PEOV - 09 - Projeto de pavimentos flexíveis - DNER _a_

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Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis 
 
Método DNER - Eng. Murillo Lopes de Souza (1981) 
 
 
 
Estudos Geotécnicos 
Os estudos geotécnicos para o Projeto de Pavimentação compreendem:
a) Estudos do Subleito
O estudo do subleito de estradas
de rodagem com terraplenagem 
concluída tem como objetivo o 
reconhecimento dos solos visando à 
caracterização das diversas 
camadas e o posterior traçado dos 
perfis dos solos para efeito do 
projeto de pavimento. 
Os estudos geotécnicos para o Projeto de Pavimentação compreendem:
 
estudo do subleito de estradas 
de rodagem com terraplenagem 
concluída tem como objetivo o 
reconhecimento dos solos visando à 
caracterização das diversas 
camadas e o posterior traçado dos 
perfis dos solos para efeito do 
 
Os estudos geotécnicos para o Projeto de Pavimentação compreendem: 
 
 
b) Estudos de Ocorrências de Materiais para Pavimentação 
Tem como objetivo o reconhecimento e a caracterização dos materiais 
de jazidas como fonte de matéria-prima para a utilização na 
construção das diversas camadas de Reforço do Subleito, Sub-base, 
Base e Revestimento, de acordo com o projeto do pavimento. 
Para efeito dos estudos geotécnicos são adotadas as seguintes 
definições: 
 
a) Prospecção e classificação expedida no campo: é a que resulta das 
sondagens e observação dos materiais quanto a cor, textura e 
consistência; 
b) Camadas de solos: são massas de solos contínuas e consideradas 
homogêneas sob o ponto de vista da classificação; 
c) Perfil de solos: é o desenho em escala conveniente, de um corte do 
subleito ou de uma seção de uma jazida até a profundidade sondada e 
que deverá ser feito de acordo com a classificação de laboratório. 
Na execução dos estudos geotécnicos para o Projeto de Pavimentação 
são feitos os seguintes ensaios: 
 
a) Granulometria: peneiramento com lavagem do material na peneira 
de 2,0 mm (n° 10) e de 0,075 mm (n° 200) 
b) Limite de Liquidez 
c) Limite de plasticidade; 
d) Limite de Construção em casos especiais de materiais do subleito 
e) Compactação 
f) Massa específica Aparente "in situ"; 
g) Índice Suporte Califórnia (ISC/CBR) 
h) Expansibilidade no caso de solos lateríticos. 
 
Estudo do Subleito 
 
O reconhecimento dos solos do subleito é feito em duas fases: 
 
a) Sondagem no eixo e nos bordos da plataforma da rodovia para 
identificação dosdiversos horizontes de solos (camadas) por 
intermédio de uma inspeção expedita docampo e coleta de 
amostras. 
 
b) Realização dos ensaios já citados nas amostras das diversas 
camadas de solo paraum posterior traçado dos perfis de solos. 
 
• Para a identificação das diversas camadas de solo, pela inspeção 
expedita no campo, são feitas sondagens no eixo e nos bordos da 
estrada, devendo estas, de preferência, serem executadas a 3,50 m 
do eixo. 
• Os furos de sondagem são realizados com trado ou pá epicareta. 
• O espaçamento máximo, entre dois furos de sondagem no sentido 
longitudinal, é de 100m a 200m, tanto em corte como em aterro, 
devendo reduzir-se, no caso de grandevariação de tipos de solos. 
• Nos pontos de passagem de corte para aterro também devem ser 
realizados furos de sondagem. 
• A profundidade dos furos de sondagem será, de modo geral, de 0,60m 
a 1,00m abaixo do greide projetado para a regularização do subleito. 
• Furos adicionais de sondagem com profundidade de até 1,50m abaixo 
do greide projetado para regularização poderão serrealizados 
próximos ao pé de talude de cortes, para verificação do nível do lençol 
de água (ver Projeto de Drenagem) e da profundidade de camadas 
rochosas. 
• Em cada furo de sondagem, devem ser anotadas as profundidades 
inicial e final de cada camada, a presença e a cota do lençol de água, 
material com excesso de umidade, ocorrência de mica e matéria 
orgânica. 
Os materiais para efeito de sua inspeção expedita no campo, - serão 
classificados deacordo com a textura, nos seguintes grupos: 
 
