Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Universidade Federal de Campina Grande Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Unidade Acadêmica de Engenharia Civil Laboratório de Engenharia de Pavimentos DISCIPLINA: PAVIMENTAÇÃO Professor: Dr. JOHN KENNEDY GUEDES RODRIGUES GRUPO 1 PROJETO DE DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTO FLEXÍVEL Discentes Alysson Kaio de Brito - 110210551 Cintia Queiroz Azevedo - 109210312 Marcio Fernandes Júnior - 110150012 Priscila Barros Ramalho - 110150140 Valdeir Gonçalves da Silva Filho - 110110418 Yáscara Maia Araújo de Brito - 110110889 CAMPINA GRANDE – PB FEVEREIRO DE – 2015 1 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Ábaco que relaciona a Constante do anel com o Índice Suporte California. ................ 5 Figura 2 - Ábaco para obtenção da altura da camada de acorddo com CBR e N.......................... 8 Figura 3 - Ábaco para obtenção da altura da camada de acorddo com CBR e N.......................... 9 Figura 4 - Ábaco para obtenção da altura da camada de acorddo com CBR e N........................ 10 Figura 5 - Esboço das camadas do pavimento fléxivel. .............................................................. 11 LISTA DE TABELAS Tabela 1- Relação aproximada entre tipo de solo de subleito e coeficiente de recalque. ............. 4 Tabela 2 - Tabela de Classificação dos Solos AASHTO M 145. .................................................. 4 Tabela 3 - Tabelas que relaciona o IG com o ISIG. ...................................................................... 5 Tabela 2 - Dados de Tráfego. ........................................................................................................ 6 Tabela 3 - Coeficientes de equivalência estrutura espessura do pavimento. ................................. 7 Tabela 4 - Determinação da espessura da camada de CBUQ. ...................................................... 8 Tabela 5 - Espessura das Camadas. ............................................................................................. 11 2 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 3 1.1. Justificativa ................................................................................................................... 3 1.2. Objetivo ......................................................................................................................... 3 2. CÁLCULOS PRELIMINARES ............................................................................................ 4 2.1. Dados do Projeto ........................................................................................................... 4 2.2. Determinação do IS ....................................................................................................... 4 2.3. Verificação da qualidade dos materiais ......................................................................... 5 2.4. Verificação do tráfego ................................................................................................... 6 2.5. Determinação dos coeficientes estruturais do pavimento (tabelas) ............................... 7 3. DIMENSIONAMENTO ....................................................................................................... 8 3.1. Determinação do H20 ..................................................................................................... 8 3.2. Determinação do B ........................................................................................................ 9 6.3. Determinação do Hn ...................................................................................................... 9 6.4. Determinação do Hm .................................................................................................... 