Base (Brita Graduada Tratada com Cimento) = 17 cm.

• Sub-base (Brita Graduada Simples) = 20 cm.

• Reforço (Macadame Seco) = 20 cm.

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Camada Espessura

Física (cm)

k Espessura equivalente

(cm)

Revestimento Asfáltico 12,5 2,00 25,0

Brita Graduada Tratada com Cimento 17,0 1,40 23,8

Brita Graduada Simples 20,0 1,00 20,0

Macadame Seco 20,0 1,00 20,0

Melhoria do Subleito - CBR > 6% - - -

Total 69,5 - 88,8

R x KR + B x KB > H20

12,5 x 2,0 + 17,0 x 1,4 > 30,0 cm – OK

R x KR + B x KB + h20 x Ks > Hm

12,5 x 2,0 + 17,0 x 1,4 + 20,0 x 1,0 > 62,0 cm – OK

3.3.2.7 Recomendações Executivas

O método faz as seguintes recomendações de caráter executivo:

a) O subleito e todas as camadas granulares do pavimento deverão ser compactados com,

no mínimo, 100 % de grau de compactação.

b) Todos os materiais do subleito que apresentam CBR < 2 % e/ou expansão > 2 % deverão

ser substituídos por materiais com CBR > CBR de projeto determinado para o subleito, na

espessura de 1,0 m. Rotineiramente os projetistas indicam a substituição dos materiais do

subleito que apresentam expansão > 2 % na espessura de 0,60 m.

c) A espessura mínima e máxima de compactação de materiais granulares são,

respectivamente, 10,0 cm e 20,0 cm.

d) Deverão ser implantados drenos rasos longitudinais nos pontos de passagem de corte

para aterro (pp's), nas curvas verticais côncavas (pontos baixos pb's) e nas transições de

pavimentos.

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3.3.3 Método da Resiliência (TECNAPAV)

De acordo com as diretrizes deste método, a estrutura do pavimento deve ser dimensionada

de forma a satisfazer às seguintes condicionantes técnicas fundamentais:

• Espessura total de camadas granulares inferior a 35,0 cm;

• Espessura total mínima HCB de revestimento betuminoso (CBUQ ou camadas integradas

equivalentes) definida em função do número N e do tipo de subleito quanto à resiliência;

• “Valor estrutural” da camada betuminosa variável em função do número N e do tipo do

subleito quanto à resiliência;

• A espessura total do pavimento definida em termos de camada granular é calculada a

partir do valor CBR do subleito, empregando-se os ábacos de dimensionamento do

método de projeto de Murillo Lopes de Souza (DNER), ou:

HT = 77,67 N0,0482 x CBR–0,598

Admite-se o método de projeto de pavimentos flexíveis do DNER, para o cálculo da

espessura total do pavimento em termos de camada granular, de forma a proteger o

subleito quanto ao aparecimento de deformações permanentes excessivas. Os materiais

de base e sub-base devem ter uma capacidade de carga definida no ensaio CBR superior

a 80% e 20%, respectivamente. A consideração da resiliência excessiva da estrutura

projetada é levada em conta através da limitação da espessura máxima da camada

granular e do cálculo da espessura mínima de solo argiloso de baixo grau de resiliência,

capaz de proteger o subleito de má qualidade quanto à sua deformabilidade. A espessura

mínima da camada betuminosa está também associada às propriedades resilientes do

conjunto pavimento-fundação e à fadiga do revestimento.

• Cálculo da deflexão máxima através de modelos analíticos, como forma de considerar

explicitamente o fenômeno da fadiga que se manifesta nos materiais betuminosos.

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3.3.3.1 Numero “N” de Projeto

O número equivalente de operações do eixo padrão de 8,2 tf, utilizando-se os fatores de

equivalência do USACE, para um período de 10 anos, foi obtido no item 3.1, e seu valor é de

5,2x107.

3.3.3.2 Classificação dos Solos Finos que Passam na Peneira Nº 200 Quanto à

Resiliência

A classificação dos solos finos constituintes do subleito, que passam na peneira Nº 200,

enquadra-se no tipo II (solos com grau de resiliência intermediária), conforme ensaios de

granulometria de sedimentação, conjuntamente com os valores de CBR do subleito.

