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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
Djavan Aragão Pereira dos Santos
AVALIAÇÃO DA SUPERFÍCIE DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
ATRAVÉS DO LEVANTAMENTO VISUAL CONTÍNUO -
PROCEDIMENTO DNIT 008/2003 PRO: ESTUDO DE CASO
DA BR-324 NO TRECHO ENTRE AMÉLIA RODRIGUES E
FEIRA DE SANTANA - BA
Feira de Santana 2008
Djavan Aragão Pereira dos Santos
AVALIAÇÃO DA SUPERFÍCIE DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
ATRAVÉS DO LEVANTAMENTO VISUAL CONTÍNUO -
PROCEDIMENTO DNIT 008/2003 PRO: ESTUDO DE CASO
DA BR-324 NO TRECHO ENTRE AMÉLIA RODRIGUES E
FEIRA DE SANTANA - BA
Trabalho de Conclusão de Curso da Universidade Estadual de Feira de Santana, apresentado à disciplina Projeto Final II como requisito parcial à obtenção de titulo de Bacharel em Engenharia Civil.
Orientador: Prof. Francisco Antônio Zorzo
Feira de Santana 2008
Djavan Aragão Pereira dos Santos
AVALIAÇÃO DA SUPERFÍCIE DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
ATRAVÉS DO LEVANTAMENTO VISUAL CONTÍNUO -
PROCEDIMENTO DNIT 008/2003 PRO: ESTUDO DE CASO
DA BR-324 NO TRECHO ENTRE AMÉLIA RODRIGUES E
FEIRA DE SANTANA - BA.
Trabalho de Conclusão de Curso para obtenção de
Título de Bacharel em Engenharia Civil
Feira de Santana, abril de 2008.
Banca Examinadora:
Me. Mário Sergio de Souza Almeida______________________
Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transportes
Gerinaldo Costa Alves_________________________________
Universidade Estadual de Feira de Santana
Dr. Francisco Antônio Zorzo_____________________________
Universidade Estadual de Feira de Santana
DEDICATÓRIA
A Deus por ter me concedido a alcançar meu sonho.
A meu admirável Pai Dilson e a minha magnífica Mãe Dinaci.
Aos meus amáveis irmãos Djenane, Jeferson e a saudosa Daiane.
A minha querida namorada Teciana.
Aos meus parentes paternos e maternos.
Aos amigos e incentivadores.
AGRADECIMENTOS
Um trabalho de conclusão de curso não é apenas a busca em fontes
bibliográficas em arquivos e artigos para a elaboração de um trabalho. É aliar a
busca do conhecimento com o estudo de um problema conhecido. Por sorte, recebi
ajuda de amigos e professores, que foram de fundamental importância para a
realização dessa tarefa. A todas estas pessoas, e outras que por esquecimento
possa ter deixado de citar, que facilitaram e tornaram menos árduo a realização
deste trabalho, o meu sincero obrigado.
Ao Departamento de Infra-estrutura e Transportes da Bahia que através de
seus funcionários, pôde disponibilizar informações e dados para a realização deste
trabalho.
Ao professor Francisco Antônio Zorzo, pela orientação, pelo desafio e pelo
tempo empregado para orientação.
A professora Eufrozina coordenadora da disciplina Projeto Final II, que me
guiou, cobrou e ensinou a iniciar e desenvolver esse trabalho. Ao Professor
Gerinaldo Costa da disciplina Projeto Final I, que me deu as primeiras orientações
para esse trabalho.
Aos Engenheiros do DNIT – Salvador, pela atenção prestada e pelas
informações disponibilizadas para a elaboração do trabalho, que foram: Antônio
Carlos Cruz de Oliveira, Olavo Galvão Costa e Mário Sérgio de Souza Almeida.
E em especial aos engenheiros Luiz Welf do DERBA 2ª RM, ao engenheiro
Max Gil Leite de Souza do DNIT - Feira de Santana e a colega Martina Rodrigues,
pelo auxílio e acompanhamento no desenvolvimento do estudo de caso.
RESUMO O trabalho apresenta uma verificação da condição do pavimento de uma rodovia no
estado da Bahia. Este estudo condiz com a realidade atual de manutenção da
superfície asfáltica dos pavimentos do país, já que devido ao avançado estado das
construções de pavimentos flexíveis a preocupação agora se volta para a
manutenção da vida útil das mesmas. Foi aplicado um método de avaliação da
superfície de pavimentos flexíveis, na rodovia BR-324, trecho entre Amélia
Rodrigues e Feira de Santana, do Km 543 ao Km 230. Nesse estudo foi aplicado o
modelo de avaliação superficial LVC do DNIT, que através da norma 008/2003 –
PRO informa as diretrizes para a realização do estudo. O método baseia-se na
verificação do estado geral da superfície asfáltica e das manifestações patológicas
nela presentes, gerando-se 03(três) índices que são o ICPF (Índice de Condição de
Pavimentos Flexíveis), o IGGE (Índice de Gravidade Global Expedito) e o IES (Índice
do Estado de Superfície do Pavimento). Ao final do estudo chegou-se ao resultado
que indicou o estado do pavimento como regular. Com isso, o trabalho visa
demonstrar a situação sobrecarregada do setor rodoviário do país e da Bahia. O tipo
de estudo aqui desenvolvido torna-se importante para a tomada de decisões sobre
uma intervenção de recuperação para que seja melhorada a condição de
trafegabilidade nesse trecho, diminuindo o gasto de uma intervenção feita em hora
inoportuna e reduzindo a incidência de acidentes de trânsito.
Palavras chave: Método de Avaliação de Pavimentos, Levantamento Visual
Contínuo, Pavimentos Asfálticos, Manutenção de Rodovias, Defeitos de Pavimentos.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS
LISTA DE TABELAS
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
1 - INTRODUÇÃO 13
1.1 - ESTRUTURA DO TRABALHO 14
1.2 - JUSTIFICATIVA 14
1.3 - OBJETIVOS 16
1.3.1 - Geral 16
1.3.2 - Especifico 16
1.4 - METODOLOGIA DO TRABALHO 16
2 - ESTUDO DA SITUAÇÃO DOS TRANSPORTES NO BRASIL 18
2.1 - A FORMAÇÃO DAS RODOVIAS NO BRASIL 18
2.2 - IMPORTÂNCIA DO TRANSPORTE RODOVIÁRIO NO BRASIL 19
2.3 - CARACTERIZAÇÃO DOS TRANSPORTES NO BRASIL 20
2.3.1 - Ferrovias 20
2.3.2 - Hidrovias 21
2.3.3 - Rodovias 22
2.4 - CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA MALHA RODOVIÁRIA 24
2.4.1 - Rodovias Federais em Geral 25
2.4.2 - Rodovias Federais na Bahia 26
3 - AVALIAÇÃO DA SUPERFÍCIE DO PAVIMENTO 29
3.1 - GERÊNCIA DE PAVIMENTOS 29
3.2 - AVALIAÇÃO SUPERFICIAL 30
3.2.1 - Definição 30
3.2.2 - Importância da Avaliação Superficial 31
3.3 - TERMINOLOGIA DAS FALHAS DOS PAVIMENTOS 33
3.4 - MÉTODOS DE AVALIAÇÃO SUPERFICIAL DOS PAVIMENTOS 33
3.4.1 DNIT 007/2003 – PRO 34
3.4.2 DNIT 008/2003 – PRO 34
3.4.3 DNIT 009/2003 – PRO 35
3.5 - OUTROS MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DOS PAVIMENTOS 35
3.5.1 - Avaliação Estrutural Destrutiva (prospecção) 36
3.5.2 - Prospecção Não Destrutiva dos Pavimentos 36
3.5.3 - Medidas de Deflexões 37
3.5.4 - Viga Benkelman 37
3.5.5 - Falling Weight Deflectometer 38
4 - ESTUDO DO MECANISMO DA PRODUÇÃO DAS FALHAS ABORDADAS
NA METODOLOGIA DO DNIT 008/2003 PRO 39
4.1 - TRINCAS 39
4.2 - DEFORMAÇÕES 41
4.3 - PANELAS E REMENDOS 43
4.4 - OUTROS DEFEITOS 43
5 - SELEÇÃO DAS ATIVIDADES DE MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO 45
5.1 - ATIVIDADES DE MANUTENÇÃO 45
5.1.1 - Remendos 45
5.1.2 - Capas Selantes 46
5.2 - ATIVIDADES DE REABILITAÇÃO 46
5.3 - SERVIÇOS RECOMENDADOS PARA AS DIFERENTES
MANIFESTAÇÕES DE PATOLOGIAS ASFÁLTICAS 47
6 - ESTUDO DE CASO 49
6.1 - TRECHO RODOVIÁRIO ESTUDADO 49
6.2 - METODOLOGIA UTILIZADA NO TRABALHO DE CAMPO 50
6.2.1 - Operação do Veículo 51
6.2.2 - Processo de Levantamento 51
6.2.2.1 - Extensão dos Segmentos 51
6.2.2.2 - Preenchimento do Formulário para Registro 52
6.2.3 - Cálculos 55
6.3 - APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 56
7 - CONSIDERAÇÕES FINAIS 68
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 70
ANEXOS 73
Anexo I: Formulário Para o Levantamento Visual Contínuo 74
Anexo II: Formulário Para o Cálculo do IGGE 75
Anexo III: Quadro de Resumos dos Índices Calculados 76
Anexo IV: Representação dos Diferentes Tipos de Defeitos 77
Anexo V: Relatório Fotográfico do Estudo de Caso 78
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Evolução da participação dos transportes de carga no Brasil p.20;
Figura 2 - Malha ferroviária brasileira p.21;
Figura 3 - Principais hidrovias do Brasil p.22;
Figura 4 - Condição do pavimento das rodovias federais p.25;
Figura 5 - Evolução da condição do pavimento das rodovias federais p.26;
Figura 6 - Efeitos da escolha do momento de se restaurar um pavimento p.32;
Figura 7 - Localização da BR-324 - Trecho Amélia x Feira p.50;
Figura 8 - Percentual de Trechos x Qualificação p.67.
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Evolução da rede rodoviária nacional por tipo de jurisdição 1960/2000
p.23;
Tabela 2 - Qualidade do pavimento da malha rodoviária federal na Bahia p.26;
Tabela 3 - Classificação das rodovias da malha rodoviária federal na Bahia p.27;
Tabela 4 - Tabela de código de defeitos p.33;
Tabela 5 - Resumo das causas e tipos de deformação permanente p.42;
Tabela 6 - Patologias e serviços de correção p.48;
Tabela 7 - Informações do Cabeçalho p.52;
Tabela 8 - Elementos de inspeção a serem observados p.52;
Tabela 9 - Representação dos tipos de defeitos observados pelo LVC p.53;
Tabela 10 - Freqüência dos defeitos p.53;
Tabela 11 - Tabela de ICPF p.54;
Tabela 12 - Pesos para cálculo do IGGE p.55;
Tabela 13 - Índice do Estado de Superfície do Pavimento p.56;
Tabela 14 - Resultado do Levantamento Visual Contínuo 1ª Planilha p.57;
Tabela 15 - Resultado do Levantamento Visual Contínuo 2ª Planilha p.58;
Tabela 16 - Primeiro formulário de cálculo do IGGE p.59;
Tabela 17 - Segundo formulário do cálculo do IGGE p.60;
Tabela 18 - Primeiro quadro de resumo de resultados p.61;
Tabela 19 - Segundo quadro de resumo de resultados p.62;
Tabela 20 - Qualificação dos subtrechos e correlação com o relatório fotográfico
p.63;
Tabela 21 - Caracterização do Estado do Pavimento p.66.
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
AASTHO - American Association of State Highway and Transportation Officials
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
ANTT - Agência Nacional de Transportes Terrestres
CAP - Cimento Asfáltico de Petróleo
CBUQ - Concreto Betuminoso Usinado à Quente
CNT - Confederação Nacional dos Transportes
CVRD - Companhia Vale do Rio Doce
DERBA - Departamento de Infra-Estrutura de Transportes do Estado da Bahia
DNER - Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
DNIT - Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes
EUA - Estados Unidos da América
FEPASA - Ferrovia Paulista S.A.
