Aula do dia 25-04-2022 - Dimensionamento

Prévia do material em texto

ESTRADAS II
25/04/2022
DIMENSIONAMENTO 
DE PAVIMENTOS 
FLEXÍVEIS
► O método utilizado baseia-se na metodologia ora adaptada pelo Eng° Murilo Lopes
de Souza e aprovada pelo DNER em 1966 a fim de atender às condições reais
brasileiras, sendo esta a metodologia adota no Brasil.
► Este método considera a capacidade de suporte do subleito e dos materiais
constituintes das camadas do pavimento através do ensaio de ISC, e o pavimento
será dimensionado em função do número N durante o período de projeto definido.
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
► De acordo com o DNIT em seu Manual de Pavimentação, recomenda-se adotar
espessura mínimas do revestimento levando-se em consideração os valores de
número N, conforme tabela 1 a seguir.
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
N ESPESSURA MÍNIMA DE 
REVESTIMENTO BETUMINOSO 
N < 106 Tratamentos Superficiais betuminosos 
106 < N < 5 x 106 Revestimentos Betuminosos com 5,0 cm 
de espessura 
5 x 106 < N < 5 x 107 Concreto betuminoso com 7,5 cm de 
espessura 
107 < N < 5 x 107 Concreto betuminoso com 10,0 cm de 
espessura 
N > 5 x 107 Concreto betuminoso com 12,5 cm de 
espessura 
 Fonte: Manual de Pavimentação do DNIT, 2006, p.147
Tabela 1 - Espessura mínima de revestimento betuminoso
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
► De acordo dom DNIT em seu Manual de Pavimentação, com relação aos materiais a
serem utilizados nas camadas de base, sub-base e reforço de subleito, deverão ser
adotados coeficientes de equivalência estrutural tomando por base os resultados
obtidos na Pista Experimental da AASHTO, conforme tabela 2 a seguir.
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
COMPONENTES DO PAVIMENTO COEFICIENTE K 
Base ou revestimento de concreto betuminoso 2,00 
Base ou revestimento pré-misturado a quente, de graduação densa 1,70 
Base ou revestimento pré-misturado a frio, de graduação densa 1,40 
Base ou revestimento betuminoso por penetração 1,20 
Bases Granulares 1,00 
Solo cimento com resistência à compressão a 7 dias, superior a 45 kg/cm2 1,70 
Idem, com resistência à compressão a 7 dias, entre 45 kg/cm2 e 28 kg/cm2 1,40 
Idem, com resistência à compressão a 7 dias, entre 28 kg/cm2 e 21 kg/cm2 1,20 
 
Tabela 2 - Coeficientes de equivalência estrutural
Fonte: Manual de Pavimentação do DNIT, 2006, p.146.
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
► A figura a seguir, apresenta um ábaco que auxilia na determinação das espessuras
do pavimento desde que se conheça o número N e o ISC de projeto.
► A espessura fornecida por este gráfico considera o material com coeficiente
estrutural K = 1,00, isto é, como se fosse base granular
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
► O ábaco da figura anterior, poderá ser substituído pela fórmula:
Ht = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
► Através do ábaco ou da fórmula citada anteriormente (também está logo abaixo), é
possível determinar as seguintes espessuras:
 Ht ou Hm = espessura total de pavimento necessário para proteger um material
H20 = espessura do revestimento + base sobre a camada de sub-base
HM ou 20 = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
(HR * KR) + (HB * KB) = H20
(HR * KR) + (HB * KB) + (HSB * KSB) = HN
(HR * KR) + (HB * KB) + (HSB * KSB) + (HREF * KREF ) = HM
• HM – espessura total de pavimento necessário para proteger um material (Subleito) 
• HN – espessura do topo do revestimento até o início da camada de reforço de subleito
• H20 – espessura do revestimento + base
• HR – espessura de revestimento
• HB – espessura da base
• HSB – espessura de sub-base
• HREF – espessura da camada de reforço do subleito
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
• Para o material do reforço do subleito, o DNIT recomenda que seu ISC seja maior que
o do subleito e sua expansão seja menor ou igual a 1%
• O material da sub-base deve apresentar ISC maior ou igual a 20%, Índice Grupo (I.G.)