As constantes I1 e I2, relacionadas com as características resilientes desses solos, são:

I1 = 1 e I2 = 0.

3.3.3.3 Espessura Total do Pavimento

A equação

HT = 77,67 N0,0482 x CBR–0,598

permite o cálculo da espessura total do pavimento HT com coeficiente estrutural K = 1,00.

Para o caso de estudo o resultado é de:

HT = 77,67 x 51.806.7990,0482 x 6-0,598 ≈ 62,63 cm,

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3.3.3.4 Espessura da Camada Betuminosa

A espessura mínima da camada betuminosa é dada pela expressão:

21 101,4972,0961,807

737,5 IID

Hp

CB +++−=

As pesquisas realizadas permitiram estabelecer a equação ND log188,0148,3log −= , que

quantifica o número cumulativo de repetições (N) da deflexão (D), que provoca a rutura por

fadiga da camada betuminosa.

Portanto, a deflexão de projeto Dp deve satisfazer à condição Dp ≤ D . Sendo assim, tem-se:

mmD 251806799log188,0148,3 108,49)10( −− ×≅= (Deflexão máxima admissível)

Fazendo D =Dp, tem-se:

cmHCB 4,11972,08,49

961,807737,5 ≅++−=

Sendo adotada para HCB a espessura de 12,5 cm respetivamente, com coeficiente estrutural

K1=2.

3.3.3.5 Espessura da Camada Granular (HCG) com Coef iciente Estrutural K2 = 1,00

A espessura da camada granular (HCG), com coeficiente estrutural K2 = 1,00, é dada pela

expressão:

HCG = HT - (HCB x K1)

HCG = 62,63 – (12,5x2) = 37,63 cm

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Estrutura Adotada

Camada Espessura Física (cm)

Concreto Betuminoso Usinado a Quente 12,5

Brita Graduada Tratada com Cimento 17,0

Brita Graduada Simples 20,0

Macadame Seco 20,0

Preparo do Subleito -

3.3.4 Resumo do dimensionamento

A estrutura do pavimento que resulta finalmente estará formada pelas seguintes camadas:

• Preparo de subleito;

• Execução do reforço com Macadame Seco, na espessura de 20,0 cm;

• Execução de sub-base com Brita Graduada Simples, na espessura de 20,0 cm;

• Execução de base com Brita Graduada Tratada com Cimento-BGTC, na espessura de

17,0 cm;

• Pintura de ligação;

• 1ª Camada (binder) - espessura igual a 6,5 cm;

• Pintura de ligação;

• 2ª Camada (camada de desgaste) - espessura igual a 6 cm.

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4. Restauração do pavimento existente

Do mesmo modo que se refere no item 1, tentou-se aproveitar, na medida do possível, o

pavimento existente. No entanto, para eliminar os possiveis defeitos superficiais e

uniformizar as camadas de rodadura de todos os viarios projetados (onde se executará a

correspondente sinalização horizontal), nos casos em que o traçado projetado coincida tanto

em planta com em alçado, com o traçado atual, se atuará da seguinte forma:

• Fresagem do pavimento existente: 5 cm

• Pintura de ligação

• Concreto betuminoso usinado a quente (Faixa C): 6 cm

Destaca-se que deverão ser previstos, quando na execução da obra, reparos localizados

superficiais e profundos, de modo que após a intervenção a estrutura suporte as tensões

futuras oriundas do tráfego.

5. Especificações Técnica de Materiais e Serviços

5.1 Para os locais de pavimento rígido

Concreto Simples

O concreto simples constituinte da camada de base e revestimento (placas de concreto)

deverá ser dosado de modo a ter resistência característica à tração na flexão (fctM,k), medida

aos 28 dias, igual a 4,5 MPa, consumo mínimo de cimento igual a 350 kg/m3, abatimento

máximo de 50 mm, relação água/cimento máxima igual a 0,50 e ser biaditivado (um

plastificante e um incorporador de ar). O concreto simples deverá ser executado numa

espessura de 24 cm.

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Antes da execução do concreto simples, deverá ser colocada sobre a sub-base de brita

graduada tratada com cimento uma lona plástica, que tem como objetivo eliminar a

aderência entre as camadas.

Esse serviço será executado de acordo com as especificações DNIT 047/2004-ES –

Execução de pavimento rígido com equipamento de pequeno porte.