FWD - Falling Weight Deflectometer
LVC - Levantamento Visual Contínuo
VMD - Volume Médio Diário
HRB - Highway Research Board
FRN - Fundo Rodoviário Nacional
GPR - Ground Penetrating Radar
HDM - High Disign Maintence
ICPF - Índice de Condição do Pavimento Flexível
IES - Índice do Estado de Superfície
IGG - Índice de Gravidade Global
IGGE - Índice de Gravidade Global Expedito
IGI - Índice de Gravidade individual
MT - Ministério dos Transportes
PMF - Pré-Misturados a Frio
PNV - Plano Nacional de Viação
PPP - Parceria Público Privada
RFFSA - Rede Ferroviária Federal S.A.
SGP - Sistema de Gerência de Pavimentos
VSA - Valor da Serventia Atual
1- INTRODUÇÃO
A avaliação de um pavimento rodoviário compreende um conjunto de
atividades destinadas a obtenção de dados, informações e parâmetros que
permitam diagnosticar os problemas e interpretar o desempenho de uma estrutura.
Essa avaliação é feita visando detectar as necessidades atuais e futuras de
manutenção do pavimento e se prever as conseqüências da implementação de
estratégias alternativas de manutenção (GONÇALVES, 1999).
A avaliação da superfície de pavimentos pode ser feita através de vários
métodos que se propõem a estabelecer um índice de qualidade para um
determinado segmento a partir da análise e estatísticas relacionadas aos diversos
defeitos encontrados sobre a superfície do pavimento (BALBO, 1997). No caso do
presente estudo foi eleita a metodologia preconizada no Procedimento Técnico do
DNIT, PRO-008/2003 – Levantamento Visual Contínuo (LVC).
A seleção do Procedimento Técnico do DNIT, PRO-008/2003 – Levantamento
Visual Contínuo, como metodologia de trabalho de campo, deveu-se ao fato de que
ela é, atualmente, a mais empregada pela gerência de pavimentos dos órgãos
responsáveis pelas rodovias, no caso da Bahia, o DERBA – Departamento de Infra-
estrutura de Transportes do Estado da Bahia. Essa metodologia está bastante
difundida por representar uma abordagem simplificada, mas de boa eficiência para
avaliação rápida e não destrutiva da superfície dos pavimentos rodoviários.
Segundo Gonçalves (1999) pode ser necessário avaliar-se um pavimento por
razões específicas, tal como estimar a vida restante de um pavimento que sofreu
interferências anormais ou não previstas, a exemplo de excesso de carga ou
problemas de natureza construtiva, e levar a uma tomada de decisão correta.
A avaliação da superfície do pavimento é realizada para fins de determinação
da decisão a ser tomada para o aumento da vida útil do pavimento que está sendo
estudado.
1.1 - ESTRUTURA DO TRABALHO
O presente trabalho monográfico é constituído de sete capítulos, cuja
composição está descrita a seguir.
O capítulo 1 faz a introdução do trabalho monográfico, onde são descritos o
tema, o problema, a justificativa e a metodologia utilizada para elaboração do
trabalho.
Do capítulo 2 ao 5 é feita uma revisão bibliográfica sobre assuntos
relacionados ao tema abordado no trabalho monográfico:
O capítulo 2 é composto por um estudo da situação do transporte rodoviário
no âmbito brasileiro, com alguns fatos, datas e nomes marcantes.
No capítulo 3 é elaborada uma revisão teórica do modelo de gerência de
pavimentos flexíveis e seus benefícios.
No capítulo 4 consta uma apresentação das patologias existentes no
pavimento conforme foram consideradas nesse trabalho e as possíveis causas da
produção destas falhas.
O capítulo 5 consta dos tipos de serviços recomendados para cada caso de
manifestação das patologias asfálticas e os principais serviços executados em
manutenção e reabilitação de pavimentos atualmente.
O capítulo 6 apresenta o estudo de caso, com o levantamento de dados e a
análise dos mesmos.
No capítulo 7 estão incluídas as considerações finais do trabalho monográfico
e os pontos principais deste estudo.
Por fim, são listadas as referências bibliográficas e representados os anexos
utilizados para a elaboração deste trabalho.
1.2 - JUSTIFICATIVA
Uma das maiores preocupações que atingem os profissionais que trabalham
com a operação das rodovias é a de avaliar o estado dos pavimentos e planejar os
serviços de engenharia.
As obras de conservação rodoviária têm um custo muito elevado e devem ser
executadas no momento certo, podendo encarecer mais o valor, se a gerência de
pavimentos não conseguir identificar os defeitos e fazer a intervenção no momento
correto.
Para realizar a avaliação dos pavimentos e o monitoramento das rodovias
com fins de gerenciar a aplicação dos “tapa-buracos” e dos demais serviços, é
preciso encadear uma série de informações e conhecimentos e superar dificuldades
operacionais. Uma das dificuldades está em escolher a metodologia de avaliação.
Outra dificuldade está em conhecer as causas das patologias a partir do diagnóstico
do estado do pavimento. Uma outra dificuldade está, com base nos levantamentos,
avaliar a serventia do pavimento e indicar as medidas a serem empreendidas
(BALBO, 1997).
O problema estudado aqui tem chamado a atenção dos agentes e usuários
ligados à rede rodoviária. As sociedades brasileira e baiana estão muito
interessadas no assunto do funcionamento da malha viária. Os periódicos baianos
cotidianamente salientam as manchetes sobre defeitos de pavimentos, acidentes
rodoviários, problemas de insegurança nas estradas (PEREIRA, 2006).
Nesse sentido, a CNT – Confederação Nacional dos Transportes, um órgão
ligado ao empresariado do setor de transportes de carga, faz, por conta própria,
anualmente, uma avaliação da pavimentação da malha federal. Os dados são
veiculados através da publicação na Internet e na revista CNT. No item 2.4, a seguir,
estão colocados os resultados dos últimos anos que demonstram que grande parte
dos sistemas rodoviários nacional e baiano estão sendo avaliados como em estado
regular, ruim ou péssimo.
De todo modo a CNT, para fazer sua pesquisa, precisou conceber uma
metodologia de avaliação dos pavimentos. A sua metodologia, bastante parecida
com a que será empregada no presente estudo, consiste numa análise visual feita
em deslocamento na rodovia, levando em conta alguns elementos como sinalização,
condição do pavimento, geometria e demais defeitos.
Os órgãos rodoviários federal e estaduais desenvolveram diversas
metodologias de estudos de pavimentos. Muitas delas baseadas na experiência
internacional. Os órgãos americanos da ASSHTO e o HRB – Highway Research
Board possuem normas e procedimentos para a avaliação dos pavimentos que
inspiraram os departamentos rodoviários de muitos países inclusive do Brasil.
Dentre as diversas metodologias recomendadas pelo DNIT vale aqui fazer
referência aos quatro procedimentos que são 006/2003, 007/2003, 008/2003 e
009/2003 (ver também o item 3.4 do presente trabalho).A aplicação do LVC se
justifica pelo fato de ser um método de abordagem simples, econômico, rápido e não
destrutivo.
1.3 OBJETIVOS
1.3.1- Geral
Avaliar a superfície asfáltica do pavimento da rodovia BR-324 no trecho entre
Amélia Rodrigues e Feira de Santana, na Bahia, do quilômetro 543 ao 520, através
do método do LVC, visando, com o estudo das condições da rodovia, incentivar a
melhora do conhecimento do estado da malha viária da federal no estado da Bahia.
1.3.2- Específico
1 - Formalizar e mensurar a qualidade da superfície do pavimento neste
trecho da rodovia para consultas e posteriores trabalhos;
2 - Realizar um diagnóstico das causas da deterioração do pavimento da
rodovia através da avaliação de um trecho escolhido,e indicar medidas
de engenharia;
3 - Avaliar os resultados da aplicação do método do LVC como um
procedimento do sistema de gerenciamento da rodovia com vistas a
reduzir propagação de defeitos e desgaste da rodovia, através da
tomada de decisão na hora certa.
1.4 – METODOLOGIA DO TRABALHO
Para o desenvolvimento do trabalho monográfico, foi executada uma revisão
bibliográfica, em artigos, livros, teses, dissertações, jornais e revistas.
Foram abordados assuntos como:
- O desenvolvimento histórico das estradas ao longo dos anos;
- A priorização do modal rodoviário para transportes no Brasil;
- O planejamento do sistema de gerenciamento de pavimentos;
- Os tipos de falhas e as causas prováveis encontradas nos pavimentos
flexíveis, visualmente identificáveis;
- Os serviços de recuperação recomendados em cada caso.
Executou-se, no entanto, para estudar a situação da malha viária da Bahia, a
aplicação do método do LVC para o contexto da BR-324 no sentido Salvador-Feira,
no trecho entre Amélia Rodrigues e Feira de Santana do quilômetro 543 ao 520, cuja
pavimentação é executada em CBUQ.
Para isto, foi empregado o procedimento 008/2003 do DNIT, que é composto
dos seguintes processos:
a) Levantamento Visual em campo, através do percurso do trecho a ser
analisado;
b) anotação dos defeitos apresentados em planilhas;
c) Cálculo dos Índices de avaliação do pavimento.
Esse levantamento de campo que será descrito e esclarecido no item 6.2
deste presente trabalho tem uma formulação teórico-metodológica que foi motivo de
uma revisão bibliográfica.
2- ESTUDO DA SITUAÇÃO DOS TRANSPORTES NO BRASIL
2.1 – A FORMAÇÃO DAS RODOVIAS NO BRASIL
Durante praticamente todo o período colonial, a ocupação e o povoamento
brasileiro foram um constante objetivo de Portugal, em virtude da lei internacional do
uti possidetis. Por esta lei, vigente na Europa, logo após os grandes descobrimentos,
todas as nações européias poderiam invocar o princípio do efetivo domínio para
reivindicarem a posse dos territórios recém-descobertos, daí o empenho português
de povoar a colônia e, até mesmo, abrir caminhos e interligar as várias capitanias
brasileiras (GALVÃO, 1996).
Segundo Cruz e Bitencourt (2005) o fato que deu início à história do sistema
viário terrestre no Brasil foi à inauguração da estrada União Indústria, em 1861.
Contudo, a primeira lei a conceder auxílio federal para a construção de estradas foi
aprovada somente em 1905.
Segundo Rubin e Pagel (2007) dá pra se dizer que a história das estradas
brasileiras tem grande avanço com Washington Luís, que assumiu o cargo de
presidente do Brasil em 1926, a quem se atribuiu à frase “Governar é Construir
Estradas”. Isso porque é apenas em seu governo que surgem grandes obras como a
Rio-São Paulo – hoje Via Dutra – e a primeira rodovia pavimentada do Brasil, a Rio-
Petrópolis, que hoje leva o nome do presidente em questão. Ambas foram
inauguradas em 1928.
Na primeira metade do século XX, ainda tem-se a percepção de que o Brasil
constituía um imenso arquipélago de ilhas econômicas. Surge, então, a ideologia
nacionalista da marcha para o Oeste e, nesta linha os governos de Vargas e
Kubitscheck consagraram a integração nacional como um dos objetivos principais da
política pública, por meio de grandes obras rodoviárias (GALVÃO, 1996).
Em 1937 é criado o DNER (Departamento Nacional de Estradas de
Rodagem), órgão que não possuía recursos próprios e suas atividades eram
desvinculadas dos sistemas rodoviário estadual e municipal. Como resultado da
política rodoviária adotada até então, o Brasil chegava a meados da década de 1940
com modestos 423 Km de rodovias pavimentadas, entre federais e estaduais.
Nos anos 40 a construção de rodovias ganha impulso, com a criação do
Fundo Rodoviário Nacional (FRN) em 1946. O fundo estabelecia um imposto sobre
os combustíveis que, juntamente com uma parte do orçamento, tinham o objetivo de
financiar novas estradas. A criação da Petrobrás e o início da indústria
automobilística aceleram ainda mais a abertura de novas rodovias.
Em 1945 o então ministro da Viação e Obras Públicas, Maurício Joppert da
Silva, aprovou junto ao presidente José Linhares, o Decreto-lei 8.463, que conferia
autonomia técnica e financeira ao DNER. Com essas medidas a política rodoviária
brasileira tem seu grande impulso. Em 1950 o Brasil já contava com 968 Km de
rodovias pavimentadas, o dobro do verificado na década anterior.