a) Bloco de rocha: pedaço isolado de rocha que tenha diâmetro superior 
a1m; 
b) Matacão: pedaço de rocha que tenha diâmetro médio superior a 25cm 
e inferior a 1m; 
c) Pedra de mão: pedaço de rocha que tenha diâmetro médio 
compreendido entre 76mm e 25 m; 
d) Pedregulho: fração de solo que passa na peneira de 76mm (3") e é 
retida na peneirade 2,0mm (n° 10); 
e) Areia: 
− Grossa: fração do solo compreendida entre as peneiras de 2,0mm 
(n° 10) e 0,42mm (n°40); 
− Fina: fração de solos compreendida entre as peneiras de 0,42mm 
(n°40) e 0,075mm (n° 200); 
f) Silte e Argila: fração de solo constituída por grãos de diâmetro abaixo 
de 0,075 mm.São usadas, na descrição das camadas de solos, 
combinações dos termos citados como,por exemplo, pedregulho 
areno-siltoso, areia fina-argilosa, etc. 
• Deverão também ser anotadas as presenças de mica e matéria 
orgânica. 
• É feita separadamente, para cada grupo de solos daclassificação 
TRB, uma análise estatística dos seguintes valores: 
 
 Percentagem, em peso, passando nas peneiras utilizadas no 
ensaio de granulometria, geralmente são analisadas as 
percentagens, passando nas peneiras n° 10, n° 40 en° 200. 
 LL 
 IP 
 IG 
 Expansão (ISC/CBR) 
 ISC (CBR) 
 
 
Análise estatística dosresultados de CBR do subleito 
para a determinação do CBR de projeto (CBRp) 
Chamando X1, X2,..., Xn, os valores individuais dos resultados obtidos 
nos ensaios de CBR do subleito analisado, tem-se: 
 
 
• N = Número de amostras 
• X = valor individual 
• X = média aritmética 
• σ = desvio padrão 
• X min = valor mínimo provável, estatisticamente = CBRp 
��í� = ���	 = �
 − 1,29. �√� � = �∑�� − �
��� − 1 �
 = ∑ �� 
Exemplo 
O estudo geotécnico do subleito de um trecho de rodovia fornece os 
resultados constantes no boletim de sondagem e o quadro resumo dos 
ensaios, determinar o CBR de projeto. 
 
 
 
 �
 = ∑ �� = ����� = 7,5 
Exemplo 
O estudo geotécnico do subleito de um trecho de rodovia fornece os 
resultados constantes no boletim de sondagem e o quadro resumo dos 
ensaios, determinar o CBR de projeto. 
 
 
� ! # !é%&#, '#(')(#* 
 + − +, 
 
 
 
 
Exemplo 
O estudo geotécnico do subleito de um trecho de rodovia fornece os 
resultados constantes no boletim de sondagem e o quadro resumo dos 
ensaios, determinar o CBR de projeto. 
 
 
� ! -#( * %. + − + , 
'#(')(#* /+ − +,01 
. 2/+ − +,01 
 
 
 
 
 
 
Exemplo 
O estudo geotécnico do subleito de um trecho de rodovia fornece os 
resultados constantes no boletim de sondagem e o quadro resumo dos 
ensaios, determinar o CBR de projeto. 
 
 
�345 = +, − 6, 17. 8√9 = :, ; − 6, 17 . <, =√6; = > 
Com os dados calcula-se 
 
O desvio padrão: 
 
� = ?∑�+@+,�19@6 = ?��A,A��@� = 4,3 
 
 
E o CBR de projeto: 
 
Capacidade de Suporte 
 
A determinação da capacidade de suporte do subleito e dos materiais 
granulares que constituem o pavimento é feita pelo CBR, em corpos de 
prova indeformados ou moldados em laboratório, nas condições de massa 
específica e umidade especificadas para o serviço no campo e 
submetidos a imersão em água durante o período de quatro dias. 
 
Quando se desejar e for justificável uma segurança maior, em vez de 
CBR poderá se utilizar o CBR corrigido em função do Índice de Grupo 
(IG), que é denominando Índice de Suporte (IS). 
 
O Índice de Suporte é dado por: 
Com a condição de que IS ≤ CBR e 
CBRIG dado pela tabela a seguir: 
BC = ��� + ���EF2 
 
Índice de 
Gupo (IG) CBRIG
0 20
1 18
2 15
3 13
4 12
5 10
6 9
7 8
8 7
9 a 10 6
11 a 12 5
13 a 14 4
15 a 17 3
18 a 20 2
O DNIT tem admitido para dimensionamentos de pavimentos pelo método 
DNER a exclusão de valores de CBR abaixo e acima de uma faixa 
padrão, de acordo com as expressões abaixo. 
 
