004-Dimens Pav Flexíveis - Método DNER-CBR

Prévia do material em texto

Dimensionamento de 
Pavimentos Flexíveis 
Método do DNER 
Adaptação do Método do 
CBR/USACE 
TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 
Referências 
Balbo (2007) – Capítulo 10 
Medina (1997) – Capítulo 5 
Método de Dimensionamento de Pavimentos Flexíveis – IPR 667 
Manual de Pavimentação – IPR-719 
Pinto e Preussler (2010) – Capítulo 8 
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
2 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
 Método do DNER/1966 – 3ª ed. rev. 1981 
 Adaptado pelo eng. Murilo Lopes de Souza 
 Baseado nas curvas da USACE/CBR 
corrigidas para o tráfego rodoviário 
 Considera algumas conclusões dos estudos 
experimentais da AASHTO 
 Critério de Ruptura 
 Cisalhamento das camadas granulares e solos 
 Deformação excessiva em trilha de rodas 
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
3 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
 Método do DNER/1966 – 3ª ed. rev. 1981 
 Parâmetros de Dimensionamento 
 CBR estatístico 
 Indica a compactação dos solos e demais 
camadas granulares (GC≥100% da energia 
indicada nas Especificações Gerais) 
 Tráfego  N  FEC  USACE (eixo padrão: 
ESRD com 8,2 t) 
 Subleito 
 CBR ≥ 2% 
 Expansibilidade máxima  2% 
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
4 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
 Método do DNER/1966 – 3ª ed. rev. 1981 
 Parâmetros de Dimensionamento 
 Reforço do Subleito 
 CBR > CBRsubleito 
 Expansibilidade ≤1% 
 Sub-base 
 CBR ≥ 20% 
 IG = 0 
 Expansibilidade ≤ 1% (sobrecarga de 10 lbs) 
 Base 
 CBR ≥ 80% 
 LL ≤ 25 e IP ≤ 6 , caso contrário equivalente de areia E.A ≥ 
30% 
 Expansibilidade ≤ 0,5% (sobrecarga de 10 lbs) 
 Para N ≤ 106  CBR ≥ 60% 
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
5 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
 Método do DNER/1966 – 3ª ed. rev. 1981 
 Condições para o Revestimento Betuminoso 
 
 
 
 
 Se empregados tratamentos superficiais, as bases 
granulares deverão possuir coesão, pelo menos 
aparente (capilaridade ou entrosamento de 
partículas) 
 Espessuras mínimas recomendadas com base na 
experiência nacional (anos 1960) para evitar a 
ruptura do revestimento (critério empírico) 
N Espessura Mínima de Revestimento Betuminoso
N 10
6
Tratamentos Superficiais Betuminosos
10
6 
< N 5x10
6
Revestimentos Betuminosos com 5,0 cm de espessura
5x10
6 
< N 10
7
Concreto Betuminoso com 7,5 cm de espessura
10
7 
< N 5x10
7
Concreto Betuminoso com 10,0 cm de espessura
N >5x10
7
Concreto Betuminoso com 12,5 cm de espessura
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
6 
 
Fonte: Apostila Prof. Balbo 
 Método do DNER/1966 – 3ª ed. rev. 1981 
 Dimensionamento 
 Estrutura Genérica 
 
 
 
 
 
 
 Espessura Total sobre o Subleito (Hm) 
 Em termos de material granular (padrão)  proteção do 
subleito 
 Parâmetros Necessários 
 N 
 CBRsubleito (CBRm)  20% 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
7 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
 Método do DNER/1966 – 
3ª ed. rev. 1981 
 Dimensionamento 
 Espessura Total sobre 
o Subleito (Hm) 
 Ábaco de 
Dimensionamento 
 Espessuras 
equivalentes em 
termos de brita 
graduada 
 