Nos governos militares dos anos 1960 e 1970, a integração do país veio a ser
tratada como assunto de segurança nacional (GALVÃO, 1996). Foi então que
ocorreu a explosão do rodoviarismo no Brasil, onde foram interligadas as capitais do
país. Surgiram várias rodovias importantes. Em 1980 o Brasil já possuía 47 mil Km
de rodovias federais pavimentadas.
Começou então uma nova fase, menos entusiástica do plano rodoviário
brasileiro. Em 1988 o Fundo Rodoviário Nacional foi extinto. Criaram-se então
alternativas, como o Selo Pedágio em 1989, e o Imposto do Petróleo em 1991.
Porém, os recursos foram caindo gradativamente após isso.
Com a escassez dos recursos destinados à política dos transportes foram
criadas algumas alternativas na década de 90, como o Programa de Concessões
Rodoviárias, o Programa de Descentralização e Restauração da Malha e o
Programa Crema, de restauração e manutenção rodoviária (CRUZ e BITENCOURT,
2005).
2.2 – IMPORTÂNCIA DO TRANSPORTE RODOVIÁRIO NO BRASIL
Ao longo da década de 1990, o transporte de cargas pelas rodovias
brasileiras respondeu por mais de 60% do total transportado no Brasil, relegando o
transporte ferroviário e hidroviário ao segundo plano, conforme ilustrado na Figura 1
que está mostrada a seguir:
Figura 1 – Evolução da Participação dos Transportes de Carga no Brasil
Fonte: Brasil 2001, apud Bartholomeu (2006)
Em 2004 a distribuição dos transportes de carga no Brasil se manteve, com o
transporte rodoviário sendo responsável por 61,1% do total, o ferroviário por 20,7% e
o hidroviário por 4,6% (Confederação Nacional dos Transportes – CNT, 2005, apud
BARTHOLOMEU, 2006, p.21).
2.3 – CARACTERIZAÇÃO DOS TRANSPORTES NO BRASIL
2.3.1 Ferrovias
As ferrovias brasileiras não constituem o principal foco de investimento como
sistema de transporte brasileiro. O sistema ferroviário está sendo operado quase em
sua totalidade por empresas privadas, após a desestatização da RFFSA (Rede
Ferroviária Federal S.A.), da Fepasa (Ferrovia Paulista), da CVRD (Companhia Vale
do Rio Doce) e outras empresas menores. A extensão da malha ferroviária está
limitada a 30 mil Km e, em alguns casos, em precário estado (CRUZ e
BITENCOURT, 2005).
Os investimentos feitos atualmente no sistema de transportes ferroviário
dizem respeito à manutenção da malha já existente, configurando assim um
crescimento lento na quantidade transportada pelo sistema.
A Figura 2 mostra a malha ferroviária brasileira e os territórios que são
interligados por tal malha. Conforme se pode notar, a região sudeste detêm a maior
parte da rede férrea.
Figura 2 – Malha Ferroviária Brasileira
Fonte: ANTT - Agência Nacional de Transportes Terrestres 2007
2.3.2 Hidrovias
Constitui o transporte menos utilizado no país. As principais hidrovias
nacionais, na qualidade de vias navegáveis (cursos d’água), constituem a maior
parte dos 42.000 km de sua extensão. Vale dizer que o volume de água da bacia
amazônica permite em sua malha fluvial a integração de quase metade do território
nacional.
Dentre as principais hidrovias do Brasil se destacam: Hidrovia do Madeira,
Hidrovia do São Francisco, Hidrovia Tocantins-Araguaia, Hidrovia Paraná-Tietê e
Hidrovia Paraguai-Paraná. Esse modal de transportes é o que apresenta os menores
custos de implantação e manutenção. As obras viárias são simples, necessitando
apenas de sinalização e uma fiscalização das intervenções feitas ao longo do curso
dos rios navegáveis. Um fator negativo deste modal de transportes é o grande
impacto ambiental ocasionado nas regiões por onde o mesmo é desenvolvido.
A Figura 3 mostra as principais hidrovias do território nacional e suas
interligações, com a observação da grande concentração da malha hidroviária no
norte do território.
Figura 3 – Principais Hidrovias do Brasil
Fonte: Ministério dos Transportes (2007)
2.3.3 Rodovias
As rodovias brasileiras são a principal fonte de deslocamento dentro do país.
Isso ocorre pelo alto desenvolvimento do sistema rodoviário, em relação aos modais
ferroviário e hidroviário, o que vem sobrecarregando esta modalidade de transporte
cada vez mais.
Uma das importantes causas da sobrecarga da modalidade rodoviária é o
aumento da frota proporcionalmente maior que o desenvolvimento do sistema viário.
A evolução da malha rodoviária no Brasil se deu de maneira acelerada a partir
dos anos de 1960, a tabela 1 mostra que dos 1.734.000 Km de via, apenas 10% são
pavimentados, crescendo em relação aos apenas 2,75% pavimentados na década
de 1960.
Esse crescimento foi acompanhado pelo surgimento de várias fábricas de
automóveis, o que contribuiu para a priorização do transporte rodoviário no país.
Tabela 1 – Evolução da rede rodoviária nacional por tipo de jurisdição 1960/2000
Fonte: DNIT Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes 2005
Porém o investimento na manutenção da malha viária não vem seguindo de
modo adequado o mesmo crescimento, o que provoca as más condições das
rodovias, que podem ser observadas em todo o país, principalmente nas regiões
menos desenvolvidas.
Contudo, ainda em péssimas condições as rodovias respondem por mais de
60% dos transportes de cargas no interior do país. Em se tratando de pessoas, são
mais de 1,3 bilhão de pessoas anualmente, o que representa cerca de 95% do
transporte total de passageiros no país (CRUZ e BITENCOURT, 2005).
A malha rodoviária nacional é a segunda maior em extensão do mundo,
perdendo apenas para os EUA. Porém a participação das rodovias no transporte de
cargas nos EUA é de 33%, realizando uma melhor distribuição entre os modais de
transportes, sendo 44% nas ferrovias e 23% nos demais modais. Na China os
modais ferroviário e aquaviário respondem por 87% do transporte de cargas do país
(BRANDÃO e CURY, 2005).
Como conseqüência, a qualidade dos transportes no Brasil é de apenas 22%
da observada nos Estados Unidos, o que demonstra uma melhor eficácia da
distribuição dos transportes norte-americana.
O modal rodoviário, além de tudo, é o que necessita de uma maior
investimento em manutenção dentre os modais apresentados. Investimento esse
que no Brasil não vem sendo realizado de maneira correta. A priorização das
rodovias a serem recuperadas, muitas vezes segue vontades políticas
inconvenientes.
No país não tem havido fundos suficientes para arrecadação de recursos para
recuperação de rodovias. Os sistemas existentes de acompanhamento e gerência
de rodovias não funcionam de modo conveniente.
2.4 – CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA MALHA RODOVIÁRIA
Os órgãos competentes, que fiscalizam as rodovias nacionais, detêm o
conhecimento do estado da superfície dos pavimentos flexíveis. A análise é feita
através das suas normas, que serão abordadas no item 3.4 deste trabalho.
Além dos departamentos de transportes, desde 1995, a CNT, Confederação
Nacional dos Transportes, realiza a pesquisa rodoviária, que avalia a totalidade da
malha federal do Brasil e as mais importantes rodovias estaduais sob concessão.
Essa pesquisa é uma importante ferramenta, já que demonstra quais as
rodovias que precisam de investimento para recuperação mais imediato, produzindo
um grande efeito sobre a opinião pública.
A Pesquisa Rodoviária CNT fundamenta-se na idéia de qualificar trechos
rodoviários de até 10 quilômetros de extensão segundo semelhança com um trecho
homogêneo e perfeito, isto é, aquele que possui as melhores condições em todos os
atributos considerados na pesquisa. A quantificação dessa semelhança é realizada
por meio de coeficientes de parecença, usados em análise de agrupamento, para se
medir semelhança ou disparidade entre dois objetos quaisquer.
Em cada trecho da malha nacional, a pesquisa rodoviária CNT 2007 foi
realizada por um pesquisador e um motorista, que avaliaram a condição da rodovia
no que diz respeito à condição do pavimento, geometria, sinalização e demais
defeitos aparentes. Dos dados da CNT apresentados na pesquisa 2007, nesse
trabalho daremos enfoque à condição da superfície do pavimento, vejam-se os
resultados da CNT a seguir:
Péssimo
7,9
Ruim
10,8
Regular
35,8
Bom
6,5
Ótimo
39
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
2.4.1 - Rodovias Federais em Geral
Na pesquisa rodoviária CNT 2007 foram pesquisados os 87.500 Km de
rodovias pavimentadas federais e estaduais sob concessão atualmente no país. As
rodovias foram classificadas quanto ao nível de qualidade do pavimento como:
Figura 4 – Condição do Pavimento das Rodovias Federais
Fonte: Confederação Nacional dos Transportes 2007
Cerca de 7,9% do pavimento das rodovias brasileiras analisadas obtiveram a
classificação como péssima. Já 10,8% foram considerados ruins, 35,8% regular,
6,5% bons e 39% como ótimos. Esses resultados demonstram que apenas 45,5%
dos pavimentos avaliados foram considerados trafegáveis com segurança e
conforto. Ou seja, cerca de 40.000 Km de rodovias foram consideradas em mínimas
condições de trafego, sendo então os outros 54,5% dos pavimentos considerados
em condição regular, ruim ou péssima, podendo causar problemas de operação de
veículos.
A análise sistêmica destes resultados da Pesquisa Rodoviária CNT 2007
indica um quadro geral deficiente e, em certa medida, muito preocupante. Isto
porque se percebe que modificações qualitativas favoráveis em grande escala nas
condições rodoviárias demandarão um período de tempo mais longo para serem
implementadas e poderem gerar maiores benefícios ao país.
Observa-se através da análise dos últimos levantamentos da pesquisa que
entre 2005 e 2007 houve uma intervenção de restauração dos pavimentos das
rodovias, já que as rodovias consideradas como ruim ou péssimas caíram de 24,6%
no ano de 2005 para 18,7% no ano de 2007.
Figura 5 – Evolução da Condição do Pavimento das Rodovias Federais
Fonte: CNT - Confederação Nacional dos Transportes 2007
Essa recente melhoria nas rodovias expressa uma reação do poder público
durante os últimos anos para conservação da malha rodoviária.
2.4.2 – Rodovias Federais na Bahia
A avaliação da pesquisa nas rodovias federais na Bahia, não diferentemente
dos outros estados, obteve resultados também preocupantes:
Tabela 2 - Qualidade do pavimento da malha rodoviária federal na Bahia
Fonte: CNT – Confederação Nacional dos Transportes (2007)
Foram avaliados 7.056 Km de rodovias federais e estaduais sob concessão
na Bahia. Desses, 38,3% (2.700 Km) da superfície do pavimento foram considerados
em estado bom ou ótimo, ou seja, com condições de tráfego com conforto e
segurança. Já regular, ruim ou péssimo foram considerados 61,7% (4.356 Km) das
rodovias analisadas. Isso indica a má qualidade do sistema viário federal do estado
da Bahia e a necessidade de um estudo mais detalhado por rodovia.
A tabela a seguir demonstra a classificação das rodovias federais da Bahia
quanto às condições analisadas pela Pesquisa CNT 2007:
Tabela 3 - Classificação das rodovias da malha rodoviária federal na Bahia
Fonte: CNT – Confederação Nacional dos Transportes (2007)
A rodovia em estudo obteve uma classificação quanto à condição da
superfície do pavimento como regular de acordo com a pesquisa. Foram analisadas
269 Km de extensão da rodovia BR – 324 dentro da Bahia. Esse resultado serve
como um parâmetro de correlação para o estudo de caso realizado no capítulo seis.