 
����í� = �
 − 1,29. �√� − 0,68. � 
 
 
����áK = �
 − 1,29. �√� + 0,68. � 
 
 
 
Para o exemplo anterior, os cálculos ficariam assim: 
 
CBRmín = 3 
 
CBRmáx = 9 
 
 
 
 
Dimensionamentodo Pavimento 
 
O dimensionamento de pavimentos flexíveis em função dos seguintes 
fatores: 
– Capacidade do subleito (CBR) e índice de grupo IG 
– Número equivalente de operações do eixo padrão (N) 
– Espessura total do pavimento durante um período de projeto 
• Com base na espessura total determinam-se as espessuras das 
camadas constituintes, multiplicando-se as espessuras obtidas para o 
material padrão (base granular) pelos coeficientes estruturais parciais 
correspondentes a cada tipo de material. 
• Com o número de solicitações N, o CBR das camadas, e os 
coeficientes de equivalência estrutural (k), mediante a análise do 
ábaco de dimensionamento forma-se o sistema de inequações para a 
obtenção das espessuras das camadas. 
 
Espessuras das camadas e coeficientes de equivalência estrutural 
 
• Os valores dos coeficientes de equivalência estrutural dependem do 
tipo de material construtivo utilizado no pavimento. 
• Cada camada possui um coeficiente de equivalência estrutural (k), que 
relaciona a espessura que a camada deve possuir de material padrão 
(base granular), com a espessura equivalente do material que 
realmente irá compor a camada. 
Tabela de Coeficientes Estruturais (k) 
 
Obs.: Pesquisas futuras podem justificar mudanças nestes coeficientes. 
 
Componentes do pavimento Coeficiente K
Base ou revestimento de concreto betuminoso 2
Base ou revestimento pré-misturado a quente, de graduação densa 1,7
Base ou revestimento pré-misturado a frio, de graduação densa 1,4
Base ou revestimento betuminoso por penetração 1,2
Camadas granulares 1
Solo cimento com resistência à compressão a 7 dias, superior a 45 kg/cm 1,7
Idem, com resistência à compressão a 7 dias, entre 45 kg/cm e 28 kg/cm 1,4
Idem, com resistência à compressão a 7 dias, entre 28 kg/cm e 21 kg/cm 1,2
Espessuras mínimas de revestimentos 
– São dadas em função de N e do tipo de material do revestimento 
– Finalidade: proteger a camada de base dos esforços impostos pelo 
tráfego e preservar o revestimento de uma ruptura 
 
 
Determinação da espessura total do pavimento 
 
 
 CBR ou ISC = m 
Uma vez determinadas as espessuras Hm, Hn, H20, pelo gráfico, e R pela 
Tabela de espessuras mínimas de revestimento betuminoso, as 
espessuras da base (B), sub-base (h20) e reforço do subleito (hn) são 
obtidas pela resolução sucessiva das seguintes inequações: 
 
KR·R + KB·B ≥ H20 
KR·R + KB·B + KS·h20 ≥ Hn 
KR·R + KB·B + KS·h20 + Kref·hn ≥ Hm 
Observações: 
 
 
1. As espessuras máxima e mínima de compactação das camadas 
granulares são de 20cm e 10cm, respectivamente. 
2. A espessura construtiva mínima das camadas de BASE, SUB-
BASE e REFORÇO DO SUBLEITO = 15 cm 
3. Quando o CBR da sub-base for ≥40 e para N≤106, admite-se substituir 
na inequação H20 por 0,8xH20 
4. Para N >107, recomenda-se substituir na inequação H20 por 1,2xH20 
Onde: 
KR: coeficiente de equivalência estrutural do revestimento 
R: espessura do revestimento 
KB: coeficiente de equivalência estrutural da base 
B: espessura da base 
H20: espessura de pavimento sobre a sub-base 
Ks: coeficiente de equivalência estrutural da sub-base 
h20: espessura da sub-base com CBR igual a 20 
Hn: espessura do pavimento sobre a camada com CBR (ISC) = n 
Kref: coeficiente de equivalência estrutural do reforço de subleito 
hn: espessura do reforço do subleito com CBR (ISC) = n 
Hm: espessura total do pavimento necessária para proteger um material com 
CBR (ISC) = m 
Considerações sobre o controle tecnológico dos materiais 
 
