1

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

VIAS DE COMUNICAÇÃO

11/14/14

VIAS DE COMUNICAÇÃOLuís de Picado Santos(picsan@civil.ist.utl.pt)

Pavimentos de Infraestruturas de TransportesDimensionamento expedito

2

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

Acções (tráfego)

abc

d

e

VELOCÍPEDES S/ MOTOR AUXILIAR

VELOCÍPEDES C/ MOTOR AUXILIAR

MOTOC. C/ OU S/ "SIDE CAR", MOTOCICLETAS E MOTORETAS

AUTOMÓVEIS C/ OU S/ REBOQUE, INCLUINDO

OS VEÍCULOS COMPORTANDO O MÁXIMO DE

NOVE LUGARES

22/14/14

efg

h

ij

k

CAMIONETAS ATÉ 3000 Kg DE CARGA C/ OU S/ REBOQUE

CAMIÕES DE MAIS DE 3000 Kg DE CARGA S/ REBOQUE

CAMIÕES C/ UM OU MAIS REBOQUES

TRACTORES C/ SEMI-REBOQUETRACTORES C/ SEMI-REBOQUE E UM OU MAIS REBOQUES

TRACTORES C/ UM OU MAIS REBOQUES

AUTOCARROS E TROLLEYBUS

TRACTORES S/ REBOQUE OU SEMI-REBOQUE TRACTORES

AGRÍCOLAS E VEÍCULOS ESPECIAIS (CILINDROS,BULLDOZERS,ETC.)

AUTOCARROS DE TURISMO

3

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

Acções (tráfego)

fP

n

Nk

P

=

=

80

80

t

33/14/14

Grupo N.º de pesados em 20 anos na via

de projecto

T6 0,5 x 106 - 1,5 x 106

T5 1,5 x 106 - 2,9 x 106

T4 3,3 x 106 - 5,4 x 106

T3 5,4 x 106 - 8,7 x 106

T2 9,7 x 106 - 14,5 x 106

T1 14,5 x 106 - 24,1 x 106

t

4

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

Acções (temperatura)

Admite-se que a questão da temperatura é

atenuada usando betume 35/50 (camada

de desgaste e base) na “zona quente” e “na

44/14/14

Temperatura de serviço no MACOPAV = 25 ºC

de desgaste e base) na “zona quente” e “na

zona média a sul do Mondego”

(nota: a disposição do MACOPAV não é igual à

afirmação anterior embora tendo objectivos

semelhantes)

5

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

CBR

Caracterização mecânica dos materiais não ligados

55/14/14

(padrão)F

(provete)F(%)CBR

2,5

2,52,5 =

(padrão)F

(provete)F(%)CBR

5

55 = )F;F(maxCBR(%) 52,5∈=

6

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

Ensaio de carga com placa

Caracterização mecânica dos materiais não ligados

66/14/14

DEFLECTÓMETROS

O,75

F

( )kPa 70x

xF4p

2=

φπ= )kN/mou ,m/kPa(

70pK 3

δ=

δ=

7

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura Ensaio de carga com FWDFWD (Falling Weight Deflectometer)

Caracterização mecânica dos materiais não ligados

77/14/14

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 1,80 2,10 2,40

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 1,80 2,10 2,40

Medido

1ª tent.

2ª tent.

3ª tent.

4ª tent.

5ª tent.

6ª tent.

7ª tent.

8

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

Caracterização mecânica dos materiais não ligados

Solo de Fundação

64,0 6,17 CBRxEsf =

%−

−

CBR

MPaE35,0=υ

CBRxEsf 5=

88/14/14

CBRxEsf 5=

Base e Sub-base granulares (não aplicável em dimensionamento expedito)

sfsb ExKE =0,45

2,0 sbhxK =

mmh

MPaE

−

− 30,0=υ

9

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

Solo de Fundação

Caracterização da fundação

30 60 100 150

99/14/14

10

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

Dimensionamento Expedito

Camadas

betuminosas

1010/14/14

Sub-base g.

(20 cm)

BASE BETUMINOSA

11

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

Sub-base g.

(20 cm)

Base granular

(20 cm)

Camadas

betuminosas

Dimensionamento Expedito

1111/14/14

(20 cm)

BASE GRANULAR

Sub-base g.

(15 cm)

Base granular

(15 cm)

Camadas

betuminosas

12

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

, m

ód

ulo

de

def

orm

abil

idad

e (M

Pa)

Dimensionamento Expedito (AI)

1212/14/14

Camadas

betuminosas

BETUMINOSAS

Esf, m

ód

ulo

de

def

orm

abil

idad

e (M

Pa)

Número de eixos-padrão de 80 kN

13

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura, m

ód

ulo

de

def

orm

ab

ilid

ad

e (M

Pa

)

Dimensionamento Expedito (AI)

1313/14/14

Esf, m

ód

ulo

de

def

orm

ab

ilid

ad

e (M

Pa

)

Número de eixos-padrão de 80 kN

Camadas

betuminosas

Sub-base g.

(20 cm)BASE BETUMINOSA

14

Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura

a) Para um troço de estrada, dimensione o pavimento flexível de base granular,

adequado às condições explicitadas no gráfico de brückner e sabendo que o

empréstimo disponível pode disponibilizar material para leito do pavimento adequado

para constituir um solo de fundação tipo S4. Admita uma vida útil de 20 anos, um TMDA

de pesados de 2100, no ano de entrada ao serviço e para os dois sentidos do itinerário

principal, constituído transversalmente por uma faixa de rodagem de duas vias. Um

estudo de tráfego levou à previsão de uma taxa de crescimento anual para o tráfego de

pesados de 4,5%. Faça um esquema com a espessura de cada uma das camadas que

constituem o pavimento.

Dimensionamento Expedito (exemplo)

620

20pes 12,02x10.365

0,045

10,045)(11050.N =

−+=

45% 45%5% 5%

50%50%

Classe T2

TRÁFEGO

FUNDAÇÃO

1414/14/14

S4 S320 cm de S4 no leito do pavimento

24

FUNDAÇÃO

Sub-base g.

(20 cm)

Base granular

(20 cm)

Camadas

betuminosas 5BD+9MB+10MB

Camadas

betuminosas

Sub-base g.

(20 cm)

26 40

Manual Asphalt Instituteb) Compare a espessura total das camadas com misturas betuminosas,

solução de base betuminosa, obtida pelo Manual de Concepção de

Pavimentos para a Rede Rodoviária Nacional com o valor da solução

equivalente proposta pelo Asphalt Institute.

Classe F3