TCC Pavimento Rígido - Pedro Henrique de Paula

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FUNDAÇÃO MINEIRA DE EDUCAÇÃO E CULTURA – FUMEC 
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU EM 
PAVIMENTAÇÃO E RESTAURAÇÃO RODOVIÁRIA 
 
 
 
 
Pedro Henrique de Paula 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS 
Ênfase em adição de fibras de aço ao concreto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, 
Outubro/2018 
 
 
 
 
 
Pedro Henrique de Paula 
 
 
 
 
 
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS 
Ênfase em adição de fibras de aço ao concreto 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado 
ao Programa de Pós-graduação em 
Pavimentação e Restauração Rodoviária da 
Universidade FUMEC, como requisito parcial à 
obtenção do título de Especialista em 
Pavimentação e Restauração Rodoviária. 
 
 
Orientador: M. Sc. Dalter Pacheco Godinho 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, 
Outubro/2018 
 
 
AGRADECIMENTO 
 
 
Primeiramente, agradeço a minha família, pelo apoio, incentivo e paciência ao 
longo dessa minha jornada acadêmica. 
Aos meus colegas e amigos que, de alguma forma, participaram, me 
aconselharam e me auxiliaram ao longo do curso e no processo de elaboração desse 
trabalho. 
Aos professores José Flávio e Dalter Pacheco pelos ensinamentos 
transmitidos, conselhos e disponibilidade para ajudar e esclarecer as dúvidas que por 
vezes surgiram. 
E a todos que direta ou indiretamente contribuíram para a conclusão de mais 
essa etapa da minha vida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
No presente trabalho buscou-se abordar as etapas de dimensionamento de pavimento 
rígido através do Método da Portland Cement Association de 1984 (PCA/84), 
apresentado no Manual de Pavimentos Rígidos de Departamento Nacional de 
Transportes (DNIT), objetivando realizar um projeto de pavimentação de um trecho de 
rodovia entre os municípios de Itabira e Senhora do Carmo. Foi elaborado um 
referencial teórico apresentando os principais conceitos relativos ao tema, a saber: 
estudos de tráfego; estudos geológicos-geotécnicos; dimensionamento das placas de 
concreto do revestimento; memorial descritivo dos materiais utilizados e estimativa de 
custos. Ao final foram apresentados conceitos sobre adição de fibras de aço ao 
concreto do pavimento. 
Palavra-chave: Dimensionamento. Pavimento Rígido. Método PCA/84 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
 
In the present work, the steps of rigid pavement design were analyzed through the 
Portland Cement Association Method of 1984 (PCA / 84), presented in the Manual of 
Rigid Pavements of the National Department of Transportation (DNIT), aiming to carry 
out a paving project of a stretch of highway between the municipalities of Itabira and 
Senhora do Carmo. A theoretical framework was elaborated presenting the main 
concepts related to the theme, namely: traffic studies; geological-geotechnical studies; 
dimensioning of the concrete slabs of the coating; descriptive memo of the materials 
used and cost estimates. At the end, concepts were presented on the addition of steel 
fibers to the pavement concrete. 
Keywords: Dimensioning, Rigid Pavement, Method PCA/84 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
Figura 1 - Ábaco de análise de fadiga do 1º e 3º segmentos com 22cm .................. 64 
Figura 2 - Ábaco de análise de erosão do 1º e 3º segmentos com 22cm ................. 65 
Figura 3 - Ábaco de análise de fadiga do 1º e 3º segmentos com 21cm .................. 70 
Figura 4 - Ábaco de análise de erosão do 1º e 3º segmentos com 21cm ................. 71 
Figura 5 - Ábaco de análise de fadiga do 2º segmentos com 22cm .......................... 77 
Figura 6 - Ábaco de análise de erosão do 2º segmentos com 22cm ........................ 78 
Figura 7 - Ábaco de análise de fadiga do 2º segmento com 21 cm .......................... 83 
Figura 8 - Ábaco de análise de erosão do 2º segmento com 21 cm ......................... 84 
Figura 9 - Ábaco de análise de fadiga do 4º segmento com 22 cm .......................... 90 
Figura 10 - Ábaco de análise de erosão do 4º segmento com 22 cm ....................... 91 
Figura 11- Ábaco de análise de fadiga do 4º segmento com 21 cm ......................... 96 
Figura 12- Ábaco de análise de erosão do 4º segmento com 21 cm ........................ 97 
Figura 13 - Seção Tipo .............................................................................................. 98 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
 
Tabela 1 - Número de furos de sondagem por extensão de corte ............................ 28 
Tabela 2 - Bitola, comprimento e espaçamento de barras de transferência ............. 32 
Tabela 3 - Fatores de forma recomendados para selante vasado no local ............... 37 
Tabela 4 - Abertura de junta e largura recomendadas para selantes pré-moldados . 37 
Tabela 5 - Fatores de segurança para as cargas (FSC) ........................................... 37 
Tabela 6 - VMDAT segmentado e Taxa de crescimento ........................................... 38 
Tabela 7 - VMDAT segmentado Composição Percentual do Tráfego ....................... 39 
Tabela 8 - Número de solicitações para cada tipo de veículo ................................... 40 
Tabela 9 - Número de solicitações para cada tipo de eixo ........................................ 41 
Tabela 10 - Relatório de ensaios de sondagem ........................................................ 43 
Tabela 11 - Observações do relatório de sondagem inicial ....................................... 47 
Tabela 12 - Coeficiente de risco ................................................................................ 49 
Tabela 13 - ISC de Projeto por segmento homogêneo ............................................. 57 
Tabela 14 - Trechos de substituição do subleito ....................................................... 57 
Tabela 15 - Trechos de rebaixo do subleito em rocha .............................................. 57 
Tabela 16 - Folha e cálculo PCA/84 – 1º e 3º Segmento (espessura 22 cm) ........... 60 
Tabela 17 - Folha e cálculo PCA/84 – 1º e 3º Segmento (espessura 21 cm) ........... 66 
Tabela 18 - Folha e cálculo PCA/84 – 2º Segmento (espessura 22 cm) ................... 73 
Tabela 19 - Folha e cálculo PCA/84 – 2º Segmento (espessura 21 cm) ................... 79 
Tabela 20 - Folha e cálculo PCA/84 – 4º Segmento (espessura 22 cm) ................... 86 
Tabela 21 - Folha e cálculo PCA/84 – 4º Segmento (espessura 21 cm) ................... 92 
Tabela 22 - Planilha de Quantitativos e Preços....................................................... 103 
Tabela 23 - Planílha de ajuste de preços ................................................................ 104 
Tabela 24 - Planilha de Quantitativos e Preços Atualizada ..................................... 104 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE GRÁFICOS 
 
 
Gráfico 1 – Resultado dos ensaios de laboratório do subleito................................... 55 
Gráfico 2 – Valores do CBR segmentos homogêneos x ISCp .................................. 56 
Gráfico 3 – Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 1 e 3 – 22 cm ....................... 61 
Gráfico 4 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 1 e 3 – 22 cm ......... 61 
Gráfico 5 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 1 e 3 – 22 cm ........................ 62 
Gráfico 6 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 1 e 3 – 22 cm ......... 62 
Gráfico 7- Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 1 e 3 – 22 cm ......................... 63 
Gráfico 8 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 1 e 3 – 22 cm ......... 63 
Gráfico 9 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 1 e 3 – 21 cm ........................ 67 
Gráfico 10 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 1 e 3 – 21 cm ....... 67 
Gráfico 11 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 1 e 3 – 21 cm ......................68 
Gráfico 12 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 1 e 3 – 21 cm ....... 68 
Gráfico 13 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 1 e 3 – 21 cm ...................... 69 
Gráfico 14 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 1 e 3 – 21 cm....... 69 
Gráfico 15 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 2 – 22 cm ............................ 74 
Gráfico 16 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 2 – 22 cm ............ 74 
Gráfico 17 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 2 – 22 cm ............................ 75 
Gráfico 18 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 2 – 22 cm ............ 75 
Gráfico 19 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 2 – 22 cm ............................ 76 
Gráfico 20 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 2 – 22 cm ............ 76 
Gráfico 21 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 2 – 21 cm ............................ 80 
Gráfico 22 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 2 – 21 cm ............ 80 
Gráfico 23 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 2 – 21 cm ............................ 81 
Gráfico 24 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 2 – 21cm .............. 81 
Gráfico 25 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 2 – 21 cm ............................ 82 
Gráfico 26 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 2 – 21cm .............. 82 
Gráfico 27- Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 4 – 22 cm ............................. 87 
Gráfico 28 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 4 – 22 cm ............. 87 
Gráfico 29 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 4 – 22 cm ............................ 88 
Gráfico 30 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 4 – 22 cm ............. 88 
 
 
Gráfico 31 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 4 – 22 cm ............................ 89 
Gráfico 32 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 4 – 22 cm ............. 89 
Gráfico 33 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 4 – 21 cm ............................ 93 
Gráfico 34 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 4 – 21 cm ............. 93 
Gráfico 35 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 4 – 21 cm ............................ 94 
Gráfico 36 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 4 – 21 cm ............. 94 
Gráfico 37 - Cálculos de interpolação da fadiga – Seg. 4 – 21 cm ............................ 95 
Gráfico 38 - Cálculos de interpolação do fator de erosão – Seg. 4 – 21 cm ............. 95 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
 