Para a melhoria desse quadro, o DNIT vem procurando soluções para
melhorar a gerência de pavimentos do país. De acordo com os engenheiros do DNIT
na Bahia, Antônio Carlos Cruz de Oliveira, Mário Sergio de Souza Almeida e Olavo
Galvão Costa:
“O DNIT está implantando um Programa de Gestão e Manutenção de
pavimentos, o HDM (High Design Maintence). O Programa tem por princípio o
acompanhamento do Banco Mundial nos gastos efetuados em determinada estrada
ao longo da sua vida útil”.1
Ainda de acordo com os engenheiros do DNIT, esse sistema modificaria o
modelo de priorização de intervenção em rodovias a serem recuperadas, já que
cada estrada teria seu recurso destinado desde a sua implantação, acompanhando
o seu desgaste durante a vida útil e intervindo quando necessário.
Essa iniciativa modificaria o quadro do estado das rodovias na Bahia, porém o
programa ainda encontra-se em fase de implantação. Segundo o estudo de
viabilidade de PPP (Parceria Público Privada)-Sistema Rodoviário BR-116/BR-
324/BA, o modelo HDM é uma ferramenta para a avaliação de estratégias de
construção e manutenção de rodovias. A validade da estratégia é julgada sobre uma
base de custos totais. O modelo simula as condições e custos envolvidos no período
de vida útil do projeto, fornecendo parâmetros econômicos de decisão entre várias
estratégias de manutenção para um trecho de rodovia.
As informações que deverão constar no acervo técnico que são necessárias à
execução do HDM são os dados de identificação dos subtrechos, dados da estrutura
do pavimento existente, dados pluviométricos, dados de defeitos dos pavimentos,
dados de condição da superfície de rolamento, dados de deflexão, dados de
irregularidade longitudinal, dados do tráfego. Esse programa deverá funcionar como
um acompanhamento intensificado do estado das rodovias ao longo da sua vida útil.
1 Em entrevista ao DNIT/BA na cidade de Salvador, no dia 14 de dezembro de 2007;
3 – AVALIAÇÃO DA SUPERFÍCIE DO PAVIMENTO
3.1 – GERÊNCIA DE PAVIMENTOS
Após a construção da estrada, fato esse que requer uma aplicação financeira,
uma outra vertente aparece, que é a atividade de gerência do pavimento.
A gerência dos pavimentos é a realização de atividades para a manutenção
do estado da via em condições trafegáveis e que tragam conforto e segurança aos
usuários. Essa gerência é constituída de etapas, que vão desde as atividades de
avaliação do pavimento, passando pelas atividades de manutenção e para rodovias
mais deterioradas, atividades de reabilitação.
A necessidade de manutenção dos pavimentos da rodovia ocorre desde a sua
construção, quando ela ainda é nova e em bom estado até o fim da sua vida útil. A
respeito dos pavimentos, constata-se a necessidade da intervenção em hora
oportuna, uma vez que os pavimentos começam a se deteriorar a partir do primeiro
dia útil (LIMA e RODRIGUES, 2000 apud NETO, 2002, p.7).
Para isso, existem órgãos governamentais, a exemplo do DNIT e do DERBA
que possuem equipe técnica especializada na realização dos procedimentos de
avaliação. Porém, o grande empecilho dessa atividade é o direcionamento dos
recursos para o pleno desenvolvimento da gerência.
Porém, para que esta intervenção ocorra é necessário que se monte um
sistema de gerência de pavimentos.
De acordo com Lee, 1996 apud Bartholomeu (2006, p.27),
“O atraso nos investimentos necessários para minorar as carências do setor
gera o processo de antieconomia, em que para cada dólar poupado em serviços de
conservação em momento oportuno, resulta em um acréscimo de cerca de 3 dólares
em gastos futuros com obras de reabilitação e reconstrução.”
Nos EUA, desde os anos 80, o governo começou montar um sistema de
gerência de pavimentos (SGP), para se evitar uma crescente e inadequada
aplicação de recursos públicos (BALBO e BODI, 1998).
No Brasil, a disponibilidade de recursos é muito menor. É indispensável a
rápida adoção de medidas que ajudem a direcionar os recursos públicos, visando
um retorno mais efetivo e democrático para a população. Para isso é necessário que
o governo federal estabeleça um SGP, para que assim haja identificação dos trechos
de rodovia mais necessitados de intervenção de restauração, priorizando e
agendando os serviços mais economicamente vantajosos para todos.
A classificação dos modelos de conservação rodoviária, segundo o estudo de
viabilidade de PPP do DNIT, pode ser feita como:
Conservação Corretiva Rotineira: conjunto de operações de conservação
feitas de forma permanente, com programação regular e rotineira, para corrigir um
defeito ou inconformidade.
Conservação Preventiva Periódica: conjunto de operações de conservação
realizadas de forma periódica para evitar o surgimento ou agravamento dos defeitos.
Conservação de Emergência: conjunto de operações destinadas a reparar,
repor, reconstruir ou restaurar elementos obstruídos ou danificados da rodovia,
corrigindo defeitos de surgimento repentino, provocado por eventos extraordinários e
imprevisíveis.
Além dessa análise, uma boa política de gestão de qualquer malha viária
depende do fluxo contínuo de recursos necessários à implementação dos serviços
de manutenção de rotina e de reforço, conforme um SGP. Qualquer atraso no
agendamento de obras de manutenção resulta em demandas futuras com custos
muito superiores, pois, verificou-se que a progressão dos defeitos dos pavimentos
geralmente não varia proporcionalmente com o tempo, e atrasos de seis meses a
um ano podem significar custos de manutenção de 400 a 500% superiores,
conforme estudos da United States Department of Transportation (TAVAKOLI et alli,
1992 apud, BALBO e BODI, 1998).
3.2 - AVALIAÇÃO SUPERFICIAL
3.2.1 - Definição
Para o melhor entendimento do mecanismo de avaliação da superfície do
pavimento, iremos definir a superfície do mesmo e o seu comportamento quando
submetido a cargas.
Segundo Senço (2001), a superfície do pavimento é a face exposta
diretamente à ação do trafego, e é também a face que proporciona ao usuário o
conforto, a segurança, e a mobilidade, o que é, em última análise, a razão do projeto
e construção do pavimento. Esta deve estar em bom estado para exercer sua função
de condução do trafego com segurança e conforto.
A avaliação da superfície de um pavimento consiste do registro da extensão,
freqüência e severidade dos defeitos de superfície existentes (GONÇALVES, 1999).
Segundo Senço (2001), o estudo da situação da via deve se basear
inicialmente num exame visual das condições da superfície da capa de rolamento, e
os trabalhos de conservação deverão ser vinculados ao grau de falhas encontrado.
Após o que, realiza-se uma verificação estrutural do pavimento, através dos
mecanismos que serão citados no fim deste capítulo. O exame visual pode ser um
direcionador para os trechos de devem ser avaliados pelos métodos de inspeção
estrutural.
3.2.2 - Importância da Avaliação Superficial
A avaliação da superfície do pavimento se torna importante, à medida que
observa-se que essa possibilita o cadastro dos problemas encontrados nos
segmentos e com isso a escolha do momento correto para a realização de uma
manutenção preventiva. Essa atividade se constitui como um dos principais
mecanismos de auxílio para o pleno gerenciamento da rodovia.
Segundo os estudos da United States Department of Transportation
(TAVAKOLI et alli, 1992, apud BALBO e BODI, 1998), a medida em que a rodovia
sofre a interferência na hora correta, os custos com os reparos que devem ser feitos
podem ser de até quatro a cinco vezes menores do que se essa intervenção fosse
feita posteriormente com a pista em uma qualidade muito deteriorada. Esse
gerenciamento pode também diminuir os danos nas camadas inferiores do
pavimento.
Podemos observar na Figura 6, duas alternativas de intervenção, a
alternativa 1, mais barata e que não deixa o pavimento chegar ao mínimo aceitável
e a alternativa 2, que se torna mais cara, a medida que observa-se que são gastos 4
a 5 vezes o valor da alternativa 1, durando apenas de 1,5.
Figura 6 - Efeitos da Escolha do Momento de se Restaurar um Pavimento
Fonte: Fernando Pugliero Gonçalves (1999)
Segundo Gonçalves (1999) o processo de tomada de decisão que diz
respeito à escolha de medidas de manutenção depende da integração de uma série
de fatores, tais como: estrutura do pavimento, tráfego atuante, taxa de oportunidade
do capital e custo da obra.
A vida útil do pavimento é diminuída, dentre outras causas, pela aplicação de
carga em excesso no pavimento, devida as sobrecargas transportadas pelos
veículos automotores de grande porte. Essa constatação se torna mais evidente, à
medida que observa-se a preferência nacional pelo modelo de transportes rodoviário
e a falta de vigilância das cargas de veículos.
Um importante dado obtido pelas avaliações superficiais são os tipos de
defeitos encontrados no pavimento, com a identificação das possíveis causas das
manifestações patológicas, propiciando um melhoramento na decisão a ser tomada
para a recuperação do trecho defeituoso. Algumas das causas mais freqüentes no
surgimento dos defeitos dos pavimentos asfálticos podem ser devidas a problemas
construtivos.
Porém, na maior parte da malha viária do país, prioriza-se obras de
manutenção com base nas reclamações comunicadas pelos usuários ou veiculadas
pela mídia, ou ainda dependente da boa ou má opinião técnica dos gerentes da área
de manutenção que costumeiramente são indicados por políticos que não tem
acesso ou não se interessam pela efetiva implantação de um SGP, que realizaria a
avaliação rotineira da superfície dos pavimentos da malha viária, assunto que
raramente é abordado fora dos trabalhos acadêmicos.
3.3 - TERMINOLOGIA DAS FALHAS DOS PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
As falhas dos pavimentos flexíveis são definidas de acordo a norma do DNIT
005/2003 – TER: defeitos nos pavimentos flexíveis e semi-rígidos: terminologia.
Essa norma descreve a terminologia dos tipos de defeitos encontrados na
camada superficial dos pavimentos asfálticos:
Tabela 4 – Tabela de Código de Defeitos
Defeito Código
Fissura FI
Trinca Transversal Curta TTC
Trinca Transversal Longa TTL
Trinca Longitudinal Longa TLL
Trinca Longitudinal Curta TLC
Couro de Jacaré sem erosão J
Couro de Jacaré com erosão JE
Trinca de Retração Térmica TRR
Trinca de Bloco sem Erosão TB
Trinca de Bloco com Erosão TBE
Afundamento Plástico Local ALP
Afundamento Plástico da Trilha ATP
Afundamento de Consolidação Local ALC
Afundamento de Consolidação de Trilha ATC
Ondulação/Corrugação O
Escorregamento E
Exsudação EX
Desgaste D
Panelas P
Remendo Superficial RS
Remendo Profundo RP Fonte: DNIT 005/2003 TER
3.4 – MÉTODOS DE AVALIAÇÃO SUPERFICIAL DOS PAVIMENTOS
O DNIT possui quatro normas fixadoras dos procedimentos de avaliação da
superfície dos pavimentos. Dentre elas, para o presente estudo foi relacionado o
procedimento 008/2003 PRO que se refere ao LVC, estudado mais profundamente a
seguir na parte da metodologia utilizada no Estudo de Caso do Capítulo 6. As outras
são indicadas a seguir:
3.4.1 DNIT 006/2003 - PRO Avaliação Objetiva da Superfície de Pavimentos
Flexíveis e Semi-rígidos.
Este procedimento baseia-se no cálculo do IGG (Índice de Gravidade Global)
da superfície analisada. Para isso devem ser demarcadas as áreas que serão
analisadas de 20 m em 20 m alternados em relação ao eixo da pista. Essa área é
composta da largura da faixa de tráfego e uma extensão de 6 m.
Nessas áreas serão analisadas as ocorrências de defeitos (ver tabela 4),
dando ênfase à observação da presença do afundamento nas trilhas de roda. Para
isso será utilizada uma treliça metálica cuja configuração é apresentada em norma.
Para o cálculo do IGG, os defeitos são separados em 8 grupos. Cada grupo
possui seu fator de ponderação que através do cálculo de cada IGI (Índice de
Gravidade Individual) será somado para a obtenção do IGG. Esse índice por sua vez
classifica o pavimento da rodovia como ótimo, bom, regular, ruim ou péssimo.
3.4.2 DNIT 007/2003 - PRO Levantamento para Avaliação da Condição de
Superfície de Subtrecho Homogêneo de Rodovias de Pavimentos Flexíveis e Semi-
rígidos para Gerência de Pavimentos e Estudos de Projetos.