Base

A base de Brita Graduada Tratada com Cimento deverá ser executado em camada única,

numa espessura de 12,5 cm.

Esse serviço será executado de acordo com a especificação PMSP-ESP23/99.

Sub-Base

Será constituída por 10 cm de brita graduada simples. Deverá ser obedecida a especificação

do DNIT 139/2010-ES para a referência de controle. O grau de compactação a ser obtido

deverá ser maior ou igual a 100 %, tomando-se como referência a massa específica

aparente seca obtida no ensaio de compactação com energia correspondente à do Proctor

intermediário. Além disso, indica-se o intervalo de umidade de compactação de campo

variando entre -1,5 a +0,5 % no entorno da ótima.


Subleito

O subleito deverá ser regularizado e compactado com a energia de referência do Proctor

Normal, com os materiais constituintes devendo apresentar CBR não inferior ao adotado no

dimensionamento do pavimento (CBR ≥ 6 %) e, ainda, expansão inferior a 2%.

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Esse serviço será executado de acordo com a especificação DNIT 137/2010-ES –

Regularização do subleito.

5.2 Para os locais de pavimento flexível

A execução dos serviços de pavimentação deverá seguir rigorosamente as instruções de

execução e de materiais apresentadas nas especificações técnicas do DNER.

Revestimento

Será executado com 12,5 cm de espessura de concreto betuminoso usinado a quente, de

acordo com o que preconiza a norma DNER-ES 313/97.

As espessuras das camadas de revestimento a serem executadas, nos locais de pavimento

flexível são:

• 1ª camada a executar (6,5 cm): CBUQ faixa B, com a utilização de CAP-30/45 a taxa de 5

%;

• 2ª camada a executar (6,0 cm): CBUQ faixa C.

Dentre as recomendações contidas na norma destacam-se as seguintes.

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Condições técnicas para confeção de CBUQ

Granulometria do material de enchimento (filler)

Granulometria e teor de ligante da mistura

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Pintura de Ligação

A pintura de ligação deverá empregar, como material betuminoso, emulsão asfáltica tipo RR-

1C, com taxa de aplicação de 0,4 ℓ/m2 de ligante betuminoso residual, que deverá ser

ajustada por ocasião da obra.

Esse serviço será executado de acordo com a Especificação DNIT 145/2010-ES – Pintura

de ligação com ligante asfáltico convencional.

Base

A base de brita graduada tratada com cimento (BGTC) deverá ser executada em camada

única, numa espessura de 17 cm, utilizando usina misturadora.

A resistência à compressão simples aos sete dias deve ser de 5 MPa, obtida com a energia

do Proctor Modificado.

O traço da BGTC, determinado em laboratório, utilizado para definição da resistência a

compressão simples é:

BGTC COM 4% DE CIMENTO

MATERIAL %

Pó de pedra 25,0

Brita “0” 20,0

Brita “1” 21,0

Brita “2” 30,0

Cimento CPIII 32 4,0

Esta dosagem deverá ser verificada e corrigida (se necessário), durante as obras, antes da

execução da BGTC na pista, através da especificação da ABNT: NBR 12261 (NB 1344) –

Dosagem de Brita Graduada Tratada com Cimento;

Esse serviço será executado de acordo com a especificação ET-DE-P00/009.

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Rev. 02

Emissão 25 / 04 / 16

Folha 51 de 51


Sub-Base

Será formada por 20 cm de brita graduada simples. Deverá ser obedecida a especificação

do DNIT 139/2010-ES para a referência de controle. O grau de compactação a ser obtido

deverá ser maior ou igual a 100 %, tomando-se como referência a massa específica

aparente seca obtida no ensaio de compactação com energia correspondente à do Proctor

intermediário. Além disso, indica-se o intervalo de umidade de compactação de campo

variando entre -1,5 a +0,5 % no entorno da ótima.


Reforço do Subleito

Será formado por 20cm de macadame seco. Deverá ser obedecida a especificação do

DERSA-ET-P00/042.

Subleito

O subleito deverá ser regularizado e compactado com a energia de referência do Proctor

intermediário, com os materiais constituintes devendo apresentar CBR não inferior ao

adotado no dimensionamento do pavimento (CBR ≥ 6 %) e, ainda, expansão inferior a 2%.

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