CA-25 - Concreto Armado 250MPa ou 25kgf/mm² 
CA-50 Concreto Armado 500MPa ou 50kgf/mm² 
CA-60 Concreto Armado 600MPa ou 60kgf/mm² 
cm - Centímetro 
DER/MG - Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de Minas Gerais 
DNIT - Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes 
FA - Fator Anual 
FD - Fator Diário 
Fe - Fator de eixo 
FM - Fator Mensal 
FS - Fator Semanal 
Fsc - Fator de segurança de carga 
IPR – Instituto de Pesquisas Rodoviárias 
ISC - Índice de Suporte Califórnia de Projeto 
k - Coeficiente de recalque 
LL - Limite de Liquidez 
LP - Limite de plasticidade 
m - Metro 
mm - Milímetro 
MPa - Mega Pascoal 
N - Número Acumulativo de Repetições 
OAC – Obras de Arte Corrente 
OAE – Obras de Arte Especiais 
PCA/84 - Portland Cement Association 1984 
PDL - Penetrômetro Dinâmico Leve 
SICRO - Sistema de Custos Rodoviários 
VMD – Volume Médio Diário 
VMDAT – Volume Médio Diário Anual de Tráfego 
Vt - volume total de tráfego 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 14 
2. OBJETIVOS ............................................................................................................................ 16 
2.1. Objetivo Geral ..................................................................................................................... 16 
2.2. Objetivo Específico ............................................................................................................. 16 
3. REFERENCIAL TEÓRICO .................................................................................................... 17 
3.1. Estudo de Tráfego .............................................................................................................. 17 
3.1.1. Contagem volumétrica de tráfego ................................................................................ 17 
3.1.1.1. Métodos de contagem ............................................................................................... 18 
3.1.1.2. Classificação das contagens volumétricas ............................................................. 18 
3.1.1.3. Classificação dos veículos pesquisados ................................................................. 19 
3.1.1.4. Duração e período das Contagens Volumétricas .................................................. 19 
3.1.2. Pesquisa de Origem e Destino ..................................................................................... 20 
3.1.3. Fatores de Expansão e Correção de Sazonalidades ............................................... 20 
3.1.4. Determinação das parcelas de tráfego ....................................................................... 21 
3.1.5. Projeção de crescimento do tráfego ............................................................................ 22 
3.1.5.1. Crescimento linear ...................................................................................................... 23 
3.1.5.2. Crescimento geométrico ............................................................................................ 24 
3.1.6. Determinação do número de solicitações por eixo ................................................... 24 
3.2. Estudos Geológicos – Geotécnicos ................................................................................. 24 
3.2.1. Estudo do subleito .......................................................................................................... 26 
3.2.2. Procedimentos de sondagens e coletas de amostras .............................................. 27 
3.3. Dimensionamento pelo Método PCA/84 ......................................................................... 28 
3.3.1. Modelos de ruína do pavimento ................................................................................... 29 
3.3.1.1. Fadiga ........................................................................................................................... 29 
3.3.1.2. Erosão .......................................................................................................................... 29 
3.3.2. Tipos de pavimento ........................................................................................................ 30 
3.3.2.1. Pavimentos com juntas transversais de retração .................................................. 30 
3.3.2.2. Pavimentos continuamente armados ...................................................................... 30 
3.3.3. Distribuição do tráfego ................................................................................................... 30 
3.3.4. Características do concreto .......................................................................................... 31 
3.3.5. Acostamento de concreto .............................................................................................. 31 
3.3.6. Sub-bases tratadas com cimento................................................................................. 31 
3.3.7. Barras de transferência ................................................................................................. 32 
 
 
3.3.8. Barras de ligação ............................................................................................................32 
3.3.9. Juntas ............................................................................................................................... 34 
3.3.9.1. Juntas transversais .................................................................................................... 34 
3.3.9.2. Juntas longitudinais .................................................................................................... 34 
3.3.9.3. Juntas especiais ......................................................................................................... 35 
3.3.9.3.1. Juntas longitudinais de construção ...................................................................... 35 
3.3.9.3.2. Juntas transversais de construção ...................................................................... 35 
3.3.9.3.3. Juntas de expansão (ou dilatação) ...................................................................... 35 
3.3.10. Selantes ....................................................................................................................... 36 
3.3.10.1. Materiais ....................................................................................................................... 36 
3.3.10.2. Fator de Forma ........................................................................................................... 36 
3.3.11. Fator de segurança .................................................................................................... 37 
4. DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO RÍGIDO ............................................................ 38 
4.1. Determinação do número de solicitações por eixo ....................................................... 38 
4.1.1. Cálculo do volume de tráfego em progressão geométrica ...................................... 38 
4.1.2. Determinação das solicitações por eixos simples, duplos e triplos ........................ 40 
4.1.2.1. Eixo simples ................................................................................................................ 40 
4.1.2.2. Eixo duplo .................................................................................................................... 40 
4.1.2.3. Eixo triplo ..................................................................................................................... 40 
4.1.3. Distribuição de carga x frequência............................................................................... 41 
4.2. Estudo geológico-geotécnico ............................................................................................ 41 
4.2.1. Definição dos segmentos homogêneos ...................................................................... 46 
4.2.2. Determinação do ISC de projeto .................................................................................. 48 
4.2.2.1. Análise estatística ....................................................................................................... 48 
4.2.2.2. Análise gráfica ............................................................................................................. 54 
4.2.3. Segmentos de substituição do subleito....................................................................... 57 
4.2.4. Segmento de rebaixo do subleito em rocha ............................................................... 57 
4.3. Dimensionamento do pavimento pelo Método PCA/84 ................................................ 58 
4.3.1. Dimensionamento do pavimento para os Segmentos I e III .................................... 58 
4.3.1.1. Dimensionamento para espessura de 22 cm ......................................................... 59 
4.3.1.2. Dimensionamento para espessura de 21 cm ......................................................... 66 
4.3.2. Dimensionamento do pavimento para os Segmentos II ........................................... 72 
4.3.2.1. Dimensionamento para espessura de 22 cm ......................................................... 72 
4.3.2.2. Dimensionamento para espessura de 21 cm ......................................................... 79 
4.3.3. Dimensionamento do pavimento para os Segmentos IV ......................................... 85 
4.3.3.1. Dimensionamento para espessura de 22 cm ......................................................... 85 
 
 
4.3.3.2. Dimensionamento para espessura de 21 cm ......................................................... 92 
4.4. Seção tipo ............................................................................................................................ 98 
4.5. Memorial descritivo – especificações dos materiais ..................................................... 98 
4.5.1. Subleito ............................................................................................................................ 98 
4.5.2. Sub-base .......................................................................................................................... 99 
4.5.3. Revestimento ................................................................................................................ 100 
4.5.4. Barras de transferência ............................................................................................... 100 
4.5.5. Barras de ligação .......................................................................................................... 100 
4.5.6. Material de cura ............................................................................................................ 102 
4.5.7. Selante ........................................................................................................................... 102 
4.6. Memorial de custos .......................................................................................................... 102 
4.6.1. Referência dos custos ................................................................................................. 103 
4.6.2. Planilha de quantitativos e custos .............................................................................. 103 
5. ADIÇÃO DE FIBRAS DE AÇO AO CONCRETO ............................................................ 104 
6. CONCLUSÃO ....................................................................................................................... 107 
7. REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 108 
8. ANEXOS ................................................................................................................................ 110 
ANEXO A – Aumento de k devido à presença de sub-base de concreto rolado. .............. 110 
ANEXO B - Tensão equivalente – Com acostamento de concreto. .................................... 111 
ANEXO C – Tensão equivalente para eixos tandem triplos (Sem acostamento de concreto 
/ Com acostamento de concreto). .............................................................................................. 112 
ANEXO D – Fatores de erosão – Juntas transversais com entrosagem de agregados e 
acostamento de concreto. ........................................................................................................... 113 
ANEXO E - Fatores de erosão - Juntas transversais com barras de transferência e 
acostamento de concreto. ........................................................................................................... 114 
ANEXO F - Fatores de erosão para eixos tandem triplos – Juntas transversais com 
entrosagem de agregados. ......................................................................................................... 115 
ANEXO G - Fatores de erosão para eixos tandem triplos – Juntas transversais com barras 
de transferência (Sem acostamento de concreto / Com acostamento de concreto). ........ 116 
ANEXO H – Ábaco de análise de fadiga (com e sem acostamento de concreto). ............ 117 
ANEXO I – Ábaco de análise de erosão (com acostamento de concreto). ........................118 
ANEXO J – Folha de cálculo. ..................................................................................................... 119 
ANEXO K – Composição de custo unitário de sub-base de concreto rolado. .................... 120 
ANEXO L – Composição de custo unitário de concreto de cimento Portland. ................... 121 
ANEXO M – Índices de Reajustamento de Obras Rodoviárias 2018. ................................. 122 
ANEXO N – Índices de Reajustamento de Obras Rodoviárias 2016................................... 123 
 
14 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
O pavimento rodoviário é uma estrutura constituída por diversas camadas 
superpostas destinadas a resistir e distribuir os esforços verticais e horizontais de 
tensão provocados por cargas móveis (veículos de grande, médio ou pequeno porte), 
bem como garantir a segurança e o conforto dos usuários (MEDINA, 1997). 
Um pavimento é constituído por subleito, leito, sub-base, base e revestimento 
(no caso dos pavimentos flexíveis) ou placa de concreto (no caso de pavimentos 
rígidos), que apresentam materiais com diferentes características e propriedades, ou 
seja, que se comportam diferentemente quanto à deformação, quando submetidos a 
carregamentos externos (carga dos veículos automotivos). 
De acordo com Balbo (1997), as nomenclaturas usuais em pavimentos são: 
 Pavimento rígido – é o pavimento cuja camada superior, resistindo 
grande parcela de esforços horizontais solicitantes, acaba por gerar pressões verticais 
aliviadas e bem distribuídas sobre as camadas inferiores; 
 Pavimento flexível – é o pavimento no qual a absorção de esforços se 
dá de forma dividida entre várias camadas, encontrando-se as tensões verticais em 
camadas inferiores concentradas em região próxima da área de aplicação da carga. 
Segundo Senço (1997), os precursores dos pavimentos rígidos foram os 
ingleses, que iniciaram a sua construção em 1865. O primeiro pavimento de concreto 
construído nos Estados Unidos da América data de 1891 e hoje funciona como 
calçadão para pedestres. Foi executado na cidade de Bellefontaine, no Estado de 
Ohio. 
A pavimentação de vias urbanas e rodovias utilizando-se concreto de cimento 
Portland vem sendo empregada desde o início do desenvolvimento rodoviário no 
Brasil, frequentemente em vias expressas, rodovias de grande porte, aeroportos e 
amplamente utilizada em corredores exclusivos de ônibus nas grandes metrópoles, 
devido as condições severas a que está sujeito o pavimento. 
Segundo (MESQUITA apud ALMEIDA, 2015), os pavimentos de concreto têm 
sido amplamente utilizados nas estradas de primeira categoria e em vias urbanas de 
15 
 
alto tráfego de muitos países, como Japão, Alemanha, Itália e Inglaterra, em que 
aproximadamente 50% das estradas são de concreto. Enquanto que no Brasil, onde 
esse tipo de pavimento teve um desenvolvimento descontínuo, as estradas de 
concreto não representam nem 5% do total, conforme relatório da ANTT (2014). 
O concreto foi empregado em grande escala na pavimentação de vias urbanas 
e rodoviárias até a década de 1950, quando a produção de cimento foi priorizada para 
o emprego na indústria da construção civil e o setor de pavimentação foi motivado a 
buscar outras matérias primas. Ocorreu, no mesmo período, amplo desenvolvimento 
da indústria de pavimentos betuminosos, sendo impulsionada pelo baixo preço do 
petróleo na época, estimulando o setor a equipar-se e a especializar mão de obra, 
quase que exclusivamente, para a execução de pavimentos asfálticos, de acordo com 
PITTA (1996). 
O pavimento de concreto ressurgiu, nos últimos anos, em países de 
características tão diversas como o México, a África do Sul, a Espanha e a Índia. Isso 
ocorreu porque, em primeiro lugar, seu custo inicial tornou-o atraente diante das 
alterações nos preços dos derivados de petróleo e do crescimento da conscientização 
de governos e contribuintes, da necessidade vital que é aproveitar ao máximo a 
aplicação dos recursos públicos, buscando o maior benefício e o menor custo (PITTA, 
2009). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
2. OBJETIVOS 
 
2.1. Objetivo Geral 
 
Elaborar um projeto de pavimento rígido, segundo o método da Portland 
Cement Association (PCA/84), para um trecho previamente determinado e fornecido 
pelo orientador, apresentando as etapas inerentes ao processo de dimensionamento, 
destacando as alterações das características do concreto com adição de fibras de 
aço. 
 