 Características desejáveis para material do subleito 
– CBR (ISC) ≥ 2% 
– Expansão ≤ 2 % (medida com sobrecarga de 10lb) 
 Características desejáveis para materiais a se utilizar em reforço de 
subleito 
– CBR (ISC) > CBR subleito 
– Expansão ≤ 1 % (medida com sobrecarga de 10lb) 
 Características desejáveis para materiais a se utilizar em sub-base 
– CBR (ISC) ≥ 20 
– IG = 0 
– Expansão ≤ 1 % (medida com sobrecarga de 10lb) 
 
 Características desejáveis para materiais a se utilizar em base: 
– CBR (ISC) ≥ 80 ( para N ≥ 5×106) 
– CBR (ISC) ≥ 60 (para N < 5×106) 
– Expansão ≤ 0,5 % (medida com sobrecarga de 10lb) 
– Limite de liquidez ≤ 25 % 
– Índice de Plasticidade ≤ 6 
 
 
 
 
 
 
Exemplos 
 
1) Dimensionar o pavimento para uma estrada, em que N = 5x106, 
sabendo-se que o CBR do subleito é igual a 3 e que se dispõe de 
material para reforço do subleito com CBR igual a 9, de material para 
sub-base com CBR igual a 20 e material para base com CBR igual a 
80. 
 
Solução: 
 
– O revestimento será um concreto betuminoso com espessura de 5cm 
com coeficiente estrutural KR = 2 
– A base tem coeficiente estrutural KB = 1, a sub-base KS = 1 e o 
reforço do subleito KRef = 1. 
 
– Pelo gráfico da espessura total de pavimento para um N = 5x106 e 
CBR do subleito = 3, Hm(H3) = 82cm, Hn(H9) = 45cm e H20 = 25cm. 
 
– R = 5cm 
– 2 · 5 + 1 · B≥ 25 -----B≥ 25 – 10 = 15cm (Base) 
– 2 · 5 + 1 · 15 + 1 · h20 ≥ 45 ----- h20 ≥ 45 – 10 – 15 = 20cm (Sub-base) 
– 2 · 5 + 1 · 15 + 1 · 20 + 1 · hn ≥ 82 ----- hn ≥ 82 – 10 – 15 – 20 = 37cm 
(Reforço do subleito) 
 
2) Dimensionar o pavimento de uma rodovia, onde N = 104, sabendo-
se que o CBR do subleito é igual a 5 e que se dispõe de material para 
reforço do subleito com CBR igual a 8, de material para sub-base com 
CBR igual a 40 e material para base com CBR igual a 80. 
 
Solução: 
 
– O revestimento será um tratamento superficial cuja espessura pode-se 
desprezar 
– A base tem coeficiente estrutural KB = 1, a sub-base KS = 1 e o 
reforço do subleito KRef = 1. 
– Como o material da sub-base tem CBR = 40, pode-se substituir H20 
por 0,8xH20. 
– Pelo gráfico da espessura total de pavimento para um N = 104 e CBR 
do subleito = 5, Hm(H5) = 43cm, Hn(H8) = 33cm e H20 = 18cm, 
podendo ser substituído por 0,8x18 =14,4 ... adota-se 15cm. 
 
– R = 0cm (tratamento superficial) 
– 2 · 0+ 1 · B ≥ 15 ----- B ≥ 15 = 15cm (Base) 
– 2 · 0 + 1 · 15 + 1 · h20 ≥ 33 ----- h20 ≥ 33 – 15 = 18cm (Sub-base) 
– 2 · 0 + 1 · 15 + 1 · 18 + 1 · hn ≥ 43 ----- hn ≥ 43 – 15 – 18 = 10cm 
(Reforço do subleito) 
 
 
3) Determinar o CBR de projeto para os trechos de rodovias de 
acordo com os valores encontrados nos ensaios nas amostras 
coletadas do subleito em campo. 
 
a) 
 
Amostra CBR ( X )
1 4
2 8
3 2
4 3
5 2
6 5
7 4
8 7
9 5
10 3
11 5
b) 
 
 
 
 
 
 
Amostra CBR ( X )
1 10
2 12
3 9
4 8
5 6
6 5
7 9
8 7
9 10
10 15
11 9
12 7
13 8
4) Dimensionar o pavimento para uma estrada, em que N = 5x107, 
dispondo-se dos resultados de ensaios de CBR do subleito, de 
material para reforço do subleito com CBR igual a 10, de material para 
sub-base com CBR igual a 50 e material para base com CBR igual a 
80. 
 
 
Amostra CBR ( X )
1 3
2 9
3 6
4 5
5 2
6 5
7 4
8 10
9 9
10 3
11 1
12 5
13 6
14 7