Esse procedimento analisa o estado da superfície de um pavimento expresso
através da presença ou ausência de defeitos que serão contados e medidos.
A demarcação das áreas serão idênticas as do método descrito
anteriormente, porém serão analisados separadamente subtrechos homogêneos de
100m cada.
A diferenciação entre os métodos é que nesse os defeitos serão identificados
e medidos em áreas.
Esse método não apresenta um índice de identificação do estado da
superfície, isso deve ser feito de acordo com a análise das planilhas e as áreas
afetadas pelos defeitos.
3.4.3 DNIT 009/2003 - PRO Avaliação Subjetiva da Superfície de Pavimentos
Flexíveis e Semi-rígidos
Esse procedimento baseia-se na determinação de um índice conhecido como
Valor da Serventia Atual (VSA) que é uma medida das condições de superfície de
um pavimento, feita por um grupo de avaliadores que percorrem o trecho sob
análise, registrando sua opiniões sobre a capacidade do pavimento de atender às
exigências do tráfego em relação à suavidade e ao conforto.
Cada membro do grupo irá atribuir um valor do VSA de acordo com a sua
experiência vivida ao longo da sua atividade profissional, onde esse tenha dirigido
veículos e avaliado consideráveis extensões de rodovias.
O parecer dos componentes do grupo deve ser registrado em escala de 0 a 5,
indicando, respectivamente, pavimentos de péssimo a ótimo.
Para o cálculo do VSA de cada trecho da rodovia, o observador deve se
basear na análise de como se comportaria aquele trecho de rodovia atendendo a
finalidade para o qual foi construído, durante um período de 24 horas por dia, se ele
estivesse localizado em uma rodovia principal. Outra questão considerada no
procedimento é qual o conforto que este pavimento proporcionaria a quem tivesse
que utilizá-lo dirigindo um veículo durante 8 horas ou 800 quilômetros.
O Cálculo do VSA da rodovia é feito pela média dos valores dados por cada
integrante do grupo.
3.5 – OUTROS MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DOS PAVIMENTOS
Existem métodos de avaliação de pavimentos que possuem melhor precisão
do que os métodos de avaliação superficial. Esses métodos são conhecidos como
métodos de avaliação estrutural dos pavimentos.
A expressão avaliação estrutural, em seu sentido mais amplo, abrange a
caracterização completa de elementos e variáveis estruturais dos pavimentos que
possibilite uma descrição objetiva de seu modo de comportamento em face das
cargas do tráfego, de modo a possibilitar a emissão de julgamento abalizado sobre a
capacidade portante de um pavimento existente diante das futuras demandas de
tráfego (BALBO, 2007).
Serão citados nesse trabalho alguns dos mais importantes métodos de
avaliação estrutural descritos por Balbo (2007), sem aprofundamento dos mesmos.
Esses métodos tornam-se importantes para a complementação dos estudos da
avaliação de pavimentos.
3.5.1 – Avaliação Estrutural Destrutiva (Prospecções)
Este método tem por finalidade a completa caracterização física da estrutura
do pavimento: determinação das camadas existentes, definição dos materiais que a
compõem e suas espessuras, bem como indicação do estado de degradação
presente em todas as camadas.
A avaliação destrutiva pode ser realizada por processos manuais ou
mecânicos. Os processos podem ser feitos por abertura de trincheiras, na pista de
rolamento ou até mesmo no acostamento. A abertura de trincheiras na pista de
rolamento só é justificável quando a avaliação do pavimento exija um alto nível de
detalhamento, que seja preciso analisar, por exemplo, deformações plásticas nas
trilhas de roda.
As avaliações mecânicas podem ser realizadas através da sondagem rotativa,
com emprego de brocas com coroas diamantadas, para a extração de amostras de
misturas asfálticas, bases cimentadas e concretos, para análise laboratorial.
As sondagens a trado do tipo concha ou do tipo helicoidal, prestam-se a
determinação da existência de materiais saturados ou ainda lençol freático sob as
camadas do pavimento, para a determinação da melhoria da drenagem profunda em
regiões de degradação expressiva sob ação da água.
3.5.2 – Prospecção Não Destrutiva de Pavimentos
O Ground Penatrating Radar (GPR) é um equipamento de alta tecnologia
para a identificação de espessuras de camadas e tipos de matérias existentes no
pavimento.
Baseado em processos geofísicos, por meio de uma antena emissora de
ondas e outra receptora, permitem a identificação de alterações na reflexão das
ondas de acordo com a profundidade registrada dos pontos, identificando a
espessura das camadas.
A determinação da espessura das camadas é um processo imediato feito
através do equipamento colocado em movimento em um veículo e sendo observada
a resposta da emissão de sinais emitidos pelo mesmo. Já a determinação do tipo de
material existente é um processo menos imediato, quando se leva em conta à
diversidade de tipos de materiais, bem como a dos estados de degradação. Tal
processo torna-se difícil, sendo necessária a calibração de resultados para inúmeros
materiais, de maneira a ser possível a identificação dos mesmos pelos padrões
estabelecidos.
3.5.3 – Medidas de Deflexões
Além da determinação de tipos, espessuras e condições presentes de
camadas, é necessária a determinação da capacidade estrutural do pavimento, o
que se faz por meio de provas de carga. A estrutura é submetida a uma carga
conhecida e analisada pela medição da deformação. Dois equipamentos são muito
utilizados no Brasil, a viga Benkelman e o deflectômetro de impacto Falling Weight
Deflectometer (FWD).
3.5.4 – Viga Benkelman
É o equipamento de medida de deflexões mais difundido no Brasil. As normas
do país para projetos de restauração de rodovias utilizam modelos de cálculo
fundamentados em padrões de deflexão medidos com a viga Benkelman.
Dispositivo inventado pelo engenheiro do Bureau of Public Roads dos EUA,
ao qual deu o nome, o princípio de funcionamento é simplesmente o de um braço de
alavanca.
Uma haste rígida encontra-se com a ponta entre um par de rodas do eixo
traseiro de um caminhão toco carregado com carga-padrão de 80 kN e 100 psi de
pressão nos pneus de aro 10 x 20. Essa haste encontra-se apoiada em um ponto,
possuindo extensômetro na extremidade oposta à da roda do caminhão,
proporciona-se assim a leitura da deflexão reversível ocasionada pelo caminhão no
pavimento quando ele se retira do local da análise.
3.5.5 – Falling Weight Deflectometer
O FWD é um equipamento concebido a partir de conceitos anteriormente
desenvolvidos para testes geofísicos.
Esse ensaio caracteriza-se pela aplicação de um impulso contra a superfície
do pavimento através de um martelo de massa variável e altura de queda variável
conforme o padrão de medida desejável. Após a aplicação da carga, sete
transdutores de velocidade ou geofones, dispostos longitudinalmente captam as
ondas de resposta do impacto, registrando as medidas de deflexão de cada local
onde os geofones se encontram.
As medidas de deflexão executadas com a viga Benkelman e o FWD são
diferentes. Há evidentes vantagens do FWD sobre a Viga Benkelman. Embora
aponte a possível dificuldade de correlação, segundo Rocha Filho, 1996 (apud
BALBO, 2007 p. 411), a deflexão do FWD é 87% da deflexão da viga Benkelman.
4 – ESTUDO DO MECANISMO DA PRODUÇÃO DAS FALHAS ABORDADAS NA
METODOLOGIA DO DNIT 008/2003 PRO
Existem diferenciados modos de ruptura dos pavimentos flexíveis. Isso
decorre do fato que as rupturas ser realizam em sítios geológicos e pedológicos
diversos, diferentes condições climáticas e morfológicas e com políticas de cargas
para veículos comerciais diferentes, em diversos países (BALBO, 1997).
Os mais importantes modos de ruptura dos pavimentos são devido à
resistência, fadiga, deformação plástica, retração hidráulica, retração térmica,
propagação de trinca e ruptura funcional.
Segundo Villibor, Fortes e Nogami (1994) os defeitos possuem inter-
relacionamento de modo geral, ou seja, o aparecimento de um geralmente está
associado a um estágio avançado de outro.
Listaremos algumas das formas em que se apresentam esses defeitos,
conforme o que está ilustrado no anexo IV.
4.1 - TRINCAS
São fendas identificáveis a uma distância superior a 1,5m, podendo ser
classificadas como longitudinal ou transversal (BALBO, 1997).
Existem ainda trincas consideradas como trincas interligadas, que são
divididas em duas categorias: trincas couro de jacaré com contornos sinuosos, e
trincas em bloco, com contornos bem definidos.
A trinca é um defeito na superfície que atinge a camada do revestimento e
permite a entrada da água, provocando um enfraquecimento adicional da estrutura.
Uma vez desencadeado o processo de trincamento, este tende a aumentar sua
extensão e severidade conduzindo posteriormente à desintegração do revestimento.
Segundo o Manual de Restauração de Pavimentos Asfálticos do DNIT 2006,
os revestimentos betuminosos tendem a trincar em algum estágio da vida sob as
ações combinadas do tráfego e das condições ambientais, por meio de um ou mais
mecanismos:
Trincamento por Fadiga: O trincamento do material devido à fadiga resulta
dos efeitos cumulativos do carregamento sucessivo.
Segundo Yoshizane, as trincas por fadiga são trincas conectadas, que
formam uma série de pequenos blocos. Este tipo de trincamento é caracterizado em
sua fase final pelas trincas couro de jacaré, usualmente confinadas nas trilhas de
roda.
Nos Estados Unidos, Francis Hveem, em 1938, foi um dos primeiros
estudiosos a pesquisar a deformabilidade dos pavimentos. Segundo Hveem (apud
MEDINA 1997 p.158), o trincamento progressivo dos revestimentos asfálticos se
devia à deformação resiliente (elástica) das camadas subjacentes. Hveem decidiu
usar este termo ao invés de deformação elástica por considerar que a deformação
nos pavimentos é muito maior do que nos sólidos elásticos (concreto, aço, madeira,
etc) com que lidam os engenheiros.
Trincas por Envelhecimento ou Retração: O ligante betuminoso perde seus
elementos mais leves, com a exposição ao ar, e vai se tornando mais suscetível a
rompimentos; o revestimento não pode mais suportar as deformações provenientes
das mudanças de temperatura ao longo do dia em diferentes estações do ano.
A rapidez do processo de endurecimento do asfalto depende da resistência à
oxidação, da temperatura ambiente e da espessura do filme de ligante. Ou seja, o
processo de envelhecimento depende, além da qualidade do ligante, das condições
climáticas. Teores mais elevados de asfalto e baixa quantidade de vazios podem
produzir efeitos benéficos sobre a vida útil de uma mistura betuminosa, pois
dificultam o processo de oxidação e promovem maior durabilidade.
Trincas por Reflexão: Ocorrem quando o trincamento existente em uma
camada inferior propaga-se em direção à superfície, atingindo o revestimento
asfáltico. Sendo assim ela pode se apresentar sob qualquer forma de tipo de trinca
(longitudinal, irregular ou interligada).
Trincas Próximas as Bordas: São provocadas geralmente pela umidade no
acostamento. Também podem ser causadas por ruptura plástica do material das
camadas sob a área trincada, em virtude da má drenagem. Podem ocorrer,
eventualmente, ramificações em direção ao acostamento.
4.2 - DEFORMAÇÕES
Entre as deformações permanentes em pavimentos, incluem-se os
afundamentos nas trilhas de roda, deformações plásticas no revestimento e
depressões. Esses defeitos causam acréscimos na irregularidade longitudinal,
afetando a qualidade de rolamento e aumentando o custo operacional dos veículos.
As causas das deformações permanentes podem estar associadas ao tráfego ou a
fragilidades das camadas do pavimento.
São três as situações em que o tráfego causa as deformações na camada
superficial dos pavimentos asfálticos:
1 – Os esforços das rodas nos materiais constituintes dos pavimentos são
suficientes para causar cisalhamento, promovendo deslizamentos no interior do
material. Isso ocorre com cargas concentradas ou pressões excessivas nos pneus,
excedendo a resistência ao cisalhamento dos materiais, provocando fluência
plástica, causando afundamentos sob a carga de roda e solapamentos ao redor da
área carregada. Esses efeitos podem ser evitados pela seleção dos materiais na
execução da estrutura da pista, de acordo com a sua propriedade de resistência ao
cisalhamento.