2.2. Objetivo Específico 
 
De forma a atender os objetivos deste trabalho, são destacados os seguintes 
objetivos específicos: 
 Elaborar revisão bibliográfica levantando os principais conceitos acerca 
do dimensionamento do pavimento rígido. 
 Desenvolver estudo de tráfego do local para a determinação do número 
de eixo total que solicitam o pavimento. 
 Realizar os estudos de caracterização geotécnica do subleito existente. 
 Dimensionar a estrutura do pavimento rígido, utilizando como referência 
o método da Portland Cement Association de 1984. 
 Apresentar as singularidades do comportamento e nas propriedades da 
adição de fibras de aço ao concreto do pavimento. 
 Estimar o custo da obra de pavimentação. 
 
 
17 
 
3. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
Define-se como pavimento toda a estrutura composta de múltiplas camadas de 
espessuras variáveis assentes sobre um subleito previamente regularizado, com o 
objetivo de resistir aos esforços provenientes do tráfego bem como do clima, 
proporcionando aos usuários a melhoria nas condições de segurança, economia e 
conforto (DNIT, 2006). 
 
3.1. Estudo de Tráfego 
 
O objetivo dos estudos de tráfego é obter, através de métodos sistemáticos de 
coleta, dados relativos aos cinco elementos fundamentais do tráfego (motorista, 
pedestre, veículo, via e meio ambiente) e seu inter-relacionamento (DNIT, 2006). 
Por meio dos estudos de tráfego é possível conhecer o número de veículos que 
circula por uma via em um determinado período, suas velocidades, suas ações 
mútuas, os locais onde seus condutores desejam estacioná-los, os locais onde se 
concentram os acidentes de trânsito, etc. Permitem a determinação quantitativa da 
capacidade das vias e, em consequência, o estabelecimento dos meios construtivos 
necessários à melhoria da circulação ou das características de seu projeto (DNIT, 
2006). 
 
3.1.1. Contagem volumétrica de tráfego 
 
As Contagens Volumétricas visam determinar a quantidade, o sentido e a 
composição do fluxo de veículos que passam por um ou vários pontos selecionados 
do sistema viário, numa determinada unidade de tempo. Essas informações serão 
usadas na análise de capacidade, na avaliação das causas de congestionamento e 
de elevados índices de acidentes, no dimensionamento do pavimento, nos projetos 
de canalização do tráfego e outras melhorias (DNIT, 2006). 
18 
 
3.1.1.1. Métodos de contagem 
 
As contagens volumétricas podem ser realizadas de forma manual, feitas por 
pesquisadores, com o auxílio de fichas e contadores manuais. Este método é ideal 
para a classificação de veículos, análise de movimentos e interseções e contagens 
em rodovias com muitas faixas. As contagens automáticas são realizadas através de 
contadores automáticos de diversos tipos, em que os veículos são detectados através 
de tubos pneumáticos ou dispositivos magnéticos, sonoros, radar, células 
fotoelétricas, etc. 
 
3.1.1.2. Classificação das contagens volumétricas 
 
De acordo com o Manual de Estudos de Tráfego do DNIT (2006, p. 101), as 
contagens volumétricas para estudos em áreas rurais classificam-se em: 
 Contagens Globais: onde registra-se o número de veículos que circulam 
por um trecho de via, independentemente de seu sentido, grupando-os geralmente 
pelas suas diversas classes. São empregadas para o cálculo de volumes diários, 
preparação de mapas de fluxo e determinação de tendências do tráfego. 
 Contagens Direcionais: onde registra-seo número de veículos por 
sentido do fluxo e são empregadas para cálculos de capacidade, determinação de 
intervalos de sinais, justificação de controles de trânsito, estudos de acidentes, 
previsão de faixas adicionais em rampas ascendentes, etc. 
 Contagens Classificatórias: onde registra-se os volumes para os vários 
tipos ou classes de veículos. São empregadas para o dimensionamento estrutural e 
projeto geométrico de rodovias e interseções, cálculo de capacidade, cálculo de 
benefícios aos usuários e determinação dos fatores de correção para as contagens 
mecânicas. 
 
19 
 
3.1.1.3. Classificação dos veículos pesquisados 
 
Segundo o Manual de Estudos de Tráfego do DEER/MG (2013, p.17), os 
veículos deverão ser identificados de acordo com a classificação padrão: 
 Veículos Leves: 
o Motos: todos os tipos de motociclos, motocicletas, “Lambretas”, 
“Vespas”, dentre outras; 
o Veículos de Passeio: automóveis pequenos, médios e grandes; 
o Utilitários: caminhonetes, furgões, “vans”, “Kombi”, “Besta” e 
demais modelos com capacidade de carga até 3,0 ton. 
 Coletivos: 
o Ônibus urbanos com 2 eixos; 
o Ônibus e Micro-ônibus intermunicipais, interestaduais e de 
turismo com 2 eixos; 
o “Tribus” (coletivos especiais com 3 eixos); 
o Ônibus com 4 (quatro) eixos. 
 Veículos de Carga: 
o Caminhões rígidos, com capacidade de carga acima de 3,0 ton.; 
o Semi-reboques; 
o Reboques; 
o Combinação de Veículos de Carga – CVC. 
 
3.1.1.4. Duração e período das Contagens Volumétricas 
 
As Contagens Volumétricas e Classificatórias de Caracterização devem ser 
realizadas observando-se o volume de tráfego atual da via em projeto, com a 
20 
 
instalação de um posto para cada segmento homogêneo em termos de tráfego 
(DEER, 2013). 
 Para VMD ≤ 3.000 veíc./dia: duração de três dias consecutivos da 
semana (segunda, terça e quarta-feira; terça, quarta e quinta-feira; quarta, quinta e 
sexta-feira), de 6h/20h. Em um dia, necessariamente, as contagens devem ter a 
duração de 24 horas (00h/24h); 
 Para VMD > 3.000 veíc./dia: duração de sete dias consecutivos, no 
período de 00h/24h. 
 Para estudos de implantação de Postos de Pesagem, para qualquer 
VMD, as pesquisas devem ter a duração de sete dias no período integral de 24 horas 
(00h/24h). 
 
3.1.2. Pesquisa de Origem e Destino 
 
As Pesquisas de Origem e Destino têm como objetivo básico identificar as 
origens e destinos das viagens realizadas pelos diferentes tipos de veículos em um 
determinado sistema de vias. Possibilitam, ainda, conforme a amplitude do estudo que 
se tem em vista, a obtenção de informações de diversas outras características dessas 
viagens, tais como: tipo, valor e peso da carga transportada, números de passageiros, 
motivos das viagens, horários, freqüência, quilometragens percorridas por ano, etc 
(DNIT, 2006). 
De acordo com o Manual de Estudos de Tráfego do DEER/MG (2013, p.19), as 
Pesquisas de Origem e Destino possibilitam a definição dos volumes dos fluxos de 
tráfego desviados para o trecho em estudo. 
 
3.1.3. Fatores de Expansão e Correção de Sazonalidades 
 
À média dos volumes de veículos que circulam durante 24 horas em um trecho 
de via é dada a designação de “Volume Médio Diário” (VMD). Ele é computado para 
21 
 
um período de tempo representativo, o qual, salvo indicação em contrário, é de um 
ano. Após a conclusão das pesquisas de tráfego, deve-se proceder com o tratamento 
de dados obtidos de forma a convertê-los para uma base anual, que possibilitará o 
cálculo do Número N. Os fatores de Expansão e Correção de Sazonalidade são 
obtidos pela análise de dados de séries históricas de volumes de tráfego e permitirão 
o cálculo do Volume Médio Diário Anual de Tráfego (VMDAT) a partir do valor do 
Volume Médio Diário (VMD) (DNIT, 2004). 
 Fator Diário (FD) – Responsável pela expansão dos dados de 14 horas 
da amostra para as 24 horas do dia em que a amostra foi realizada; 
 Fator Semanal (FS) – Corrige os dados a partir da relação entre o volume 
de tráfego do dia em que a contagem foi realizada com o volume médio semanal; 
 Fator Mensal (FM) - Corrige os dados a partir da relação entre o volume 
de tráfego da semana em que a contagem foi realizada com o volume médio mensal; 
 Fator Anual (FA) – Permite tornar os dados do VMD representativos pelo 
ajuste deste a uma base anual, gerando o VMDAT. 
O Fator Anual pode ser calculado pela Equação 1: 
𝑭𝑨 = 𝑭𝑫 × 𝑭𝑺 × 𝑭𝑴 
Sendo: 
𝑭𝑨 = Fator Anual; 
𝑭𝑺 = Fator Semanal; 
𝑭𝑴 = Fator Mensal. 
 
3.1.4. Determinação das parcelas de tráfego 
 
A projeção dos volumes de tráfego é realizada com o objetivo de fornecer 
elementos para o dimensionamento do projeto e elementos para a análise da 
viabilidade econômica do investimento. Sendo assim, é necessário que se faça a 
distinção entre os vários tipos de tráfego, uma vez que os benefícios resultantes da 
22 
 
implantação do projeto serão diferentes conforme a ocorrência de cada um deles 
(DNIT, 2006). 
Tem-se assim: 
 Tráfego Existente ou Normal: definido como sendo aquele que já se 
utiliza de um determinado trecho, independente da realização ou não do investimento; 
 Tráfego Desviado: definido como sendo aquele que, por razão das 
melhorias introduzidas em um trecho, é desviado de outras rotas para o trecho em 
questão; 
 Tráfego Gerado: definido como sendo aquele constituído por viagens 
criadas pelas obras realizadas no trecho; 
 Tráfego Induzido: definido como sendo aquele criado por modificações 
socioeconômicas da região de influência do trecho. 
 
3.1.5. Projeção de crescimento do tráfego 
 
Os modelos de tráfego utilizam normalmente para previsão de uma situação 
futura, variáveis como população, emprego, renda, frota de veículos, etc. Entretanto, 
quando se dispõe de uma série de dados de tráfego em uma via, pode-se determinar 
a função que mais se aproxima da variação constatada através dos anos e adotá-la 
como base para a previsão do tráfego futuro. Procura-se encaixar os valores 
conhecidos em uma função de ocorrência usual nos estudos de tráfego (DNIT, 2006). 
O cálculo da projeção do crescimento anual é feito através da aplicação de 
fórmulas de crescimento linear/aritmético ou geométrico do volume total de tráfego, 
no ano médio do período de projeto, em veículos/dia. 
O VDM tomado como referência do projeto, será o tráfego atuando no sentido 
de transito mais solicitado. 
 