598,00482,067,77  CBRNHt
Fonte: DNIT (IPR-719) 
Fórmula aproximada. Super-
dimensiona para N muito 
pequeno. Usar para N>106 
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
8 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
 Método do DNER/1966 – 3ª ed. rev. 1981 
 Dimensionamento 
 Espessura Total sobre o Reforço do Subleito (Hn) 
 Em termos de material granular (padrão)  proteção do reforço 
 Parâmetros Necessários 
 N 
 CBR do reforço (CBRn) 
 Lembrar que CBRn > CBRm 
 Espessura Total sobre a Sub-base (H20) 
 Em termos de material granular (padrão)  proteção da sub-
base 
 Parâmetros Necessários 
 N 
 CBR da sub-base (compulsoriamente CBR = 20% para 
projeto  favor da segurança) 
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
9 
 Método do DNER/1966 – 3ª ed. rev. 1981 
 Dimensionamento 
 Cálculo das espessuras reduzidas 
 Função do material empregado 
 Conceito Básico 
 Coeficientes de Equivalência Estrutural: número empírico 
que relaciona a capacidade de difusão das tensões sobre o 
subleito que um material qualquer possui em relação ao 
material padrão (BG) 
 Solução das Inequações 
R . Kr + B . Kb ≥ H20 
R . Kr + B . Kb +h20 . Ks ≥ Hn 
R . Kr + B . Kb +h20 . Ks + hn . Kref ≥ Hm 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
 Se CBR (sub-base) ≥ 40 e N ≤ 106 
 R . Kr + B . Kb ≥ 0,2 . H20 
 Se N ≥ 107 
 R . Kr + B . Kb ≥ 1,2 . H20 
Facultativo 
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
10 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
 Método do DNER/1966 – 3ª ed. rev. 1981 
 Cálculo das espessuras reduzidas 
 Coeficientes de Equivalência Estrutural (K) 
Material da camada Materiais Típicos Valor de K 
Revestimento ou base de 
concreto betuminoso usinado a 
quente 
 
CBUQ 
 
2,0 
Revestimento ou base de pré-
misturado denso a quente 
PMQ 1,7 
Revestimento ou base de pré-
misturado denso a frio 
PMF 1,4 
Revestimento ou base 
betuminosa por penetração 
PMAF, MB, TSS, TSD,TST 1,2 
Camadas de materiais granulares BGS, MH, BC, SB 1,0 
Sub-base Granular 0,77 
Ref. do Subleito – de qualquer natureza 0,71 
Mat. Estabilizado com cimento 
Rc7 > 4,5 MPa 
BGTC, SC 1,7 
Mat. Estabilizado com cimento 
2,8 < Rc7 < 4,5 MPa 
SC 1,4 
Mat. Estabilizado com cimento 
2,1 < Rc7 < 2,8 MPa 
SMC 1,2 
Mat. Estabilizado com cal Solo-cal 1,2 
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
11 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
 Método do DNER/1966 – 3ª ed. rev. 1981 
 Dimensionamento 
 Espessura construtiva mínima de camadas 
granulares  15 cm (para compactação: 10 - 20 cm) 
 Considerações Finais 
 Método Semi-Empírico 
 Adaptação não considerou nossas particularidades 
 Critério de Ruptura  Resistência (Cisalhamento) e 
Deformação permanente excessiva (ATR) 
 Não faz menção ao processo de ruptura por fadiga 
 presente nos pavimentos atuais 
 Necessidades adicionais: Verificação à Fadiga por 
meio de processos mecanicistas... 
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
12 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
 Método do DNER/1966 – 3ª ed. rev. 1981 
 Espessuras Construtivas 
UFSM - CT - Depto. Transportes 
Infraestrutura de Transportes 
13 
Dimensionamento - Pavimento Flexível 
 Método do DNER/1966 – 3ª ed. rev. 1981 
 
 Exemplo 
 
 Dimensionar o pavimento para uma estrada em que 
N=1,5 x 106, sabendo-se que o subleito apresenta 
CBR=8, e que se dispões de material para sub-base e 
base.