2 – Carregamentos estáticos de longa duração causam afundamentos em
materiais de comportamento viscoso, como misturas betuminosas e alguns tipos de
solos.
3 – Por fim, um grande número de repetições de cargas de pressões
reduzidas pode causar pequenas deformações que se acumulam ao longo do tempo
e se apresentam como afundamentos canalizados ao longo da trilha de roda.
As deformações que não têm suas causas ligadas à ação do tráfego são,
geralmente, o reflexo de mudanças e deformações ocorridas nas camadas inferiores
do pavimento, provavelmente devidas à ação da umidade. Esta umidade provoca
inchamento, empolamento ou recalque nas camadas subjacentes dos pavimentos
que são refletidos na superfície.
A tabela 5 demonstra em quais casos, as causas das deformações serão
relacionadas à ação do tráfego ou não:
Tabela 5 – Resumo das causas e tipos de deformação permanente
Causa Geral Exemplo do Defeito Causa Específica
Associada com o
carregamento
Fluência plástica (ruptura
por cisalhamento)
Carregamento
concentrado ou em
excesso
Deformações ao longo do
tempo
Carregamento de longa
duração ou estático
Afundamento nas trilhas
de roda
Grande número de
repetições de carga
Não associada com o
carregamento
Inchamento ou
empolamento
Subleito constituído de
solo expansivo
Recalque diferencial Solos compressíveis na
fundação do pavimento
Fonte: Manual de Restauração de Pavimentos Asfálticos
A densificação é mais um mecanismo presente na formação das deformações
pela ação do tráfego. É ocasionada pela compactação dos materiais durante a vida
útil do pavimento e pode ser evitada pela boa compactação na hora da execução da
estrutura do pavimento.
Segundo a NBR 005/2003 TER, as deformações podem se manifestar na
forma de:
Afundamento Plástico: Causado pela fluência plástica de uma ou mais
camadas do pavimento, acompanhada de solapamento. Quando menores que 6m,
são considerados locais, já os maiores que 6m, localizados nas trilhas de roda,
recebem o nome de afundamento local de trilha de roda.
Afundamento de Consolidação: causado pela consolidação diferencial de uma
ou mais camadas sem estar acompanhado de solapamento. Quando menores que
6m são locais, quando maiores, são de trilha de roda.
Ondulação/Corrugação: Ondulações ou corrugações transversais na
superfície do pavimento causadas pelo recalque da fundação dos aterros
executados em regiões de pouco suporte.
4.3 - PANELAS E REMENDOS
Panelas: Cavidades que se formam no revestimento podendo alcançar
camadas inferiores do pavimento, causando a desagregação dessas camadas. As
panelas também são conhecidas como buracos.
Diversas causam podem contribuir para o surgimento dos buracos, que em
geral ocorrem como uma fase evolutiva posterior a outros defeitos (BALBO, 1997).
As causas mais freqüentes no aparecimento dos buracos são:
a) Desagregação do revestimento trincado (trincas interligadas);
b) Evolução de afundamentos localizados;
c) Evolução do processo de deslocamento do revestimento sobre
antigos revestimentos ou base (falta de imprimação);
d) Falta de correto adensamento na etapa construtiva do pavimento.
Remendos: Panela preenchida com uma ou mais camadas de pavimento, na
operação conhecida como “tapa-buraco”.
Os remendos evidenciam intervenções corretivas no pavimento sendo
motivados pela presença de afundamento, escorregamentos, trincas interligadas,
buracos, etc. Os remendos superficiais reportam à reparação de pequenas áreas, já
os profundos indicam uma intervenção mais severa.
4.4 - OUTROS DEFEITOS
Desgaste: Ocorre após a perda do filme asfáltico de envolvimento dos
agregados, podendo ser acompanhado pelo polimento dos agregados, por expor os
mesmos à ação das rodas dos veículos, e que poderá ser agravado a depender da
natureza do agregado, sendo consumido pela ação abrasiva do tráfego, ocorrendo
então a perda da microestrutura dos agregados que se tornam bastante
desgastados e lisos. (BALBO, 1997).
A causa mais freqüente do aparecimento desse tipo de manifestação
patológica condiz com a aderência insuficiente do ligante sobre a superfície de
aplicação ou desgaste pela ação do tráfego.
A perda de aderência do ligante começa a se manifestar quando a
viscosidade do ligante cai significativamente devido à evaporação dos óleos mais
leves do CAP. Isso ocorre devido ao aquecimento exagerado na usinagem ou a
oxidação durante longa exposição às temperaturas ambientais.
Exsudação: Ocorre sob forma de manchas isoladas ou ainda em grande
extensão, denotando excessiva presença de cimento asfáltico na superfície. É fácil
de identificar por registrar as marcas de pneus em dias quentes, nada mais sendo do
que a migração do asfalto para a superfície do pavimento.
A migração poderá ser motivada por:
a) segregação da mistura em algum momento da sua execução;
b) compactação excessiva da mistura;
c) excessiva quantidade de ligante na mistura;
d) emprego de ligante com viscosidade baixa em local com clima
quente;
e) falta de adesividade do ligante asfaltico.
Escorregamento: deslocamento do revestimento em relação a camadas
inferiores, com o surgimento de fendas em forma de meia-lua.
As possíveis causas dessa manifestação patológica são:
a) imprimação inadequada (excessiva ou insuficiente) da base,
gerando deslocamentos transversais, especialmente em trechos de curva.
b) viscosidade inadequada do ligante;
c) excesso de ligante na mistura.
5 – SELEÇÃO DAS ATIVIDADES DE MANUTENÇÃO E REABILITAÇÃO
Visando esclarecer um dos objetivos do presente estudo, cabe aqui
prescrever as atividades de engenharia para recuperação de rodovias.
Para esclarecermos os problemas que aparecem na superfície dos
pavimentos, deveremos conhecer a estrutura da rodovia. Os materiais utilizados na
construção da estrutura das rodovias apresentam formas diferenciadas de
deterioração, resultado da aplicação das cargas promovidas pelo tráfego e das
condições climáticas a que são submetidos.
Existe uma grande correlação entre o desempenho dos pavimentos, as
estratégias de intervenção, as datas de realização das atividades e os custos, como
foi descrito no capítulo 3 deste presente trabalho.
Segundo Yoshizane, as atividades de intervenção na pista são divididas em 2
categorias, atividades de manutenção e reabilitação:
5.1 – ATIVIDADES DE MANUTENÇÃO
São serviços, geralmente, de remendos e capas para selagem de trincas. A
principal característica para a execução deste tipo de serviço é a detecção e reparo
dos defeitos nas fases iniciais, proporcionando assim uma melhor utilização dos
recursos disponíveis.
Um bom exemplo são as trincas que se não seladas logo, podem evoluir
rapidamente para sérios defeitos e aumentar os custos de manutenção e
reabilitação.
5.1.1 – Remendos
São o método de reparo mais utilizados na manutenção de rodovias e ruas,
pois todos os pavimentos necessitam de reparos em buracos em alguma fase da
vida útil.
Os buracos devem ser reparados com urgência, pois comprometem a
segurança e o conforto dos usuários das vias. Além disso, permitem a entrada de
água, que enfraquece a estrutura e acelera a deterioração.
Quanto ao material utilizado, podem ser constituídos de CBUQ ou PMF, após
a limpeza, secagem, corte em área retangular, imprimação, e compactação do
material de remendo.
5.1.2 – Capas Selantes
Atividade de aplicação do ligante asfáltico juntamente ou não com o
agregado, na superfície do pavimento, com o objetivo de rejuvenescer o
revestimento e selar as trincas para evitar a entrada de água através das mesmas e
retardar a deterioração do pavimento.
Os tipos mais freqüentes das capas selantes são:
- Selo Asfáltico Impermeabilizante (fog seal): leve aplicação de emulsão
asfáltica diluída em água e sem agregado, para selar trincas com pequenas
aberturas.
- Tratamentos Superficiais (chip seals): camadas formadas por aplicação de
ligante e agregados, em que a dimensão máxima do agregado da camada
sucessiva, não pode ser maior que a metade da dimensão máxima da camada
subjacente.
- Lama Selante ou Lama Asfáltica (slurry seal): mistura de emulsão asfáltica,
agregados miúdos bem graduados e água, para tornar a mistura fluida. São
utilizadas para selagem de trincas.
5.2 – ATIVIDADES DE REABILITAÇÃO
As atividades de reabilitação são indicadas para correção de pavimentos com
problemas maiores. Dentre as atividades mais utilizadas estão a fresagem, a
reciclagem, o recapeamento estrutural e a reconstrução.
a) Fresagem: principal forma de remoção do revestimento antigo,
através da fresadora, executando o serviço tanto para a reciclagem
como para acerto da superfície a ser recapeada.
b) Reciclagem: O revestimento asfáltico é escarificado, aquecido no
local, misturado com recicladores, lançado e compactado para
recompor a base. Essa técnica é utilizada para renovar e
rejuvenescer as misturas asfálticas oxidadas. Como resultado, a
mistura pode ser utilizada para uma melhor ligação entre o
pavimento antigo e o recapeamento.
c) Recapeamento Estrutural: Construção de camada sucessiva sobre
o pavimento existente. É necessária a correção do nivelamento da
camada antiga, posteriormente coberta pela camada uniforme do
revestimento novo.
d) Reconstrução: Quando a deterioração do pavimento encontra-se
em estágio avançado, esse procedimento torna-se necessário.
Muitas vezes os problemas aparecem pelo mau funcionamento do
sistema de drenagem, sendo necessária a correção total, única
opção para reabilitação do pavimento. No passado a reconstrução
utilizava materiais novos, atualmente o serviço de reciclagem tem
sido muito utilizado para auxiliar na reconstrução.
5.3 - SERVIÇOS RECOMENDADOS PARA AS DIFERENTES MANIFESTAÇÕES
DE PATOLOGIAS ASFÁLTICAS
Os serviços de reabilitação das rodovias devem ser definidos de acordo com
a origem dos defeitos, para que os mesmos não voltem a se manifestar. Muitos
desses defeitos são provenientes de problemas encontrados na base, na sub-base
ou até mesmo no subleito do pavimento. Neste trabalho, foram abordados apenas
serviços relacionados a problemas da camada superficial do pavimento,
considerando que os mesmos não sejam reflexo de problemas vindos das camadas
inferiores.
Os tipos de serviços a serem executados nas vias que apresentam algum tipo
de defeito devem ser escolhidos de acordo com o tipo de medida mais adequada.
A Tabela 6 apresenta os serviços recomendados para os diferentes tipos de
patologias apresentadas na camada superficial do pavimento.
Tabela 6 - Patologias e Serviços de correção
PATOLOGIA ATIVIDADE DE CORREÇÃO
Trincas Remendo profundo ou mistura usinada a
frio com graduação fina;
Trincas em Bloco Lama asfáltica + capa selante;
Trincas Couro de Jacaré Remendo Profundo;
Trincas de Bordo Mistura asfáltica usinada a quente + Rolo;
Panelas Pré-misturado a frio + Compactação
(remendo);
Afundamento de Trilha de Roda
Pintura de ligação + mistura asfáltica
densa + Compactação com rolo
pneumático;
Corrugação/Ondulação Revestimento maior 5 cm: Fresadora a frio
+ Capa selante;
Deterioração de Remendos Reaplicação do Remendo;
Escorregamento Remendo Superficial;
Exsudação Aplicação de areia quente ou Fresadora +
Capa;
Desgaste Ligante asfáltico rejuvenescedor.
Obs: Correções aconselhadas para apresentação das patologias em pequenas severidades.
Fonte: Hiroshi Paulo Yoshizane
6 – ESTUDO DE CASO
6.1 – TRECHO RODOVIÁRIO ESTUDADO
Segundo Nery e Monteiro (1986), em 1917, o governo estadual da Bahia
iniciou as obras para a construção de uma rodovia que ligava Salvador a Feira de
Santana e foi concluída em 1928. Era constituída de 144 Km de extensão e foi
executada nas melhores condições da época.