23 
 
3.1.5.1. Crescimento linear 
 
O cálculo do volume total de tráfego por progressão linear é realizado através 
da Equação 2: 
𝑽𝑫𝑴𝒇 = 𝑽𝑫𝑴𝟎 × [𝟏 + (𝒑 − 𝟏) × (𝒕/𝟏𝟎𝟎)] 
𝑽𝑫𝑴𝒎 =
𝑽𝑫𝑴𝒇 + 𝑽𝑫𝑴𝟎
𝟐
 
Logo: 
𝑽𝑫𝑴𝒎 =
𝑽𝑫𝑴𝟎[𝟐 + (𝒑 − 𝟏) × (𝒕/𝟏𝟎𝟎)]
𝟐
 
Onde: 
𝑽𝑫𝑴𝒇 = volume diário médio de tráfego no último ano do período de projeto 
(veículos/dia) 
𝑽𝑫𝑴₀ = volume diário médio de tráfego no início do primeiro ano do período de 
projeto (veículos/dia) 
𝑽𝑫𝑴𝒎 = volume diário médio de tráfego no ano médio do período de projeto 
(veículos/dia) 
𝒑 = período de projeto, em anos e t = taxa anual de crescimento do tráfego 
volume diário médio de tráfego, no ano médio do período de projeto (veículos/dia) 
O volume total de tráfego em progressão linear, no ano médio do período de 
projeto, em veículos/dia (em um sentido) é dado pela Equação 3: 
𝑽𝒕 = 𝟑𝟔𝟓 × 𝒑 × 𝑽𝑴𝑫𝒎 
Onde: 
𝑽𝒕 = volume total de tráfego, no ano médio do período de projeto, em 
veículos/dia (em um sentido) 
𝒑 = período de projeto, em anos 
𝑽𝑫𝑴𝒎 = volume diário médio de tráfego no ano médio do período de projeto 
(veículos/dia) 
24 
 
3.1.5.2. Crescimento geométrico 
 
O cálculo do volume total de tráfego por progressão geométrica é realizado 
através da Equação 4: 
𝑽𝒕 = 𝟑𝟔𝟓 ×
𝑽𝑫𝑴𝟎 [(𝟏 +
𝒕
𝟏𝟎𝟎)
𝑷
− 𝟏]
(
𝒕
𝟏𝟎𝟎)
 
Onde: 
𝑽𝒕 = volume total de tráfego, no ano médio do período de projeto, em 
veículos/dia (em um sentido) 
𝑽𝑫𝑴₀= volume diário médio de tráfego no início do primeiro ano do período de 
projeto (veículos/dia) 
𝒑 = período de projeto, em anos 
𝒕 = taxa anual de crescimento do tráfego, em % 
 
3.1.6. Determinação do número de solicitações por eixo 
 
A espessura do pavimento de concreto é determinada a partir do cálculo do 
número de eixos totais por classe de carga que irão solicitar o pavimento durante o 
seu período de projeto. 
Define-se o número de solicitações por eixo aplicado sobre o pavimento através 
da multiplicação do percentual de cada tipo de veículo da frota comercial pelo seu 
respectivo fator de eixo. 
 
3.2. Estudos Geológicos – Geotécnicos 
 
De acordo com o Manual de Estudos Geológicos e Geotécnicos do DEER/MG 
(2013, p. 11), os Estudos Geológicos – Geotécnicos devem ser desenvolvidos, 
25 
 
visando o conhecimento dos materiais a serem trabalhados durante a execução da 
obra ou aqueles que venham a sofrer algum impacto com relação ao seu estado 
natural e consistir basicamente de: 
 Reconhecimento geológico-geotécnico da área ou faixa de projeto, com 
fins de identificação e delimitação por segmento e com grau de precisão compatível, 
dos locais geologicamente críticos em termos de sensibilidade de maciços em geral; 
 Elaboração de plano de sondagem ou investigação e listagem de 
providências a serem tomadas no campo, segmento a segmento, para identificar, 
confirmar e melhor delimitar os locais geologicamente críticos, a partir da avaliação e 
histórico de acidentes geotécnicos anteriores; 
 Investigações geotécnicas de campo (sondagens e ensaios "in-situ") e 
realização de ensaios em laboratório em: 
o Cortes e subleito; 
o Fundações dos aterros e obras de arte correntes (OAC) – bueiros 
tubulares; 
o Fundações de obras de arte correntes (OAC) – bueiros celulares 
e obras de contenção; 
o Fundações das obras de arte especiais (OAE); 
o Taludes de corte e aterro; 
o Ocorrências de materiais (jazidas de solos ou materiais 
granulares, incluindo depósitos de resíduos minerais ou 
industriais; pedreiras; areais e áreas de empréstimo de materiais 
para terraplenagem); 
o · Estudos de misturas; 
 Estudos e recomendações para: 
o · Estabilidade dos taludes (cortes e aterros); 
o · Fundações dos aterros e obras de arte correntes (OAC). 
 
26 
 
3.2.1. Estudo do subleito 
 
O subleito de uma rodovia pode ser definido como sendo a porção do terreno 
imediatamente abaixo da superfície obtida pela plataforma de terraplenagem 
alcançando uma profundidade tal que as pressões das cargas do tráfego distribuídas 
pelas camadas do pavimento possam ser consideradas praticamente nulas. Portanto, 
o subleito se constitui no terreno de fundação do pavimento rodoviário, tendo na 
porção superior da infraestrutura estradal sua principal zona de absorção das tensões 
atuantes. 
A necessidade de estudar o subleito se dá devido à grande variedade de tipos 
de solos e rochas das diversas regiões que uma estrada de rodagem geralmente 
atravessa em sua implantação. Seus resultados servirão de parâmetro para o 
dimensionamento da espessura do pavimento. 
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 
(DNIT, 2006). 
Dentre os objetivos principais do estudo dos materiais do subleito, destacam-
se a determinação dos segmentos de comportamento homogêneo, definição da 
resistência característica de cada segmento homogêneo (Índice de Suporte Califórnia 
de Projeto – ISCp) e definição dos segmentos onde haverá substituição do subleito. 
Os segmentos onde o resultado das amostras ensaiadas apresentarem 
resultado de expansão superior a 2,0% ou Índice de Suporte Califórnia inferior a 5,0% 
deverão, obrigatoriamente, substituir o material do subleito. Onde for detectada a 
presença de rocha haverá a substituição do subleito, com rebaixamento em rocha. 
De acordo com o Manual de Pavimentação do DNIT (2006, p. 124), o 
reconhecimento dos solos do subleito é feito em duas fases: 
 Sondagem no eixo e nos bordos da plataforma da rodovia para 
identificação dos diversos horizontes de solos (camadas) por intermédio de uma 
inspeção expedita do campo e coleta de amostras; 
27 
 
 Realização de ensaios nas amostras das diversas camadas de solos 
para posterior traçado dos perfis de solos. 
Os ensaios estipulados pelo Manual de Pavimentação do DNIT para as 
amostras coletadas no campo são: 
 Granulometria por peneiramento com lavagem do material na peneira de 
2,0mm (n° 10) e de 0, 075mm (n° 200); 
 Limite de Liquidez (LL); 
 Limite de plasticidade (LP); 
 Limite de Construção em casos especiais de materiais do subleito; 
 Compactação; 
 Massa específica Aparente "in situ"; 
 Índice Suporte Califórnia (ISC); 
 Expansibilidade no caso de solos lateríticos. 
 
3.2.2. Procedimentos de sondagens e coletas de amostras 
 
Segundo o Manual de Estudos Geológicos e Geotécnicos do DEER/MG (2013, 
p. 13), a realização de sondagens ao alongo dos segmentos de corte, incluindo 
horizontes subjacentes ao greide de terraplenagem previsto, para fins de orientação 
na elaboração dos projetos de pavimentação, terraplenagem ou geotécnico e 
drenagem profunda deve ser executada de acordo com as seguintes orientações: 
 Os furos de sondagem devem ser executados com espaçamentos 
variáveis em segmentos de corte, máximo de 80 (oitenta) metros, respeitando-se o 
número mínimo de furos de sondagens conforme Tabela 1: 
 
 
 
28 
 
Tabela 1 - Número de furos de sondagem por extensão de corte 
Extensão do Corte Número mínimo de furos de sondagem 
Até 100 m 1 furo 
101 a 160 m 2 furos 
161 a 240 m 3 furos 
241 a 320 4 furos 
Superior a 320 m 5 furos 
Fonte: Manual de Procedimentos para Elaboração de estudos e Projetos de Engenharia Rodoviária 
do DER-MG - Volume 4 – Estudos Geológicos Geotécnicos (2011, p.13) 
 O espaçamento dos furos de sondagem deve ser de 160 (cento e 
sessenta) metros, em trechos cujos perfis longitudinais acompanham o terreno natural 
ou o greide de vias rurais implantadas e, ainda, em aterros com altura inferior a 1 (um) 
metro. 
 A profundidade a ser sondada, para fins de coleta de amostras, deve 
atingir 1,0 (um) metro abaixo do greide do projeto geométrico (pavimento acabado) e 
nunca deve ser inferior a uma profundidade de 1,0 (um) m abaixo do terreno natural. 
 Deve ser coletada uma amostra representativa para cada horizonte de 
material, em todo furo de sondagem. Caso não ocorra variação deve ser coletada uma 
amostra a cada 3 (três) metros sondados. 
 Nos vales cujo aterro for superior ou igual a 5 (cinco) metros, deve ser 
feito 1 (um) furo de sondagem (na parte mais profunda do vale) com profundidade 
mínima de 2,0 (dois) metros. Neste furo deve ser feita apenas a classificação expedita 
(sem coleta) dos horizontes atravessados. 
 
3.3. Dimensionamento pelo Método PCA/84 
 
O método de dimensionamento de pavimentos de concreto simples e com 
barras de transferência ou concretos dotados de armadura distribuída, descontínua 
ou contínua, sem função estrutural elaborado pela Portland Cement Association – 
PCA – versão 1984, emprega um modelo de análise estrutural de elementos finitos, 
levando-se em consideração: 
29 
 
 O tipo e o grau de transferência de carga nas juntas transversais, 
 Os efeitos da existência de carga nas juntas transversais, 
 A contribuição estrutural das sub-bases de concreto pobre rolado ou 
convencional, ou então de sub-bases tratadas com cimento, 
 A ação dos eixos tandem triplos, 
 Introduz um modelo de ruína por erosão da fundação do pavimento (no 
qual se embute um modelo de ruína por formação de “degraus” ou escalonamento 
“faulting” nas juntas transversais), usando-o concomitantemente com o modelo 
modificado de fadiga.3.3.1. Modelos de ruína do pavimento 
 
3.3.1.1. Fadiga 
 
As tensões de tração por flexão consideradas no cálculo são as produzidas 
pela carga tangente à borda longitudinal; a curva de fadiga alcança valores abaixo da 
relação de tensões limite de 0,50, o que elimina a descontinuidade nesse ponto e 
afasta a possibilidade de acontecer casos irreais de dimensionamento quanto ao 
número admissível de solicitações (DNIT, 2004). 
 