igual a zero e expansão menor ou igual a 1%
• Para o material de base, o DNIT recomenda as seguintes propriedades no material
empregado: ISC ≥ 80%, expansão ≤ 0,5%, limite de liquidez ≤ 25% e índice de
plasticidade ≤ 6%
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
Dados:
 Tráfego de projeto sendo N = 5,0x108 solicitações do eixo de 8,2 toneladas
 Revestimento de concreto betuminoso (ou asfáltico) usinado a quente
 Base de brita graduada (camada granulada), e CBR da base = 95%
 Sub-base de solo, e CBR da sub-base = 25%
 Reforço do subleito de solo, e CBR do reforço do subleito = 7%;
 Subleito de solo, e CBR do subleito = 4%
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
1° PASSO: Definir o valor de HR
O número N do exemplo é de 5 x 108
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
1° PASSO: Definir o valor de HR
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
2° Determinar os valores de K para cada uma das camadas
• KR = 2,00
• KB = 1,00
• KSB = 1,00
• KREF = 1,00
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
3° Determinar os valores de HM
• HM = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• HM – espessura total de pavimento necessário para proteger um material
(Subleito)
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
3° Determinar os valores de HM
• HM = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
HM = 77,67 x (5 x 10
8)0,0482 x (4)-0,598
HM = 89 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
4° Determinar os valores de HN
• HN = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• HN – espessura do topo do revestimento até o início da camada 
de reforço de subleito
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
4° Determinar os valores de HN
• HN = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
HN = 77,67 x (5 x 10
8)0,0482 x (7)-0,598
HN = 64 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
5° Determinar os valores de H20
• H20 = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• H20 – espessura do revestimento + base
• O material da sub-base deve apresentar ISC maior ou igual a 20%
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
5° Determinar os valores de H20
• H20 = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
H20 = 77,67 x (5 x 10
8)0,0482 x (20)-0,598
H20 = 34 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
6° Determinar os valores de HB
H20 = (HR * KR) + (HB * KB)
34 = (12,5 * 2,0) + (HB * 1,0)
HB = (34 – 25)/1,0
HB = 9 cm DNIT: Mínimo 15 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
7° Determinar os valores de HSB
HN = (HR * KR) + (HB * KB) + (HSB * KSB)
64 = (12,5 * 2,0) + (15 * 1,0) + (HSB * 1,0)
HSB = (64-25-15)/1,0
HSB = 24 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
8° Determinar os valores de HREF
HM = (HR * KR) + (HB * KB) + (HSB * KSB) + (HREF * KREF )
89 = (12,5 * 2,0) + (15 * 1,0) + (24 * 1,0) + (HREF * 1,0)
HREF = (89-25-15-24)/1,0
HREF = 25 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 01: Dimensionar um pavimento flexível
HREF = 24 cm Reforço do Subleito - CBR:7%
Subleito - CBR: 4%
HR = 12,5 cm Revestimento - CBUQ
HB = 15 cm Base - CBR: 95%
HSB = 24 cm Sub-base - CBR: 25%
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
Dados:
 Tráfego de projeto sendo N = 5,0x108 solicitações do eixo de 8,2 toneladas
 Revestimento de concreto betuminoso (ou asfáltico) usinado a quente
 Base de brita graduada (camada granulada), e CBR da base = 95% Sub-base de solo, e CBR da sub-base = 25%
 Reforço do subleito de solo, e CBR do reforço do subleito = 7%;
 Subleito de solo, e CBR do subleito = 7%
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
1° PASSO: Definir o valor de HR
• O número N do exemplo é de 
5 x 108.
• O valor de HR será 12,5 cm.
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
2° Determinar os valores de K para cada uma das camadas
• KR = 2,00
• KB = 1,00
• KSB = 1,00
• KREF = 1,00
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
3° Determinar os valores de HM
• HM = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• HM – espessura total de pavimento necessário para proteger um material
(Subleito)
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
3° Determinar os valores de HM
• HM = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
HM = 77,67 x (5 x 10
8)0,0482 x (7)-0,598
HM = 64 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
64 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
4° Determinar os valores de HN
• HN = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• HN – espessura do topo do revestimento até o início da camada 
de reforço de subleito
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
4° Determinar os valores de HN
• HN = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
HN = 77,67 x (5 x 10
8)0,0482 x (7)-0,598
HN = 64 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
5° Determinar os valores de H20
• H20 = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• H20 – espessura do revestimento + base
• O material da sub-base deve apresentar ISC maior ou igual a 20%
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
5° Determinar os valores de H20
• H20 = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
H20 = 77,67 x (5 x 10
8)0,0482 x (20)-0,598
H20 = 34 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
6° Determinar os valores de HB
H20 = (HR * KR) + (HB * KB)
34 = (12,5 * 2,0) + (HB * 1,0)
HB = (34 – 25)/1,0
HB = 9 cm DNIT: Mínimo 15 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
7° Determinar os valores de HSB
HN = (HR * KR) + (HB * KB) + (HSB * KSB)
64 = (12,5 * 2,0) + (15 * 1,0) + (HSB * 1,0)
HSB = (64-25-15)/1,0
HSB = 24 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
8° Determinar os valores de HREF
HM = (HR * KR) + (HB * KB) + (HSB * KSB) + (HREF * KREF )
64 = (12,5 * 2,0) + (15 * 1,0) + (24 * 1,0) + (HREF * 1,0)
HREF = (64-25-15-24)/1,0
HREF = 0 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 02: Dimensionar um pavimento flexível
Subleito - CBR: 7%
HR = 12,5 cm Revestimento - CBUQ
HB = 15 cm Base - CBR: 95%
HSB = 24 cm Sub-base - CBR: 25%
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
Dados:
 Tráfego de projeto sendo N = 2,0x107 solicitações do eixo de 8,2 toneladas
 Revestimento de concreto betuminoso (ou asfáltico) usinado a quente
 Base de BGTC, CBR da base = 100%
 Sub-base de solo-cimento, e CBR da sub-base = 40%
 Subleito de solo, e CBR do subleito = 10%
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
1° PASSO: Definir o valor de HR
• O número N do exemplo é de 
2 x 107.