No plano rodoviário nacional de 1944, a estrada de rodagem é incluída na
rede federal como parte integrante da transversal da Bahia e chamada de BR-028.
Em 1949, o DERBA e o DNER decidem pela construção de uma nova rodovia
Salvador-Feira de Santana, essa agora com 108 km de extensão.
Em 1951, a rodovia foi delegada ao governo estadual. Em 1955 ocorreu a
pavimentação da pista no segmento de 35 Km que vai de Feira de Santana à Usina
de Itapetingui. Esse segmento envolve o trecho estudado neste trabalho. Ainda
nessa década o DERBA devolve a rodovia ao DNER, que prossegue a obra
completando-a em 1960.
Em 1969, o crescimento acelerado do tráfego faz com que o DNER decidisse
pela duplicação da pista. Em 1976, a duplicação é concluída. Isso explica as
diferenças entre as duas pistas, devido a idade diferenciada entre as duas.
Intervenções ora em uma, ora em outra, também explicam a variação dos problemas
encontrados em cada uma das pistas. Outro fator é o escoamento maior de cargas
em direção ao porto de Salvador.
A rodovia, que passou a se chamar BR-324, faz a ligação entre o interior da
Bahia e o litoral, passando por cidades importantes do interior. O trecho que liga
Feira de Santana à Amélia Rodrigues possui pista dupla e vai do km 520 ao km 543.
Este trabalho, porém, foi desenvolvido no sentido Amélia Rodrigues - Feira de
Santana.
O trecho de rodovia possui um tráfego intenso e pesado, no qual são
escoados os produtos vindos do interior para o principal porto e aeroporto da Bahia
que se encontram em Salvador. Segundo o DNIT (2006), o VMD da rodovia no Km
40, que é a localização onde foi efetuado o estudo da superfície do pavimento é de
19.870 veículos, envolvendo caminhões e automóveis pequenos.
A figura 7 mostra a BR-324, onde está situado o trecho para usado para o
estudo de caso, e sua localização no estado da Bahia.
Figura 7- Localização da BR-324 - Trecho Salvador x Feira de Santana
Trecho Estudado
BR-324
Fonte: DNIT - Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes
6.2 – METODOLOGIA UTILIZADA NO TRABALHO DE CAMPO
O estudo constitui-se da aplicação do método de avaliação da superfície
através do Levantamento Visual Contínuo (LVC) do pavimento da BR-324, trecho
entre Amélia Rodrigues e Feira de Santana, no estado da Bahia.
Para realização do trabalho, empreenderam-se os seguintes passos:
Escolha do trecho da rodovia a ser analisado;
Levantamento de campo dos defeitos existentes no pavimento do
trecho da rodovia;
Cálculo do Índice de Gravidade Global Expedito, Índice de
Condição de Pavimentos Flexíveis e do Índice de Estado da
superfície;
Análise dos resultados obtidos.
Para isso foi necessário o levantamento das falhas do pavimento através da
aplicação das planilhas de coleta de dado da avaliação do LVC. A Diretoria de
Planejamento e Pesquisa do DNIT elaborou em 2003, a norma DNIT 008/2003 PRO,
que serve como documento base no levantamento visual contínuo para a avaliação
de pavimentos flexíveis e semi-rígidos por meio de determinação do Índice de
Condição dos Pavimentos Flexíveis (ICPF), do Índice de Gravidade Global Expedito
(IGGE) e do Índice do Estado de Superfície do Pavimento (IES).
Essa norma fixa, conforme o que vem descrito abaixo, as condições
necessárias para ser realizado o procedimento, além dos tipos de defeitos
considerados, estudados no capítulo anterior. São fixadas também, as diretrizes dos
procedimentos e formulários a serem preenchidos. A norma inicialmente recomenda
como deve ser operado o veículo em que o avaliador empreende a inspeção técnica.
6.2.1 - Operação do Veículo
O veículo deve ser operado a uma velocidade média aproximada de 40 km/h
percorrendo a rodovia em um único sentido, no caso de rodovias de 2 (duas) pistas
de cada lado o levantamento será feito em cada pista separado. Já em rodovias de
pista simples serão levantados em um único sentido, levando-se em consideração
simultaneamente as duas ou mais faixas de tráfego.
6.2.2 - Processo de Levantamento
O processo de levantamento visual contínuo compreende o preenchimento de
alguns formulários que serão mostrados no item 6.3 deste presente trabalho. Para
isso, será necessário o conhecimento de algumas instruções, tais como as que
seguem:
6.2.2.1 - Extensão dos Segmentos
A divisão dos subtrechos deve ser feita de tal forma que se obtenha uma
mínima extensão de 1 km e máxima de 6 km. Preferencialmente devem ser
estabelecidas extensões de 1 km para garantir a homogeneidade do subtrecho, para
que não haja uma interferência no resultado. Ou seja, um subtrecho deve estar em
iguais condições em sua totalidade, devendo haver mudanças nas suas
características apenas em um próximo subtrecho.
Essa situação será mais garantida se os subtrechos forem divididos em
menores partes possíveis. Os resultados deverão ter mais precisão e as medidas a
serem tomadas para reabilitação do mesmo estarão em conformidade com o que os
resultados obtidos no estudo.
6.2.2.2 - Preenchimento do Formulário para Registro
Será necessário o preenchimento do cabeçalho do formulário para o
Levantamento Visual Contínuo (anexo I) com algumas informações importantes para
o esclarecimento posterior das características da via na data de aplicação da
avaliação para consultas posteriores. Essas informações de cabeçalho são
esclarecidas na tabela 7:
Tabela 7 – Informações do Cabeçalho
ITEM DEFINIÇÃO
EXT Extensão executada do levantamento
ORIG Idade do pavimento
REST Idade da última restauração
REV Tipo do revestimento
ESP Espessura do revestimento
INI/FIM Início e fim do trecho
VMD Volume médio diário
Nº pista/lado 1 para pista simples e 2 para dupla
MR Marco rodoviário
Mês/ano Data do levantamento
A tabela 8 contém os elementos da inspeção que devem ser observados na
data da aplicação da avaliação que servem para a localização e identificação do
trecho avaliado:
Tabela 8 – Elementos de Inspeção a serem observados
ITEM DEFINIÇÃO
Nº do Seg Número seqüencial do segmento
Odômetro Quilometragem indicada no odômetro do carro
Quilômetro Quilometragem da rodovia de acordo ao MR
Na tabela 9 estão as representações dos tipos de defeitos a serem
observados no procedimento do LVC:
Tabela 9 – Representação dos tipos de defeitos observados pelo LVC
REPRESENTAÇÃO TIPO DE DEFEITO
P Panela
TR Trinca isolada
TJ Trinca couro de jacaré
TB Trinca em bloco
AF Afundamento
O Ondulações
E Escorregamento do revestimento betuminoso
D Desgaste do pavimento
EX Exsudação
R Remendo
- Freqüência de defeitos: A = alta, M = média e B = baixa. A tabela auxilia na
determinação da freqüência dos defeitos do pavimento.
Tabela 10 – Freqüência dos defeitos
Fonte: DNIT Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes
- Deve ser anotado todo e qualquer fato relevante não previsto nos demais
campos do formulário, como por exemplo: obras em andamento, trechos urbanos,
obras-de-arte, etc.
- As determinações dos valores das trincas, de deformações, de panelas +
remendos serão feitas pelo observador sem sair do veículo, avaliando visualmente
as dimensões e tipos dos defeitos considerados, item esse que foi adaptado para
esse estudo quando o observador fez paradas para a realização de um relatório
fotográfico que pode ser observado no anexo V.
- ICPF: é analisado somente o valor do Índice de Condição do Pavimento
Flexível, que é estimado com base na avaliação visual do pavimento, classificando a
superfície do segmento segundo os conceitos da tabela 11, tendo em vista a
aplicabilidade das medidas de manutenção determinadas pelo profissional avaliador.
A precisão do valor do índice será de aproximadamente 0.5.
Tabela 11 – Tabela de ICPF
Fonte: DNIT Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes
- O formulário para o cálculo do ICPF, onde será considerada a presença e a
severidade de cada defeito no revestimento asfáltico. Esse índice será gerado
através da conceituação do observador sobre a necessidade de um melhoramento
na camada superficial do pavimento.
- O levantamento das informações deverá ser feito ao fim de cada quilômetro
percorrido. Extensão menor que 1 km só serão aceita em casos extremos, como fim
da rodovia, mudança do tipo ou da idade do revestimento, etc.
6.2.2.3 – Cálculos
- Os pesos para o cálculo do valor do IGGE, serão adotados conforme a
indicação da Tabela 12, de acordo com a freqüência de aparecimento de cada tipo
de defeito:
Tabela 12 – Pesos para cálculo do IGGE
Fonte: DNIT Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes
- O IGGE é obtido através do desenvolvimento da fórmula a seguir, tendo esta
que ser feita para cada sub-trecho pesquisado, formando assim um relatório da
condição do trecho pesquisado. O cálculo desse índice deve ser feito com o auxílio
do formulário de cálculo do IGGE (anexo II)
onde: Pt = Peso das trincas;
Ft = Freqüência das trincas;
Poap = Pesos dos outros defeitos (AF, O);
Foap = Freqüência dos outros defeitos;
Ppr = Peso das panelas e remendos;
Fpr = Freqüência das panelas e remendos.
IGGE = (Pt x Ft) + (Poap x Foap) + Ppr x Fpr
- O IES, cujos valores estão compreendidos entre 0 e 10 é avaliado em
função do ICPF e do IGGE calculados, constituindo-se pois, uma síntese destes dois
índices. Os valores do IES juntamente com o código e o conceito atribuídos ao
estado da superfície do pavimento, são determinados de acordo com a tabela 13. Os
resultados devem ser colocados no formulário do quadro de resumos (anexo III).
Tabela 13 - Índice do Estado de Superfície do Pavimento
Fonte: DNIT Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes
6.3 – APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS
A metodologia do LVC na BR-324, trecho entre Amélia Rodrigues e Feira de
Santana do Km 543 ao km 520, realizado no dia 22 de janeiro de 2008, foi realizada
da seguinte forma:
Foram analisados 23 subtrechos de 1 quilômetro cada, para garantir a
uniformidade da superfície analisada.
Contou-se com a colaboração de um profissional responsável pela elaboração
do LVC na região de Feira de Santana.
Os observadores procuraram relatar os pontos significantes e os tipos de
defeitos apresentados ao longo da rodovia.
Foram obtidos os resultados que se seguem nos quadros da metodologia a
seguir:
As duas primeiras tabelas mostram as observações feitas em campo,
anotações sobre a severidade dos defeitos, particularidades do pavimento, dentre
outras observações feitas no decorrer do percurso.
Na tabela 14, estão as anotações feitas durante a aplicação da metodologia,
constando os 12 primeiros segmentos.
Tabela 14 - Resultado do Levantamento Visual Contínuo 1ª Planilha;
Na tabela 15, está a segunda página do formulário para o levantamento visual
contínuo, constando os segmentos do 12 ao 23, e as demais informações sugeridas
pela tabela.
As Informações complementares foram conseguidas através de Nery e
Monteiro (1986).
Tabela 15 – Resultado do Levantamento Visual Contínuo 2ª Planilha;
As duas tabelas posteriores apresentam os fatores correspondentes às
severidades dos defeitos anotadas pelo observador e o cálculo do Índice de
Gravidade Global Expedito do pavimento, a exemplo da tabela 16.
Tabela 16 – Primeiro Formulário de Cálculo do IGGE
A tabela 17 apresenta a continuação do cálculo do Índice de Gravidade
Global Expedito, apresentando do segmento 13 ao segmento 23.
Tabela 17 – Segundo Formulário para o Cálculo do IGGE
As duas próximas tabelas funcionam como um quadro de resumo para
demonstrar a real situação da rodovia pesquisada e fazer uma síntese dos 03 três
índices calculados pelo avaliador.
Tabela 18 – Primeiro Quadro de Resumo de Resultados
A tabela 19 apresenta o resumo dos resultados obtidos entre os segmentos
12 e 23.