3.3.1.2. Erosão 
 
Entende-se por erosão a perda de material da camada de suporte direto da 
placa de concreto, por ação combinada da água e da passagem de cargas 
(principalmente dos eixos múltiplos), dando-se o fato também nas laterais do 
pavimento. Os efeitos da erosão manifestam-se sob a forma de deformações verticais 
críticas, nos cantos e nas bordas longitudinais das placas, causando escalões ou 
"degraus" nas juntas transversais (principalmente se elas foram desprovidas de barras 
30 
 
de transferência), podendo ser ambas as ocorrências causadas por bombeamento, 
formação de vazios sob a placa e perda de suporte ou contato entre a placa e a 
fundação (DNIT, 2004). 
 
3.3.2. Tipos de pavimento 
 
3.3.2.1. Pavimentos com juntas transversais de retração 
 
Esse tipo de pavimento possui juntas construídas no sentido da largura da 
placa de concreto com a função de controlar as fissuras devidas à contração 
volumétrica do concreto. 
 
3.3.2.2. Pavimentos continuamente armados 
 
De acordo com o Manual de Pavimentos Rígidos do DNIT (2004, p.96), o 
emprego desse tipo de pavimento no Brasil é desconhecido e provavelmente será raro 
no futuro. 
 
3.3.3. Distribuição do tráfego 
 
Segundo (DNIT, 2004), a parcela de caminhões que trafegam rente a borda 
longitudinal de um pavimento, que é a situação crítica de carregamento, é pequena. 
No modelo de fadiga, esta parcela foi calculada na borda e em direção ao interior da 
placa, para porcentagens variáveis de caminhões solicitando a borda, resultando daí 
o fator de equivalência de tensões que, multiplicado pela tensão da borda, fornece o 
mesmo consumo de fadiga que ocorreria com uma certa distribuição ou porcentagem 
de caminhões trafegando na borda longitudinal do pavimento. 
31 
 
No procedimento de dimensionamento, está implícita uma taxa de 6%, 
plenamente do lado da segurança, sendo esta mesma distribuição, considerada na 
análise da erosão (DNIT, 2004). 
 
3.3.4. Características do concreto 
 
A idade base para a fixação da resistência característica do concreto são 28 
dias. Estão implícitas no procedimento de dimensionamento, as variações da 
resistência à tração na flexão, pela adoção de um coeficiente de variação do concreto 
de 15%, equivalente a um controle de qualidade de regular pra bom, conforme o ACI 
214 (DNIT, 2004). 
 
3.3.5. Acostamento de concreto 
 
O efeito dos acostamentos de concreto é substancial, ainda mais no que toca 
à redução das deformações verticais ao longo da borda no pavimento. A adoção de 
um acostamento de concreto pode resultar na redução da espessura necessária da 
placa, dependendo dos demais parâmetros de projeto (DNIT, 2004). 
 
3.3.6. Sub-bases tratadas com cimento 
 
Por proporcionar suporte de alto valor, não ser bombeáveis e virtualmente não 
sujeitas à erosão, a intercalação de uma sub-base com cimento, pode redundar em 
economia na espessura do pavimento rígido, no caso de pavimentos sem barras de 
transferência e com tráfego pesado (DNIT, 2004). 
Ainda segundo DNIT (2004), no caso de sub-bases de concreto rolado, é 
considerado duas condições, sendo a primeira com a placa totalmente separada da 
sub-base, onde considera-se a mesma não erodível e de características superiores a 
qualquer tipo de sub-base, e a segunda havendo aderência entre placa e sub-base, 
32 
 
onde considera-se que é total a aderência entre as duas camadas, que a relação de 
tensões em cada camada não exceda a de um pavimento sem a camada inferior de 
concreto rolado e que o dano por erosão no concreto pobre não supere o do pavimento 
referência (sem sub-base). 
 
3.3.7. Barras de transferência 
 
Comparando-se pavimentos com e sem barras de transferência, verifica-se que 
a contribuição destas barras pode ser tão grande a ponto de trazer uma economia de 
até 5cm na espessura na placa, no caso de cotejo com pavimentos sem acostamento 
de concreto e sem sub-base, para tráfego pesado. O dimensionamento e o 
espaçamento das barras de ligação podem ser realizados a partir da espessura da 
placa, conforme a Tabela 2: 
Tabela 2 - Bitola, comprimento e espaçamento de barras de transferência 
Espessura da Placa 
(cm) 
Bitola () Comprimento (mm) Espaçamento (mm) 
Até 17,0 20 460 300 
17,5 – 22,0 25 460 300 
22,5 – 30,0 32 460 300 
> 30,0 40 460 300 
Fonte: Manual de Pavimentos Rígidos do DNIT – 2ª Edição (2004, p. 27) 
 
As barras de transferência são produzidas a partir de aço CA- 25, possuem 
seção circular, lisa e maciça. Sua função é transferir entre placas adjacentes um certo 
porcentual da carga atuante um dos lados da junta, de forma a diminuir um possível 
deslocamento vertical de uma placa em relação à outra. 
 
3.3.8. Barras de ligação 
 
As barras de ligação têm como função manter as faixas de tráfego livres de 
possíveis movimentos laterais, assegurando a transferência de carga entre as placas 
33 
 
por entrosagem dos agregados ou pelo encaixe tipo “macho – e – fêmea”. São barras 
de aço CA-50 ou CA-60, corrugadas e maciças. 
De acordo com o DNIT - Manual de Pavimentos Rígidos – 2ª Edição – 2004, a 
área de aço necessária por metro de comprimento da junta pode ser calculada pela 
Equação 5: 
𝑨𝒔 =
𝒃 𝒙 𝒇 𝒙 𝜸𝒄 𝒙 𝒉
𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝑺
 
Onde: 
𝑨𝒔 = seção de barras de aço necessária, por metro de comprimento da junta 
considerada, em cm²/m; 
𝒃 = distância entre a junta considerada e a junta ou borda livre mais próxima 
dela em m; 
𝒇 = coeficiente de atrito entre a placa e o subleito ou sub-base, que pode variar 
de 1,5 a 2,0, sendo geralmente tomado como 1,5; 
𝜸𝒄 = massa específica do concreto, igual a 24000N/m²; 
𝒉 = Espessura da placa em m; 
𝑺 = tensão admissível no aço, em geral 2/3 da tensão do escoamento, em MPa. 
Ainda de acordo com o DNIT - Manual de Pavimentos Rígidos – 2ª Edição – 
2004, o dimensionamento do comprimento da barra de ligação, necessário para 
assegurar a sua aderência ao concreto, considerando uma tensão máxima de 
aderência aço-concreto de 2,5MPa, é dado pela seguinte Equação 6: 
𝑳𝒃 =
𝟏
𝟐
 𝒙 (
𝑺 𝒙 𝒅
𝝉𝒃
) + 𝟕, 𝟓 
Onde: 
𝑳𝒃 = comprimento de uma barra de ligação, em cm; 
𝒅 = diâmetro da barra de ligação, em cm; 
𝝉𝒃 = tensão de aderência entre o aço e o concreto, em geral tomada igual a 
2,45MPa; 
34 
 
𝟕, 𝟓 = margem de segurança, prevendo-se uma possível descentralização da 
barra, em cm. 
 
3.3.9. Juntas 
 
3.3.9.1. Juntas transversais 
As juntas transversais são construídas no sentido da largura da placa de 
concreto, tendo a função de controlar as fissuras por retração do concreto além de, 
no caso das juntas de retração com barras de transferência, distribuir um percentual 
de carga entre placas adjacentes. São divididas em: 
 De retração (ou contração) 
 De retração com barras de transferência, 
 De construção 
 De expansão (ou dilatação) 
 
3.3.9.2. Juntas longitudinais 
 
As juntas longitudinais são empregadas para o controle das fissuras 
longitudinais, devidas ao empenamento da placa de concreto, sendo utilizado 
dispositivos de ligação (barras) quando houver necessidade de se manter as faixas 
de tráfego impedidas de se movimentarem lateralmente, garantindo a transferência 
de carga pela entrosagem dos agregados ou pelo encaixe “macho-e-fêmea”. São 
classificadas como: 
 Juntas longitudinais de articulação, 
 Juntas longitudinais de articulação com barras de ligação (ou ligadores) 
 
35 
 
3.3.9.3. Juntas especiais 
 
3.3.9.3.1. Juntas longitudinaisde construção 
 
As juntas longitudinais de construção coincidem, em tipo e espaçamento, com 
as juntas longitudinais de articulação. Resultam do próprio processo executivo do 
pavimento, dependendo da quantidade de faixas de tráfego paralelas serão 
construídas simultaneamente. 
 
3.3.9.3.2. Juntas transversais de construção 
 
De acordo com o Manual de Pavimentos Rígidos do DNIT (2004, p. 166), as 
juntas transversais de construção são necessárias em duas situações: 
 Quando o ciclo de trabalho – ou seja, de pavimentação efetiva – terminar 
exatamente onde, de acordo com o projeto, ocorreria uma junta transversal de 
retração; 
 Quando imprevistos, tais como chuva forte, quebra do equipamento ou 
atraso no lançamento do concreto – provocar a paralisação da concretagem da placa 
antes de ser atingida a junta transversal projetada. 
3.3.9.3.3. Juntas de expansão (ou dilatação) 
As juntas de expansão são projetadas para cruzamentos assimétricos de vias 
com larguras sensivelmente distintas e nos encontros do pavimento com outras 
estruturas, como prédios e pontes, por exemplo. 
 
 
 
36 
 
3.3.10. Selantes 
 
A função básica da selagem da ranhura indutora, nas juntas de um pavimento 
de concreto, é impedir a intrusão de água, e materiais sólidos incompressíveis (como 
areia, pequenos pedregulhos e outros corpos estranhos) (DNIT, 2004). 
A infiltração de água através da junta causa a expulsão dos finos que compõe 
a fundação do pavimento, fenômeno conhecido como bombeamento, levando a placa 
à ruína pelo seu descalçamento. 
O acúmulo de materiais em região limitada da junta impede que a mesma se 
movimente de maneira homogênea, gerando tensões de compressão de intensidades 
diferentes ao longo da junta, tais tensões podem levar à degeneração da junta e a 
ruptura da placa. 
 
3.3.10.1. Materiais 
 
Um material selante adequado deve possuir propriedades bem definidas, como 
fluidez, período de cura, viscosidade, adesividade, dureza, resistência à oxidação, 
compressibilidade, elasticidade, resistência à fissuração e coesão interna (DNIT, 
2004). 
 