• O valor de HR será 10,0 cm.
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
2° Determinar os valores de K para cada uma das camadas
• KR = 2,00
• KB = 1,70
• KSB = 1,40
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
3° Determinar os valores de HM
• HM = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• HM – espessura total de pavimento necessário para proteger um material
(Subleito)
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
3° Determinar os valores de HM
• HM = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
HM = 77,67 x (2 x 10
7)0,0482 x (10)-0,598
HM = 44 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
4° Determinar os valores de HN
• HN = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• HN – espessura do topo do revestimento até o início da camada 
de reforço de subleito
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
4° Determinar os valores de HN
• HN = Não será calculado neste caso
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
5° Determinar os valores de H20
• H20 = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• H20 – espessura do revestimento + base
• O material da sub-base deve apresentar ISC maior ou igual a 20%
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
5° Determinar os valores de H20
• H20 = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
H20 = 77,67 x (2 x 10
7)0,0482 x (20)-0,598
H20 = 29 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
6° Determinar os valores de HB
H20 = (HR * KR) + (HB * KB)
29 = (10,0 * 2,0) + (HB * 1,7)
HB = (29 – 20)/1,7
HB = 5 cm DNIT: Mínimo 15 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
7° Determinar os valores de HSB
HM = (HR * KR) + (HB * KB) + (HSB * KSB)
44 = (10,0 * 2,0) + (15 * 1,7) + (HSB * 1,4)
HSB = (44-20-25,5)/1,4
HSB = -1 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
Podemos neste caso optar por outras soluções para as
camadas de base e sub-base, sendo que, esta tomada de
decisão, irá fazer com que o projeto tenha redução de custo.
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 04: Dimensionar um pavimento flexível
Dados:
 Tráfego de projeto sendo N = 2,0x107 solicitações do eixo de 8,2 toneladas
 Revestimento de concreto betuminoso (ou asfáltico) usinado a quente
 Base de solo-brita, CBR da base = 90%
 Sub-base de solo-cal, e CBR da sub-base = 35%
 Subleito de solo, e CBR do subleito = 10%
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 04: Dimensionar um pavimento flexível
1° PASSO: Definir o valor de HR
• O número N do exemplo é de 
2 x 107.
• O valor de HR será 10,0 cm.
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 04: Dimensionar um pavimento flexível
2° Determinar os valores de K para cada uma das camadas
• KR = 2,00
• KB = 1,00
• KSB = 1,00
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 04: Dimensionar um pavimento flexível
3° Determinar os valores de HM
• HM = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• HM – espessura total de pavimento necessário para proteger um material
(Subleito)
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 04: Dimensionar um pavimento flexível
3° Determinar os valores de HM
• HM = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
HM = 77,67 x (2 x 10
7)0,0482 x (10)-0,598
HM = 44 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 04: Dimensionar um pavimento flexível
4° Determinar os valores de HN
• HN = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• HN – espessura do topo do revestimento até o início da camada 
de reforço de subleito
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 04: Dimensionar um pavimento flexível
4° Determinar os valores de HN
• HN = Não será calculado neste caso
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 03: Dimensionar um pavimento flexível
5° Determinar os valores de H20
• H20 = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
• H20 – espessura do revestimento + base
• O material da sub-base deve apresentar ISC maior ou igual a 20%
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 04: Dimensionar um pavimento flexível
5° Determinar os valores de H20
• H20 = 77,67 x N
0,0482 x ISC-0,598
H20 = 77,67 x (2 x 10
7)0,0482 x (20)-0,598
H20 = 29 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 04:Dimensionar um pavimento flexível
6° Determinar os valores de HB
H20 = (HR * KR) + (HB * KB)
29 = (10,0 * 2,0) + (HB * 1,0)
HB = (29 – 20)/1,0
HB = 9 cm DNIT: Mínimo 15 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 04: Dimensionar um pavimento flexível
7° Determinar os valores de HSB
HM = (HR * KR) + (HB * KB) + (HSB * KSB)
44 = (10,0 * 2,0) + (15 * 1,0) + (HSB * 1,0)
HSB = (44-20-15)/1,0
HSB = 9 cm DNIT: Mínimo 15 cm
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS
Exemplo 04: Dimensionar um pavimento flexível
Subleito - CBR: 10%
HR = 10,0 cm Revestimento - CBUQ
HB = 15 cm Base - CBR: 90%
HSB = 15 cm Sub-base - CBR: 35%