10 7. RESULTADOS ................................................................................................................... 11 8. QUANTITATIVO ............................................................................................................... 11 9. CONCLUSÃO .................................................................................................................... 12 10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 13 3 1. INTRODUÇÃO 1.1. Justificativa Será utilizado o método DNIT para o dimensionamento do pavimento flexível de uma rodovia com duas faixas de tráfego simples, 3,6 m de comprimento cada. O procedimento normal é o dimensionamento em função do CBR. Recomenda- se que, em nenhum caso, o grau de compactação do subleito e das diferentes camadas seja inferior a 100 % com relação ao ensaio AASTHO normal. Os materiais do subleito devem apresentar uma expansão, medida no ensaio CBR, menor ou igual a 2%. No dimensionamento, supõe-se sempre, que há uma drenagem superficial adequada e que o lençol d’água subterrâneo foi rebaixado a, pelo menos, 1,50 m em relação ao greide de regularização. A espessura mínima a adotar para compactação de camadas granulares é de 10 cm, a espessura total mínima para estas camadas, quando utilizadas, é de 15 cm e a espessura máxima para compactação é de 20 cm. (Recomendações do DNIT) 1.2. Objetivo Apresentar o dimensionamento das espessuras de cada camada que compõe o pavimento flexível e levantar o quantitativo dos materiais empregados nas mesmas. 4 2. CÁLCULOS PRELIMINARES 2.1. Dados do Projeto TDM0= 2.220 veículos/dia (Vm); Período de projeto: P = 15 anos; Taxa de crescimento de 6% ao ano (linear); Fator climático igual a 1 (FR). CBR do Subleito: K= 25 MPa/m (Constante de Recalque) Sub-base – 25 cm (CBR ≥ 20%) Reforço do subleito – Se necessário 15 cm (CBR ≥ 10%) 2.2. Determinação do IS A partir do coeficiente de recalque K = 25 MPa/m, encontrou-se o tipo de solo de subleito pela Tabela 1 abaixo. Tabela 1- Relação aproximada entre tipo de solo de subleito e coeficiente de recalque. Fonte – Notas de Aula (Construções de Estradas e Vias Urbanas). CASTRO, Bruno A. C. A partir do tipo de solo encontrado (A4) encontrou-se o índice de grupo do mesmo na Tabela 2, abaixo. Tabela 2 - Tabela de Classificação dos Solos AASHTO M 145. Fonte:<http://www.dot.state.oh.us/Divisions/ConstructionMgt/OnlineDocs/2013MOP/200/203.htm>. 5 Com o índice de grupo encontrado, IG = 8, afere-se o ISIG = 7, como mostrado na Tabela 3 ao lado. Logo: ISIG = 7 % ISCBR = 4 % (Como mostra a Figura 1, posteriormente). IS = 4 + 7 2 = 5,5 % → Como o IS ≤ ISCBR, então o IS = ISCBR = 4 %. 2.3. Verificação da qualidade dos materiais Reforço de subleito: CBRREF> CBRSL, onde CBRREF ≥ 10%. Observa-se que KSL (camada semi-infinita) = 25 MPa/m indica um CBRSUBLEITO igual a 4% como mostra a Figura 1 abaixo. Figura 1 - Ábaco que relaciona a Constante do anel com o Índice Suporte California. Fonte – Notas de Aula 01 do Prof. Dr. John Kennedy Guedes Rodrigues – UFCG/DEC. (http://lep.dec.ufcg.edu.br/). Como CBRREF ≥ 10%. Logo o critério de CBRREF > CBRSL é satisfeito. Sub-base: CBRSB ≥ 20%. (Especificação de projeto). Tabela 3 - Tabelas que relaciona o IG com o ISIG. Fonte – Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis. SOUSA, M. L. 6 2.4. Verificação do tráfegoTabela 4 - Dados de Tráfego. EIXO SIMPLES (T) NÚMERO % VDMi (veic./dia ) FATOR DE EQUIVALÊNCIA (f) EQUIVALÊNCIA DE OPERAÇÕES <5 (média 2,4) 2 50,0 555,0 - - 6 2 15,0 166,5 0,3 4,5 8 3 5,0 55,5 1,0 5,0 12 3 6,0 66,6 8,0 48,0 15 3 4,0 44,4 12,5 50,0 TANDEM 9 2 10,0 111,0 0,3 3,0 15 3 5,0 55,5 4,0 20,0 17 3 5,0 55,5 15,0 75,0 SOMATÓRIO 100,0 1110,0 - 205,7 