3.3.10.2. Fator de Forma 
 
Para o melhor comportamento do selante é necessário que a quantidade 
aplicada na junta obedeça a limites referentes a profundidade e abertura da junta (fator 
de forma). 
Os valores recomendados pela prática, para as juntas preenchidas com selante 
a frio ou a quente para materiais pré-moldados são apresentados a seguir: 
 
37 
 
Tabela 3 - Fatores de forma recomendados para selante vasado no local 
Espaçamento entre Juntas 
Transversais (m) 
Forma do Reservatório Selante 
Largura (mm) Profundidade (mm) 
4,5 3,0 12,7 (min.) 
6,0 6,0 12,7 (min.) 
7,5 10,0 12,7 (min.) 
12,0 12,7 12,7 (min.) 
Fonte: Manual de Pavimentos Rígidos do DNIT – 2ª Edição (2004, p. 166) 
 
Tabela 4 - Abertura de junta e largura recomendadas para selantes pré-moldados 
Espaçamento entre Juntas 
Transversais 
Abertura de Juntas (mm) Largura do Selante (mm) 
7,5 ou menor 6,0 14,3 
9,0 10,0 20,7 
12,0 12,7 25,4 
Fonte: Manual de Pavimentos Rígidos do DNIT – 2ª Edição (2004, p. 166) 
 
3.3.11. Fator de segurança 
 
O fator de segurança de carga (Fsc) tem a finalidade de compensar as 
possíveis deficiências de avaliação da grandeza das cargas solicitantes e da projeção 
do tráfego e, de acordo com o DNIT (2016), pode ser adotado de acordo com a Tabela 
5: 
Tabela 5 – Fatores de segurança para as cargas (FSC) 
Tipo de Pavimento FSC 
Para ruas com tráfego com pequena porcentagem de caminhões e pisos em 
condições semelhantes de tráfego (estacionamentos, por exemplo) 
1,0 
Para estradas e vias com moderada frequência de caminhões 1,1 
Para altos volumes de caminhões 1,2 
Pavimentos que necessitem de um desempenho acima do normal Até 1,5 
Fonte: Manual de Pavimentos Rígidos do DNIT – 2ª Edição (2004, p. 95) 
 
38 
 
4. DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO RÍGIDO 
 
4.1. Determinação do número de solicitações por eixo 
 
Os dados da pesquisa de tráfego do trecho em estudo, fornecidos pelo 
orientador, servirão como base para o cálculo do número de solicitações por eixo da 
rodovia no período de projeto. Os valores de VMDAT em 2016 juntamente com a taxa 
de crescimento anual para cada tipo de veículo estão discriminados na Tabela 6: 
Tabela 6 – VMDAT segmentado e Taxa de crescimento 
CLASSIFICAÇÃO/CONFIGURAÇÃO 
DOS VEÍCULOS 
VMDAT 2016 
TAXA DE 
CRESCIMENTO 
IDA VOLTA ANUAL (%) 
Moto 149 160 4,7 
Passeio 459 440 3,1 
Utilitário 97 99 3,1 
Ônibus 2C 66 65 3,4 
Caminhão 2C 108 117 3,4 
Caminhão 3C 98 109 3,4 
Semi-reboque 2S3 77 89 3,4 
Semi-reboque 3S3 19 27 3,4 
Semi-reboque 2I3 15 14 3,4 
Semi-reboque 2J3 9 8 3,4 
Reboque 2C3 13 12 3,4 
Bitrem 3S2S2 57 65 3,4 
Rodotrem 3S2C4 13 17 3,4 
Fonte: Dados fornecidos pelo orientador 
 
4.1.1. Cálculo do volume de tráfego em progressão geométrica 
 
O VMDAT, volume médio diário anual, foi calculado a partir dos dados de 
pesquisa fornecido e acrescentando as parcelas do tráfego desviado e do tráfego 
gerado, que representam, cada um, 5% do tráfego normal. Os resultados estão 
apresentados na Tabela 7. 
 
 
39 
 
Tabela 7 – VMDAT segmentado Composição Percentual do Tráfego 
CLASSIFICAÇÃO 
DOS VEÍCULOS 
VMDAT 2016 
TOTAL 
(2016) 
GERADO 
(5%) + 
DESVIADO 
(5%) 
VMDAT 
(2016) 
% 
TOTAL 
VEÍCULOS 
DE CARGA 
% 
VEÍCULOS 
DE CARGA IDA VOLTA 
Moto 149 160 309 31 340 12,85 0 - 
Passeio 459 440 899 90 989 37,39 0 - 
Utilitário 97 99 196 20 216 8,17 0 - 
Ônibus 2C 66 65 131 13 144 5,44 144 13,09 
Caminhão 2C 108 117 225 23 248 9,38 248 22,55 
Caminhão 3C 98 109 207 21 228 8,62 228 20,73 
Semi-reboque 2S3 77 89 166 17 183 6,92 183 16,64 
Semi-reboque 3S3 19 27 46 5 51 1,93 51 4,64 
Semi-reboque 2I3 15 14 29 3 32 1,21 32 2,91 
Semi-reboque 2J3 9 8 17 2 19 0,72 19 1,73 
Reboque 2C3 13 12 25 3 28 1,06 28 2,55 
Bitrem 3S2S2 57 65 122 12 134 5,07 134 12,18 
Rodotrem 3S2C4 13 17 30 3 33 1,25 33 3,00 
TOTAL DE VEIC. 1180 1222 2402 243 2645 100 1100 100 
Fonte: Autor (2018) 
 
A partir do VMDAT definido na tabela anterior, definiremos o volume total de 
tráfego atuando na faixa de trânsito tomada como referência do projeto, considerando 
o crescimento em progressão geométrica. 
𝑽𝒕 = 𝟑𝟔𝟓 ×
𝑽𝑫𝑴𝟎 [(𝟏 +
𝒕
𝟏𝟎𝟎)
𝑷
− 𝟏]
(
𝒕
𝟏𝟎𝟎)
 
𝑽𝒕 = 𝟑𝟔𝟓 ×
𝟏𝟏𝟎𝟎 [(𝟏 +
𝟑, 𝟒
𝟏𝟎𝟎)
𝟐𝟎
− 𝟏]
(
𝟑, 𝟒
𝟏𝟎𝟎)
 
𝑽𝒕 = 𝟏𝟏. 𝟐𝟑𝟖. 𝟑𝟑𝟔 
Onde: 
𝑽𝒕 = volume total de tráfego, no ano médio do período de projeto, em 
veículos/dia (em um sentido) 
𝑽𝑫𝑴₀ = volume diário médio de tráfego no início do primeiro ano do período de 
projeto (veículos/dia) 
𝒑 = período de projeto, em anos 
𝒕 = taxa anual de crescimento do tráfego, em % 
40 
 
4.1.2. Determinação das solicitações por eixos simples, duplos e triplos 
 
A partir do valor obtido para o volume total de veículos e conhecendo o 
percentual do tráfego que cada tipo de veículo possui e seus respectivos fatores de, 
pode-se calcular o número de solicitações de eixo para cada tipo de veículo, como 
mostra a Tabela 8: 
Tabela 8 – Número de solicitações para cada tipo de veículo 
CLASSIFICAÇÃO 
DOS VEÍCULOS 
TOTAL 
VEÍCULOS 
DE CARGA 
% 
VEÍCULOS 
DE CARGA 
Nv Fe 
N 
(%*Nv*Fe) 
Ônibus 2C 144 13,09% 11.032.163 2 2.888.421 
Caminhão 2C 248 22,55% 11.032.163 2 4.974.503 
Caminhão 3C 228 20,73% 11.032.163 2 4.573.333 
Semi-reboque 
2S3 
183 16,64% 11.032.163 3 5.506.052 
Semi-reboque 
3S3 
51 4,64% 11.032.163 3 1.534.474 
Semi-reboque 2I3 32 2,91% 11.032.163 5 1.604.678 
Semi-reboque 2J3 19 1,73% 11.032.163 4 762.222 
Reboque 2C3 28 2,55% 11.032.163 4 1.123.275 
Bitrem 3S2S2 134 12,18% 11.032.163 4 5.375.672 
Rodotrem 3S2C4 33 3,00% 11.032.163 5 1.654.824 
TOTAL 1100 100% 
Net: 29.997.454 
Fonte: Autor (2018) 
O número de solicitações para cada tipo de eixo foi calculado conforme 
Equações 7, 8 e 9: 
 
4.1.2.1. Eixo simples 
𝑵𝟐𝑪 + 𝑵𝟐𝑪 +
𝑵𝟑𝑪
𝟐
+
𝟐(𝑵𝟐𝑺𝟑)𝟑
+
𝑵𝟑𝑺𝟑
𝟑
+ 𝑵𝟐𝑰𝟑 +
𝟑(𝑵𝟐𝑱𝟑)
𝟒
+ 
𝟑(𝑵𝟐𝑪𝟑)
𝟒
+ 
(𝑵𝟐𝑺𝟐𝑺𝟐)
𝟒
+ 
(𝑵𝟐𝑺𝟐𝑺𝟐)
𝟓
= 𝟏𝟗. 𝟎𝟐𝟓. 𝟒𝟔𝟔 
4.1.2.2. Eixo duplo 
𝑵𝟑𝑪
𝟐
+
𝑵𝟑𝑺𝟑
𝟑
+
(𝑵𝟐𝑱𝟑)
𝟒
+ 
(𝑵𝟐𝑪𝟑)
𝟒
+ 
𝟑(𝑵𝟑𝑺𝟐𝑺𝟐)
𝟒
+ 
𝟒(𝑵𝟑𝑺𝟐𝑪𝟒)
𝟓
= 𝟖. 𝟔𝟐𝟓. 𝟏𝟒𝟓 
4.1.2.3. Eixo triplo 
(𝑵𝟐𝑺𝟑)
𝟑
+
𝑵𝟑𝑺𝟑
𝟑
= 𝟐. 𝟑𝟒𝟔. 𝟖𝟒𝟐 
41 
 
4.1.3. Distribuição de carga x frequência 
 
De posse do carregamento por eixo e de suas respectivas frequências para o 
trecho estudado, fornecidas pelo orientador previamente, foi possível definir o número 
de solicitações para cada carregamento, conforme apresentado na Tabela 9: 
 
Tabela 9 – Número de solicitações para cada tipo de eixo 
Carga/eixo (kN) Frequência (%) 
Número de 
Solicitações 
Eixo Simples 
130,00 5,00 951.273 
120,00 10,00 1.902.547 
110,00 15,00 2.853.820 
80,00 40,00 7.610.187 
70,00 10,00 1.902.547 
60,00 20,00 3.805.093 
Eixo Duplo 
190,00 10,00 862.515 
180,00 20,00 1.725.029 
170,00 50,00 4.312.573 
160,00 20,00 1.725.029 
Eixo Triplo 
270,00 10,00 234.684 
260,00 30,00 704.053 
250,00 60,00 1.408.105 
Fonte: Autor (2018) 
 
4.2. Estudo geológico-geotécnico 
 
A resistência característica, medida através do ensaio de penetração conhecido 
como Índice de Suporte Califórnia, ISC, define a capacidade de o subleito suportar a 
atuação das cargas provenientes do tráfego sobre a rodovia. Para a determinação do 
ISC de projeto do subleito realiza-se a análise estatística e gráfica de resultados de 
ensaios geotécnicos, definindo segmentos homogêneos, ou seja, que apresentam 
características estruturais semelhantes dentro do trecho estudado. 
42 
 
Para elaboração deste trabalho foram fornecidos os dados de sondagem 
(Tabela 10) e perfil longitudinal do trecho em estudo que servirão de base para 
determinação dos segmentos homogêneos e seus respectivos ISC de projeto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
43 
 