Tabela 19 – Segundo Quadro de Resumo de Resultados
6.4 - AVALIAÇÃO DOS SEGMENTOS
A tabela 20 apresenta a qualificação dos subtrechos pesquisados e a sua
identificação no relatório fotográfico no anexo V.
Tabela 20 – Qualificação dos Subtrechos e Correlação com o relatório Fotográfico
SEGMENTO CARACTERÍSTICA PRINCIPAL FOTOS - ANEXO V
1
Subtrecho com alta presença de trincas
isoladas, em bloco e couro de jacaré,
mostrando a evolução de trincas devido ao
tráfego, com presença de trincas de até 6 cm.
Fotos 01, 02, 03 e 04
2
Subtrecho com presença de desgaste e
remendos, principalmente na pista da direita,
a mais solicitada pelo tráfego pesado.
Foto 05
3
Subtrecho com mediana presença de trincas
isoladas e razoável desgaste, exsudação,
escorregamento e afundamento de trilha de
roda.
Fotos 06, 07 e 08
4
Trecho com mediana presença de trincas
isoladas de borda, trincas em bloco e alta
presença de desgaste com polimento do
agregado.
Fotos 09
5 Subtrecho apresentou as mesmas
características do anterior. Foto 10
6 Subtrecho com alta presença de trincas
isoladas, trincas em bloco e couro de jacaré. Fotos 11 e 12
7 Subtrecho com alta presença de afundamento
com solapamento e ondulações. Fotos 13 e 14
8 Alta presença de trincas, remendos,
afundamentos, ondulações e exsudação. Foto 15
9
Marcante presença de desgaste e exsudação,
e surgimento de panelas, afundamentos e
ondulações.
Fotos 16 e 17
10
Alta presença de vários defeitos, estando
apenas as trincas sendo consideradas de
média severidade.
Foto 18
11
Características parecidas com as do
segmento anterior, com mediana presença de
escorregamento e exsudação.
Foto 19 e 20
12
Presença mediana de trincas e desgaste de
pavimento, com baixa presença de
afundamento e ondulação.
Sem Foto
13
Subtrecho com baixa ou nenhuma presença
de defeitos, apresentando apenas baixa
presença de desgaste e trincas, sendo
considerado o melhor trecho dos estudados.
Foto 21
14
Possui características iguais as do trecho
anterior, sendo também considerado um bom
trecho.
Foto 22
15
Baixa presença de exsudação, trincas em
bloco, afundamento, ondulações e mediana
presença de desgaste.
Foto 23
16 Média presença de trincas e desgaste e alta
presença de remendos. Sem Foto
17
Alta presença de trincas e remendos e
aparecimento médio de desgaste e
exsudação.
Foto 24
18 Subtrecho com características marcantes de
panelas, remendos e desgaste. Sem Foto
19
Subtrecho com aparecimento freqüente de
panelas, com exposição do pavimento antigo
da BR.
Fotos 25 e 26
20 Subtrecho marcado pela presença de grandes
remendos, inclusive com trincas ao redor. Foto 27
21 Altamente trincado e com presença de
panelas e remendos. Fotos 28 e 29
22 Subtrecho com alta presença de panelas,
remendos e mediana presença de trincas. Foto 30
23
Pela proximidade com a cidade de Feira de
Santana, esse trecho apresenta panelas e
remendos em alta severidade, uma grande
presença de desgaste no pavimento.
Fotos 31 e 32
Ao todo, dos 23 subtrechos pesquisados, nenhum foi considerado em ótimo
estado, 10 foram considerados em estado regular, 8 em bom estado, 2 em estado
ruim e 3 em estado péssimo, conforme ilustrado na tabela 21.
Os subtrechos 13, 14 e 15, foram considerados os melhores trechos da
avaliação, apresentando apenas desgaste mediano na superfície do pavimento,
Foi observado que, na totalidade do trecho pesquisado, há a presença de
desgaste do pavimento, devido ao estado de utilização excessiva da rodovia
principalmente por transporte de cargas. Esse tipo de defeito requer apenas uma
operação de reabilitação simplificada, com a aplicação de ligante asfáltico, na
totalidade do trecho pesquisado.
Subtrechos como 1, 6, 17, 21 e 23 que apresentaram alto índice de trincas, ou
seja, trincas em mais de 50% do subtrecho, necessitam de aplicação de capas
selantes com graduação fina (em trincas longitudinais e transversais) para obstrução
da possível entrada de água através da fendas. Já nas trincas “couro de jacaré”, que
denotam presença de trincas por fadiga, que são reflexos de problemas
provenientes da parte inferior da camada para a parte superior, é necessária a
aplicação de um remendo profundo no local.
Subtrechos como 18, 20, 21, 22 e 23 apresentaram alta presença de panelas,
que na metodologia quer dizer mais do que 5 panelas/km, necessitam de um serviço
de tapa-buracos, com correção dos defeitos através da aplicação de remendos
superficiais, em buracos de pouca profundidade, que não tenham atingido a camada
de base, e serviços de remendo profundo, com reconstrução da camada de base,
recompactação, aplicação do CBUQ.
No subtrecho 9, que apresenta afundamento de trilha de roda, deve ser
realizada uma operação de tapa-buracos para a correção da trilhas de roda.
Os subtrechos 7, 8, 10 e 11 que têm alta presença de ondulações requerem
um maior cuidado, no sentido de se investigar através dos procedimentos de
avaliação estrutural, se o problema é relacionado às camadas inferiores do
pavimento, caso seja comprovado, é necessário a escarificação do pavimento,
reciclagem através da mistura com a base, e reconstrução da base.
Os demais subtrechos, 2, 3, 4, 5, 12, 16 e 19, são subtrechos considerados
com problemas de severidades medianas, que justificam apenas a aplicação de
conservação rotineira.
A tabela 21 mostra o percentual das qualificações encontradas na avaliação
do pavimento:
Tabela 21 – Caracterização do Estado do Pavimento
ESTADO DO
PAVIMENTO
NÚMERO DE
SEGMENTOS PORCENTAGEM (%)
Ótimo 0 00,0
Bom 8 34,8
Regular 10 43,5
Ruim 2 08,7
Péssimo 3 13,0
.
Isso demonstra a maior proporção dos subtrechos considerados como
regular, com incidência de 43,5%, denotando a qualificação.
Esse resultado variou um pouco, no percentual de índices, do obtido pelo
estudo desenvolvido pela CNT 2007, pelo fato da metodologia utilizada por ela ser
diferenciada da metodologia do presente trabalho. A metodologia CNT não avalia
um trecho específico da rodovia, mas a rodovia como um todo, levando inclusive em
consideração outros fatores que não só a superfície do pavimento.
O percentual de trechos considerados de acordo a sua qualificação da
metodologia do LVC, são apresentados a seguir na figura 8:
Figura 8 – Percentual de Trechos x Qualificação
7 – CONSIDERAÇÕES FINAIS
O tipo de estudo desenvolvido neste trabalho é de grande relevância para um
melhor conhecimento da importância da gerência dos pavimentos flexíveis com
intuitos técnico e econômico. Deve-se observar o encarecimento acelerado, com o
passar dos anos, nas rodovias afetadas, das medidas para correção das
manifestações patológicas.
O estudo procurou entender a evolução desigual, ao longo das décadas, dos
principais modais de transporte no Brasil e na Bahia. Nessa evolução percebe-se
que os investimentos nos transportes não contemplaram o gerenciamento,
demonstrando falta de planejamento na constituição da modalidade rodoviária.
O modelo de priorização do transporte rodoviário trouxe consigo graves
conseqüências, dentre elas, por deficiência da gerência dos pavimentos, a intensa
deterioração das rodovias. Esse desgaste ocorrido nos pavimentos, muitas vezes,
estão ligados ao excesso de carga transportado nos caminhões, fator que poderia
ser minorado com a implantação de postos de pesagem e fiscalização de cargas em
todas as rodovias brasileiras.
Com a deterioração das vias, torna-se cada vez mais importante se otimizar o
direcionamento dos recursos econômicos para manutenção e reabilitação dos
pavimentos das rodovias.
Com isso, para a conservação das rodovias torna-se necessário implantar um
sistema de gerenciamento de pavimentos. O gerenciamento tem como objetivo
acompanhar o estado do pavimento, tarefa que pode ser realizada através de alguns
métodos de avaliação, sejam superficiais ou estruturais.
As metodologias de avaliação superficial servem para mensurar defeitos mais
aparentes e para indicar trechos que precisem da aplicação da metodologia
estrutural.
Neste trabalho foi aplicada a metodologia de avaliação superficial dos
pavimentos flexíveis. Através do estudo, concluiu-se que o método do LVC é
perfeitamente aplicável ao contexto a que foi submetido, com algumas adaptações
para melhorar o conhecimento dos segmentos, a exemplo das paradas para registro
fotográfico.
O método, no entanto demonstrou-se insensível à severidade de alguns
defeitos, a medida em que se observa a contagem de remendos e buracos por
quantidade. Já em relação aos pesos atribuídos pelo método, observa-se a maior
preocupação com as panelas, remendos, ondulações e afundamentos, do que com
as trincas.
Outro fator importante é a influência maiúscula da opinião do observador
sobre a condição da superfície do pavimento, já que o método não dispõe de
instrumentos ou gabaritos de medida de comparação com uma rodovia em boas
condições.
Através do levantamento e avaliação da pesquisa realizada, chegou-se a
conclusão de que o trecho analisado encontra-se na maior parte em estado regular.
O trecho apresenta defeitos diversos, porém, com severidades medianas, a não ser
em subtrechos específicos que apresentaram falhas mais severas.
Segundo a avaliação, o trecho já necessita de intervenção, podendo em
muitos segmentos empregar soluções de rotina, como as que são desenvolvidas em
todas as estradas com a vida útil em idade avançada. Em alguns segmentos pode-
se prever recapeamento e até reconstrução.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Manutenção de Pavimentos Urbanos, 31ª Reunião Anual de Pavimentação, São
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Publicado no Jornal Eletrônico ANBA 22/08/2007. Disponível em www.anba.com.br.
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http://www.antt.gov.br/carga/ferroviario/ferroviario.asp. Acessado em 08/11/2007
MT - Ministério dos Transportes – Disponível em www.transportes.gov.br. Acessado
em 08/11/2007.
DNIT - Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes – Disponível em
www.dnit.gov.br. Acessado em 13/11/2007.
CNT – Confederação Nacional dos Transportes – Disponível em www.cnt.org.br.
Acessado em 28/11/07.
ANEXOS
ANEXO I - Formulário Para o Levantamento Visual Contínuo
ANEXO II - Formulário Para o Cálculo do IGGE
ANEXO III - Quadro de Resumos dos Índices Calculados
ANEXO IV - Representação dos Diferentes Tipos de Defeitos
ANEXO V - Relatório Fotográfico do Estudo de Caso
Foto 01 Foto 02
MR de Início do Estudo Trincamento Severo
Foto 03 Foto 04
Aberturas de 6 cm Remendos e Trincas
Foto 05 Foto 06
Remendos, trincas na faixa direita Desgaste e Afundamento de Trilha
Foto 07 Foto 08
Afundamento de trilha de roda Medida de 2,5cm de Afundamento
Foto 09 Foto 10
Trinca de Borda Desgaste Acentuado
Foto 11 Foto 12
“Couro de Jacaré” Detalhe do “Couro de Jacaré”
Foto 13 Foto 14
Detalhe do Solapamento Afundamento com Solapamento
Foto 15 Foto 16
Afundamento com Solapamento Buracos ou Panelas
Foto 17 Foto 18
Afundamento com Trincamento Afundamento
Foto 19 Foto 20
Trilha de Roda Escorregamento em Curva
Foto 21 Foto 22
Pouco Desgaste Pouco Desgaste
Foto 23 Foto 24
Afundamento Trincas em Bloco e de Bordo
Foto 25 Foto 26
Detalhe da Formação de Panelas Formação de Panelas
Foto 27 Foto 28
Remendos Trincas Interligadas
Foto 29 Foto 30
Remendos no Acostamento Panelas no Acostamento
Foto 31 Foto 32
Remendos Remendos
0%
1%
2%
3%
4%
5%
Questão 7
Empresa "A"
Empresa "B"
Empresa "C"
Empresa "D"
Empresa "E"