𝒙 = ∑ 𝒙 % = 𝟓𝟎 + 𝟏𝟓 + 𝟓 + 𝟔 + 𝟒 = 𝟖𝟎 % = 𝟎, 𝟖 (𝒆𝒊𝒙𝒐 𝒅𝒖𝒑𝒍𝒐) 𝒚 = ∑ 𝒙 % = 𝟏𝟎 + 𝟓 + 𝟓 = 𝟐𝟎 % = 𝟎, 𝟐 (𝒆𝒊𝒙𝒐 𝒕𝒓𝒊𝒑𝒍𝒐) ∑(𝑷) × (𝑭𝑬𝑪) = 𝟐𝟎𝟓, 𝟕 Cálculo do Fator de Eixos (FE) FE = 2x + 3y + 4z FE = 2. (0,8) + 3. (0,2) + 4. (0) FE = 2,2 Cálculo do fator de Carga (FC) FC = ∑(P) × (FEC) 100 = 205,7 100 = 2,057 7 Volume médio de tráfego Estimativa do volume médio de tráfego por dia a partir do método aritmético: 𝑽𝒎 = 𝑽𝟏 × (𝟐 + (𝑷 − 𝟏) × 𝒕 𝟏𝟎𝟎⁄ 𝟐 𝑉𝑚 = 1110 × (2 + (15 − 1) × 6 100⁄ 2 𝑉𝑚 = 1576,2 𝑣𝑒í𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠 / 𝑑𝑖𝑎 Número de operações do eixo simples padrão 𝑵 = 𝟑𝟔𝟓 × 𝑷 × 𝑽𝒎 × 𝑭𝑬 × 𝑭𝑪 × 𝑭𝑹 𝑁 = 365 × 15 × 1576,2 × 2,2 × 2,057 × 1 𝑁 = 3,9 × 107 2.5. Determinação dos coeficientes estruturais do pavimento (tabelas) Tabela 5 - Coeficientes de equivalência estrutura espessura do pavimento. Fonte – Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis. SOUSA, M. L. Recomendação do DER/SP: KR: Revestimento de CBUQ → KR = 2,00 KB: Base de camada granular → KB = 0,77 KSB: Sub-Base. Como CBRREF < 3CBRSL, temos: KSB = √ 𝐶𝐵𝑅𝑆𝐵 3 𝑋 𝐶𝐵𝑅 𝑅𝐸𝐹 3 = √ 20 3 𝑋 10 3 = 0,87 KREF = 1,0. 8 3. DIMENSIONAMENTO Tabela 6 - Determinação da espessura da camada de CBUQ. Fonte – Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis. SOUSA, M. L. Método de DNIT para 107 < N = 3,9 x 107 < 5,0 x 107: → CBUQ de R=10 cm de espessura. 3.1. Determinação do H20 Entrando no ábaco com o valor do CBR da sub-base e o número de operações do eixo N determina-se o valor de H20. Assim, tem-se: CBR20 (Sub-base) = 20 % N = 3,9 x 107 → H20 = 26 cm. Figura 2 - Ábaco para obtenção da altura da camada de acorddo com CBR e N. Fonte – Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis. SOUSA, M. L. 9 3.2. Determinação do B Sabendo que o revestimento tem 10 cm, verifica-se: (𝑅. 𝐾𝑅) + (𝐵. 𝐾𝐵) ≥ 𝐻20 (10𝑥2) + (𝐵𝑥0,77) ≥ 26 𝐵 ≥ 7,8 𝑐𝑚 A espessura mínima total recomendada para camadas granulares pelo DNIT é de 15 cm, logo, adota-se como espessura da camada de base B=15 cm. 6.3. Determinação do Hn Entrando no ábaco com o valor do CBR do reforço do subleito e o número de operações do eixo N determina-se o valor de Hn. Assim, tem-se: CBR10 (Ref. Subleito) = 10 % N = 3,9 x 107 → Hn = 43 cm. Com o valor de Hn encontra-se o valor de h20 a partir da seguinte especificação: (𝑅. 𝐾𝑅) + (𝐵. 𝐾𝐵) + (ℎ20. 𝐾𝑆𝑏) ≥ 𝐻𝑛 (10 .2) + (15.0,77) + (ℎ20. 0,87) ≥ 43,0 ℎ20 ≥ 13,2 Figura 3 - Ábaco para obtenção da altura da camada de acorddo com CBR e N. Fonte – Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis. SOUSA, M. L. 10 O projeto especifica que a espessura mínima de h20 (camada de Sub-base) seja de 25 cm, devemos, portanto adotar o valor de h20 = 25 cm. 6.4. Determinação do Hm Entrando no ábaco com o valor do CBR subleito e o número de operações do eixo N determina-se o valor de Hm. Assim, tem-se: CBRSUBLEITO = 4 % N = 3,9 x 107 → Hm = 73 cm. Com o valor de Hm encontra-se o valor de hn a partir da seguinte especificação: (𝑅. 𝐾𝑅) + (𝐵. 𝐾𝐵) + (ℎ20. 𝐾𝑆) + (ℎ𝑛. 𝐾𝑟𝑒𝑓) ≥ 𝐻𝑀 (10.2) + (15.0,77) + (25.0,87) + (ℎ𝑛. 1,0) ≥ 73,0 ℎ𝑛 ≥ 19,7 O projeto especifica uma espessura mínima de 15 cm para reforço do subleito, como a encontrada foi maior que esta, adota-se hn = 20 cm para melhor trabalhabilidade. Figura 4 - Ábaco para obtenção da altura da camada de acorddo com CBR e N. Fonte – Método de Projeto de Pavimentos Flexíveis. SOUSA, M. L. 11 7. RESULTADOS As dimensões encontradas para as camadas do pavimento utilizando o Método do DNIT para dimensionamento de pavimentos flexíveis estão resumidas na Tabela 5. Tabela 7 - Espessura das Camadas. Camada Espessura (cm) Revestimento 10 Base 15 Sub-Base 25 Reforço do Subleito 20 REVESTIMENTO BASE SUB-BASE REFORÇO DO SUBLEITO SUBLEITO Figura 5 - Esboço das camadas do pavimento fléxivel. 