 
Estaca: Ext.:
Class. Gol- Hótim DENS. EXP ISC
Inicial Final 2" 1" 3/4" 3/8" #4 #10 #40 #200 TRB pes % kgf/m
3
% %
1 1 5 BE 0,00 1,00 43,8 15,8 100 100 100 98,5 94,5 90,3 88,3 13 25,7 1625 0,23 10
2 2 13 BE 0,00 1,00 44,8 14,5 100 100 100 100 92,5 88,7 80,6 13 23,5 1633 0,15 11
3 3 21 BE 0,00 1,00 51,2 19,5 100 100 99,8 94,5 88,7 84,3 74,5 13 22,8 1687 0,05 15
4 4 29 BD 0,00 1,00 46,9 13,9 100 100 100 100 94,5 90,9 84,5 13 29,3 1615 0,45 10
5 5 37 BE 0,00 2,00 47,9 11,2 100 100 100 100 89,2 80,9 72,5 13 21,8 1602 0,09 11
6 6 45 BD 0,00 1,50 45,1 14,8 100 100 100 100 98,5 91,6 84,5 13 27,9 1595 0,12 9
7 7 53 BE 0,00 3,50 49,9 17,9 100 100 100 98,5 95,6 89,6 78,4 13 25,6 1625 0,09 16
8 8 61 BD 0,00 1,50 46,4 24,5 100 100 100 99,3 94,5 90,9 84,9 13 15,9 1661 0,45 14
9 9 69 BD 0,00 1,50 48,4 14,8 100 100 100 100 95,6 87,8 81,9 13 24,9 1609 0,36 9
10 10 77 BD 0,00 1,50 44,5 21,5 100 100 100 100 100 88,9 75,9 13 22,4 1699 0,08 21
11 11 85 BE 0,00 1,50 50,3 19,9 100 100 100 100 100 94,2 88,9 13 26,9 1595 0,29 9
12 12 92 BE 0,60 2,00 49,8 22,9 100 100 100 100 98,8 90,2 78,9 13 23,2 1654 0,10 17
13 13 100 BD 0,00 1,00 52,6 23,8 100 100 100 100 99,3 94,6 90,2 13 29,6 1582 0,31 8
14 14 107 BD 0,00 1,50 48,6 18,1 100 100 100 100 100 88,9 74,5 13 21,3 1685 0,15 12
15 15 117 BE 0,00 3,00 41,6 19,8 100 100 100 100 100 96,4 84,2 13 28,6 1644 0,32 11
16 16 125 BD 0,00 1,50 47,2 23,0 100,0 100,0 100,0 100,0 99,6 93,4 60,1 13 18,4 1660 0,60 21
17 17 131 BE 0,00 2,00 49,9 21,6 100 100 100 98,8 96,8 91,5 78,9 13 24,5 1699 0,06 14
18 18 139 BE 0,00 1,00 44,7 16,9 100 100 100 100 94,6 88,9 84,5 13 25,6 1645 0,41 11
19 19 147 BE 0,00 1,00 48,3 17,5 100 100 100 100 99,6 91,2 88,9 13 29,3 1609 0,45 9
20 20 152 BE 0,00 3,50 41,9 16,3 100 100 100 100 98,2 94,1 86,3 13 26,9 1633 0,31 10
21 21 156 BE 0,00 2,00 46,8 15,6 100 100 100 100 96,8 91,9 80,9 13 24,5 1688 0,21 13
22 22 160 BE 0,00 2,00 54,6 24,3 100 100 100 100 95,6 90,7 84,7 13 24,9 1645 0,36 10
23 23 164 BD 0,00 1,00 49,6 19,6 100 100 100 100 94,2 89,7 80,2 13 24,6 1635 0,15 10
24 24 173 E 0,00 3,00 35,0 NP 100 100 90,7 83,9 78,6 66,9 36,5 13 12,1 1871 0,38 22
25 24 173 E 3,00 4,50 NL NP 100,0 100,0 100,0 99,0 97,0 79,0 35,9 13 13,3 1650 0,85 18
26 25 177 E 0,00 3,00 32,3 NP 100,0 100,0 99,0 97,0 92,8 84,8 40,9 13 12,8 1809 0,16 31
27 25 177 E 3,00 4,00 NL NP 100,0 100,0 100,0 100,0 95,3 84,6 37,0 13 12,4 1678 0,70 19
28 26 181 E 0,00 3,00 26,4 NP 100,0 100,0 98,6 98,0 96,1 82,6 48,1 13 20,3 1636 0,38 16
29 26 181 E 3,00 5,00 27,4 NP 100,0 89,8 79,1 76,1 72,5 64,1 31,2 13 13,9 1762 0,38 14
30 27 190 E 0,00 2,90 31,0 10,8 100,0 100,0 100,0 99,8 99,3 92,3 31,1 13 14,0 1704 0,06 18
1
Pós Graduação ESTUDOS GEOTÉCNICOS - FOLHA RESUMO DE ENSAIOS
IG
SUBLEITO
Rodovia: Ligação Trecho: Trabalho prático Estudo:
OBS:
PROF.(m)
LL IP 
GRANULOMETRIA (% passando)
REG FUR ESTACA POS.
 
Tabela 10 – Relatório de ensaios de sondagem 
44 
 
 31 27 190 E 2,90 13 IMP TRADO
32 28 194 E 0,00 3,00 38,4 5,6 100,0 100,0 100,0 100,0 87,4 68,6 57,2 13 19,5 1723 0,87 16
33 28 194 E 3,00 13 IMP TRADO
34 29 198 E 0,00 3,00 43,2 20,2 100,0 100,0 100,0 99,8 99,2 92,0 54,0 13 18,4 1673 0,03 14
35 29 198 E 3,00 13 IMP TRADO
36 30 202 E 0,00 3,00 42,3 NP 100,0 91,7 72,4 65,8 59,9 48,2 28,4 13 11,4 1837 0,12 24
37 30 202 E 3,00 5,00 44,0 NP 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 84,2 46,7 13 15,7 1505 2,48 7
38 31 206 E 0,00 2,00 45,0 17,0 100 80,8 70,7 67,7 66,1 59,1 44,4 13 25,2 1472 0,08 20
39 32 210 E 0,00 3,00 39,8 14,5 100,0 100,0 100,0 78,8 68,9 54,6 41,1 13 22,3 1689 0,32 19
40 33 225 E 0,00 2,10 32,6 5,9 100 100 99,2 97,4 95 89 71,8 13 22,2 1624 0,34 14
41 33 225 E 2,10 3,50 NL NP 100 100 100 99,2 98,6 92,6 55,4 13 13,7 1708 6,42 3
42 34 228 E 0,00 3,00 NL NP 100 100 88,2 82,3 73,7 60,1 31,3 13 8,2 1830 0,00 15
43 34 228 E 3,00 6,00 40,9 NP 100 100 100 100 99,8 88 50,7 13 14,2 1620 3,23 6
44 35 238 E 0,00 3,00 50,4 NP 100 100 100 98,4 96,3 85,9 54,6 13 17,1 1653 0,24 14
45 36 242 E 0,00 2,00 NL NP 100 87,4 78,1 76,4 73,6 62,6 32,9 13 10,9 1817 0,00 31
46 37 246 E 0,00 2,50 NL NP 100 100 100 100 100 89,4 47,5 13 16,5 1686 1,02 16
47 37 246 E 2,50 4,00 38,9 NP 100 100 100 88,1 76,5 61,4 41,9 13 21,5 1727 0,87 21
48 38 259 E 0,00 3,00 41,5 NP 100 95,4 90,2 88,3 74,1 59,6 38,9 13 14,5 1825 0,33 28
49 38 259 E 3,00 4,50 NL NP 100 100 95,6 88,4 66,8 45,4 22,8 13 10,6 1887 0,21 14
50 39 263 E 0,00 2,00 44,5 6,5 100 100 100 88,5 74,5 60,2 48,9 13 17,4 1756 0,61 16
51 40 275 BD 0,00 2,00 47,9 NP 100 100 100 99,8 94,8 88,6 80,4 13 18,8 1459 2,90 7
52 41 286 BE 0,00 3,50 44,6 12,3 100 100 100 98,6 91,2 94,5 74,5 13 21,5 1825 0,31 13
53 42 289 BE 0,00 3,00 37,5 9,8 100 99,6 98,4 91,2 77,9 71 66,1 13 16,3 1789 0,03 18
54 43 293 BE 0,00 2,50 39,9 11,8 100 100 99,4 93,6 88,4 78,4 70,1 13 17,2 1765 0,16 19
55 44 305 BE 0,00 1,00 26,4 5,1 100,0 100,0 97,2 94,4 91,6 87,0 59,0 13 19,8 1614 0,58 11
56 45 315 BE 0,00 2,00 39,9 12,8 100,0 100,0 100,0 99,2 94,8 88,9 68,9 13 24,8 1738 0,35 10
57 46 325 E 0,00 2,50 49,9 18,4 100,0 100,0 100,0 99,8 99,2 94,5 88,1 13 31,3 1699 0,38 11
58 47 329 E 0,00 3,50 36,6 9,1 100,0 100,0 99,2 91,3 84,9 77,3 56,3 13 13,6 1688 0,45 14
59 48 338 E 0,00 2,00 52,4 22,7 100,0 100,0 100,0 100,0 99,5 92,7 85,4 13 30,3 1704 0,49 10
60 49 342 E 0,00 3,50 47,4 15,9 100 100 100 100 94,8 90,2 80,1 13 27,4 1725 0,23 17
61 48,27 334,694 E -0,21 13 IMP TRADO
62 49,01 340,051 E -0,27 2,54 39,0 34,8 100,0 100,6 100,8 97,5 91,0 85,2 72,7 13 22,3 1737 0,42 14
63 49,75 345,407 E -0,33 2,51 38,569 100,8 101,147 97,865 91,33 85,8 73,91 13 22,61 1739 0,384 13,7 IMP TRADO
64 50,49 350,764 E -0,40 2,48 38,2 49,4 100,0 100,9 101,5 98,2 91,7 86,5 75,1 13 22,9 1741 0,35 14
65 51,23 356,121 E -0,46 2,45 37,763 101,1 101,845 98,627 92,01 87,1 76,35 13 23,15 1744 0,322 13,6 IMP TRADO
66 51,98 361,477 E -0,52 2,42 37,4 NP 100,0 101,3 102,2 99,0 92,4 87,777,6 13 23,4 1746 0,29 13
45 
 
 
 
 
 
 
67 53 370 E 5,70 13 IMP TRADO
68 54 374 E 0,00 3,50 51,6 19,8 100,0 100,0 100,0 100,0 98,4 95,2 81,4 13 27,5 1733 0,29 11
69 55 378 E 0,00 2,00 49,9 20,2 100,0 100,0 100,0 100,0 95,4 90,3 78,9 13 26,3 1766 0,12 14
70 56 386 BD 0,00 1,00 44,8 17,4 100 100 100 94,9 87,9 79,9 65,3 13 22,1 1786 0,39 17
71 57 393 BE 0,00 2,00 38,9 12,3 100,0 100,0 100,0 99,6 96,6 91,7 87,5 13 26,1 1699 0,21 9
72 58 396 E 0,00 3,00 42,1 15,4 100,0 100,0 100,0 98,4 94,3 90,7 86,4 13 26,7 1707 0,32 10
73 59 400 E 0,00 2,00 45,9 13,6 100 100 99,8 94,5 88,7 84,3 74,5 13 22,8 1787 0,05 16
74 60 406 BD 0,00 1,00 46,9 14,1 100 100 100 100 94,5 90,9 84,5 13 29,3 1625 0,45 11
75 61 417 E 0,00 3,00 44,2 9,4 100 100 100 100 89,2 80,9 72,5 13 21,8 1702 0,09 12
76 62 421 E 0,00 3,00 45,1 15,8 100 100 100 100 98,5 91,6 84,5 13 27,9 1645 0,12 10
77 63 442 E 0,00 1,90 NL NP 100 100 98,8 97,8 95,5 81,5 40,9 13 11,7 1714 0,29 24
78 63 442 E 1,90 13 IMP TRADO
79 64 451 BE 0,00 2,00 49,9 16,9 100 100 100 98,5 95,6 89,6 78,4 13 25,6 1725 0,09 16
80 65 464 E 0,00 2,00 44,5 21,5 100 100 100 100 100 88,9 75,9 13 22,4 1725 0,08 21
81 66 468 E 0,00 3,00 47,2 23,0 100,0 100,0 100,0 100,0 99,6 93,4 60,1 13 18,4 1689 0,60 17
82 66 468 E 3,00 5,50 35,1 14,8 100,0 92,3 87,8 86,3 84,3 77,1 38,2 13 15,2 1649 1,22 15
83 67 472 E 0,00 1,50 48,4 14,8 100 100 100 100 95,6 87,8 61,3 13 24,9 1699 0,36 14
84 68 484 E 0,00 2,50 40,6 18,1 100 100 100 100 100 88,9 74,5 13 21,3 1725 0,15 14
85 68 484 E 2,50 5,00 41,6 19,8 100 100 100 100 100 96,4 84,2 13 28,6 1763 0,32 13
86 69 499 E 0,00 1,50 49,8 18,1 100 100 100 100 99,1 91,5 80,9 13 27,5 1807 0,12 15
87 70 502 E 0,00 2,50 44,4 16,9 100 100 100 99,4 94,7 90,7 78,2 13 27,1 1799 0,32 14
88 71 506 E 0,00 3,00 49,6 18,7 100 100 100 99,2 97,1 93,3 69,3 13 24,3 1801 0,06 23
89 71 506 E 3,00 5,00 43,9 NP 100 100 100 99,3 94,5 90,9 84,9 13 15,9 1586 3,45 5
Fonte: Dados fornecidos pelo orientador 
 
46 
 
Em projetos rodoviários, a resistência característica e a expansibilidade do solo 
devem atender aos parâmetros estabelecidos para que desempenhem função 
estrutural satisfatória, sem demandar de camadas espessas de base, sub-base e 
reforço além de inibir movimentações que produzam danos a obra. Segundo Presa 
(1980) o solo expansivo, seja ele no estado natural, ou compactado, é aquele em que 
a variação volumétrica é muito elevada, de forma a produzir efeitos prejudiciais nas 
obras construídas sobre os mesmos ou nas proximidades. A expansividade reflete-se 
pela pressão de expansão e variação volumétrica. Estruturas apoiadas sobre solos 
expansivos podem estar sujeitas a uma série de ações indesejáveis resultantes das 
pressões de expansão durante o umedecimento, bem como das variações de volumes 
associados, que podem provocar o levantamento ou deslocamento das estruturas 
(SIMÕES, 2006). 
Os trechos que não atendem aos parâmetros apresentados abaixo de ISC e 
expansibilidade devem ser substituídos por materiais adequados. 
Critérios de substituição do subleito conforme Notas de Aula do Professor José 
Flávio (2018): 
 ISC individual < 5,0 % 
 ISC individual < 80 % do ISC de projeto do segmento 
 Expansão > 2,0 % 
Na análise estatística e gráfica para definição do ISC de projeto, os dados de 
ISC e Expansão individuais de estacas cuja profundidade não atingiam a cota do 
greide de terraplanagem foram descartados, assim como estacas que apresentam 
ocorrência de rocha (“IMP TRADO”). 
 
4.2.1. Definição dos segmentos homogêneos 
 
Retirando-se as estacas cujas profundidade de sondagem estão acima do 
greide de terraplanagem, as estacas com valores de ISC inferior a 5,0 % e/ou 
Expansão superior a 2,0 %, e as estacas onde não foi possível a realização da 
47 
 
sondagem por apresentarem impenetrável a trado, encaminhamos para a definição 
dos segmentos de comportamento estrutural homogêneo. 
Segundo OLIVEIRA (2011), a determinação dos segmentos homogêneos pode 
ser realizada através da análise de inflexões de um gráfico de dispersão. Este método 
consiste em calcular a média dos valores de ISC (ISCmed), subtrair os valores de ISC 
individuais (ISCi) pela média e realizar um somatório acumulado das diferenças (Σ 
(ISCi – ISCmed)). Pode-se assim plotar um gráfico Σ (ISCi – ISCmed) x Estacas ou Σ 
(ISCi – ISCmed) x Registro e, de acordo com sua tendência e inflexões, dividi-lo em 
segmentos homogêneos. 
A seguir é apresentado o quadro com valores de ISC individuais, ISCmed, Σ 
(ISCi – ISCmed). 
Tabela 11 – Observações do relatório de sondagem inicial 
REG FUR ESTACA ISC 
ISC_MÉDIA ISC - ISC_MÉDIA 
Σ (ISC - 
ISC_MÉDIA) 
% % % % 
1 1 5 10 14 -3,9 -4 
S
E
G
M
E
N
T
O
 1
 
2 2 13 11 14 -2,9 -3 
3 3 21 15 14 1,1 1 
4 4 29 10 14 -3,9 -4 
5 5 37 11 14 -2,9 -3 
6 6 45 9 14 -4,9 -5 
7 7 53 16 14 2,1 2 
8 8 61 14 14 0,1 0 
9 9 69 9 14 -4,9 -5 
10 10 77 21 14 7,1 7 
11 11 85 9 14 -4,9 -5 
12 12 92 17 14 3,1 3 
13 13 100 8 14 -5,9 -6 
14 14 107 12 14 -1,9 -2 
15 15 117 11 14 -2,9 -3 
16 16 125 21 14 7,1 7 
17 17 131 14 14 0,1 0 
18 18 139 11 14 -2,9 -3 
19 19 147 9 14 -4,9 -5 
20 20 152 10 14 -3,9 -4 
21 21 156 13 14 -0,9 -1 
22 22 160 10 14 -3,9 -4 
23 23 164 10 14 -3,9 -4 
25 24 173 18 14 4,1 4 
S
E
G
M
E
N
T
O
 2
 
27 25 177 19 14 5,1 5 
29 26 181 14 14 0,1 0 
38 31 206 20 14 6,1 6 
39 32 210 19 14 5,1 5 
44 35 238 14 14 0,1 0 
48 
 
45 36 242 31 14 17,1 17 
47 37 246 21 14 7,1 7 
49 38 259 14 14 0,1 0 
50 39 263 16 14 2,1 2 
52 41 286 13 14 -0,9 -1 
53 42 289 18 14 4,1 4 
54 43 293 19 14 5,1 5 
55 44 305 11 14 -2,9 -3 
S
E
G
M
E
N
T
O
 3
 
56 45 315 10 14 -3,9 -4 
57 46 325 11 14 -2,9 -3 
58 47 329 14 14 0,1 0 
59 48 338 10 14 -3,9 -4 
60 49 342 17 14 3,1 3 
61 50 352 18 14 4,3 4 
62 51 356 12 14 -1,9 -2 
64 52 366 10 14 -3,9 -4 
68 54 374 11 14 -2,9 -3 
69 55 378 14 14 0,1 0 
70 56 386 17 14 3,1 3 
71 57 393 9 14 -4,9 -5 
72 58 396 10 14 -3,9 -4 
73 59 400 16 14 2,1 2 
74 60 406 11 14 -2,9 -3 
75 61 417 12 14 -1,9 -2 
76 62 421 10 14 -3,9 -4 
79 64 451 16 14 2,1 2 
S
E
G
M
E
N
T
O
 4
 
80 65 464 21 14 7,1 7 
82 66 468 15 14 1,1 1 
83 67 472 14 14 0,1 0 
85 68 484 13 14 -0,9 -1 
86 69 499 15 14 1,1 1 
87 70 502 14 14 0,1 0 
Fonte: Autor (2018) 
 
4.2.2. Determinação do ISC de projeto 
 
4.2.2.1. Análise estatística 
 
Pela análise estatística, o valor característico que representa a resistência do 
subleito em um determinado segmento homogêneo por ser determinado pelas 
Equações 10 e 11: 
 
ISC DE PROJETO = Xmínimo = Xmédia – K*S 
49 
 
 
𝑺 = √
∑ (𝑿𝒊 − �̅�)𝑵𝒊
𝑵 − 𝟏
 
 
Onde, 
 𝑿𝑴í𝒏𝒊𝒎𝒐 = ISC DE PROJETO 
 𝑿𝒎é𝒅𝒊𝒂 = média aritmética da amostra (média dos valores de CBR) 
 𝑺 = desvio padrão da amostra 
 𝑲 é o coeficiente de risco associado ao tamanho da amostra. 
Ele é obtido em função do número de amostras (N) conforme quadro abaixo: 
 
Tabela 12 – Coeficiente de risco 
N 5 6 7 8 9 10 12 13 14 15 16 17 19 21 
K 1,55 1,41 1,36 1,31 1,25 1,21 1,16 1,13 1,11 1,1 1,08 1,06 1,04 1,01 
 Fonte: DEER/MG 
 
 Os valores não apresentados no quadro são obtidos por interpolação. 
 Para número de amostras superior a 21, será adotado k = 1,01. 
Tendo esses parâmetros, o XMínimo será definido para cada segmento. 
Para o Segmento 1 tem-se: 
 
1ª Tentativa 
 N = 23 
 K = 1,01 
 Xmédia = 12,22 
 S = 3,59 
50 
 
 Xmínimo = 8,59 
 80%Xmínimo = 6,88 
Obs.: Não existe valor de ISC individual inferior à 6,88. Exclui-se, portanto, o 
maior valor individual superior à média: Estaca 77 e 125 – ISC = 21 %. 
 
2ª Tentativa 
 N = 21 
 K = 1,01 
 Xmédia = 11,38 
 S = 2,46 
 Xmínimo = 8,90 
 80%Xmínimo = 7,12 
Obs.: Não existe valor de ISC individual inferior à 7,12. Exclui-se, portanto, o 
maior valor individual superior à média: Estaca 92 – ISC = 17 %. 
 
3ª Tentativa