8. QUANTITATIVO Revestimento de CBUQ: R = 10 cm Base Granular: B = 15 cm Sub-base: h20 = 25 cm Reforço de subleito: hn= 20 cm Para o reforço do Subleito, tem-se: 𝑉 = 𝐶𝑥𝐿𝑥 hn 𝑉 = 150𝑥7,2𝑥 0,20 𝑉 = 216 𝑚³ Para a Camada de Sub-base, tem-se: 𝑉 = 𝐶𝑥𝐿𝑥 h20 𝑉 = 150𝑥7,2𝑥 0,25 𝑉 = 270 𝑚³ H20 25 cm = Hn 50 cm Hm 70 cm 15 25 20 10 12 Para a camada de Base Granular, tem-se: 𝑉 = 𝐶𝑥𝐿𝑥𝐵 𝑉 = 150𝑥7,2𝑥 0,15 𝑉 = 162 𝑚³ Para a camada de Revestimento, tem-se: 𝑉 = 𝐶𝑥𝐿𝑥𝑅 𝑉 = 150𝑥7,2𝑥 0,10 𝑉 = 108 𝑚³ 9. CONCLUSÃO Os dimensionamentos das camadas foram devidamente feitos obedecendo ao método de Dimensionamento de Pavimentos Flexíveis do DNIT. Os quantitativos de materiais de cada camada foram apresentados, sendo eles calculados com base no comprimento da rodovia (150 m ou 7 Est + 10 m) , na largura da pista (7,2 m) e na espessura de cada camada obtidas através do dimensionamento. 13 10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS SOUSA, Murillo Lopes. MÉTODO DE PROJETO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS. DNER-1981. RODRIGUES, John K. G. Notas de Aula da Disciplina Pavimentação. UFCG/DEC. Disponível em: <http://lep.dec.ufcg.edu.br/>. Acesso em 25 de Fevereiro de 2015 ás 21:23 h. MARQUES, Geraldo L. O. Notas de Aula da Disciplina Pavimentação. UFJF/DEC. Disponível em: < http://www.ufjf.br/pavimentacao/files/2012/03/Notas-de-Aula-Prof.- Geraldo.pdf>. Acesso em 25 de Fevereiro de 2015 ás 22:13 h. CR UZ EIR O R. GIVALDO MENEZES R. JU AR EZ MA CE DO DA SI LV A TV ? ? ? ? ? ? ? ? C al ha TV 60 15 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Ma teri al d e 73 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X LU CA S C al ha X X X X X 24 11 25 36 30 20 Sa pa ta 10 8 X X X X X X R. RA UL PE RE IRA SA NT OS TV 54 98 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 95 40 PR C= PT - E st 5+ 15 .41 Butano PC = 1+ 14 .59 PT = 4 +00 .49 PC = 0 +09 7.3 64 PT = 0+ 14 9.3 29 502 504 506 508 510 0 1 2 3 4 5 6 7 Cota = 502,926 (cx de passagem) 100.00 e = 0.346 Cota504.800 PIV - Est 5+0 PC V - E st 2 +1 0 C ot a 50 5. 34 0 PT V= PC V - E st 7 +1 0 C ot a 50 5. 64 4 -1.081% C ot a 50 5. 64 4 502 504 506 510 ???????????????????????????????? DISTRITO SETOR QUADRA FACE LOTE PROJETO: ????????? ????????????? ????????????????? OBS: CONFERIR MEDIDAS "in loco" PROJETO EXECUTIVO ?????????????????? ???????????????????????????????????????????????????? 01/02 PERFIL LONGITUDINAL - DIMENSIONAMENTO A SER EXECUTADO ENTRE AS ESTACAS 0+0,00 E 7+10,0. ????????????????? escala: 1/500 PERFIL LONGITUDINAL escala: 1/1000 ????????????????????????????????????????????? - ALYSSON KAIO DE BRITO - CINTIA QUEIROZ AZEVEDO ????????????????????????? - PRISCILA BARROS RAMALHO ?????????????????????????????????? ?????????????????????????????? ???????????? ????????????? CR UZ EIR O C al ha C al ha PC = 1+ 14 .59 PT = 4 +00 .49 PC = 0 +09 7.3 64 PT = 0+ 14 9.3 29E : 0 +0 ,00 E: 7+ 10 ,0 A A Sub-leito ???????????????????? Sub-base Base Revestimento OBS: CONFERIR MEDIDAS "in loco" PLANTA DE BAIXA ENTRE AS ESTACAS 0+0,00 E 7+10,00 escala: 1/500 ???????????????????????????????? DISTRITO SETOR QUADRA FACE LOTE PROJETO: ????????? ????????????? PLANTA BAIXA PROJETO EXECUTIVO ?????????????????? ???????????????????????????????????????????????????? 02/02 ????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????? - ALYSSON KAIO DE BRITO - CINTIA QUEIROZ AZEVEDO ????????????????????????? - PRISCILA BARROS RAMALHO ?????????????????????????????????? ?????????????????????????????? ???????????? ????????????? ???????????????????????????????? ????????????????????????????????? escala: 1/20 ?????????????????????????????????????????? - ESPESSURA DA SUB-BASE: 25cm; - ESPESSURA DA BASE: 15cm; - ESPESSURA DO REVESTIMENTO: 10cm;
Compartilhar