Método do DNER e métdo da AASHTO para dimensionamento de pavimentos

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PROJETO
DE ESTRADAS
Fernanda Dresch
Revisão técnica
Shanna Trichês Lucchesi
Mestre em Engenharia de Produção (UFRGS)
Professora do curso de Engenharia Civil (FSG)
 
Catalogação na publicação: Karin Lorien Menoncin CRB -10/2147
D773p Dresch, Fernanda.
Projeto de estradas / Fernanda Dresch ; [revisão 
técnica : Shanna Trichês Lucchesi]. – Porto Alegre : 
SAGAH, 2018.
204 p. : il. ; 22,5 cm 
ISBN 978-85-9502-303-1
1. Engenharia civil. 2. Estradas. I. Título.
CDU 625.7
NOTA
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Técnicas. As Normas ABNT citadas nesta obra foram reproduzidas 
mediante autorização especial da ABNT.
Método do DNER e 
método da AASHTO 
para dimensionamento 
de pavimentos 
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Diferenciar os tipos de classificação dos métodos de dimensionamento 
de pavimentos.
 � Caracterizar o método de dimensionamento de pavimentos do DNER.
 � Definir o método de dimensionamento de pavimentos da AASHTO.
Introdução
Atualmente, na área de pavimentação tanto a implantação quanto a 
manutenção de um pavimento envolvem uma análise integrada de 
diversos aspectos, principalmente econômico, que ocorrem quando 
é feita a análise da capacidade de retorno desse investimento. Logo, 
dimensionar um pavimento consiste na determinação das suas camadas 
de forma que essas sejam suficientes para resistir, transmitir e distribuir 
as pressões resultantes da passagem do tráfego de veículos, sem que o 
conjunto sofra ruptura, deformações apreciáveis ou desgaste superficial 
excessivo. Dessa forma, conhecer os diferentes tipos de métodos de 
dimensionamento pode gerar resultados de grande valia econômica 
para o dimensionamento de pavimentos.
Neste capítulo, você aprenderá as diferenciar os tipos de classificação 
dos métodos de dimensionamento de pavimento. Além disso, você 
aprenderá a caracterizar e calcular um pavimento por meio da metodo-
logia de dimensionamento de pavimento do DNER e da ASSHTO.
Métodos de dimensionamento de pavimentos e 
suas classificações 
Conforme Balbo (2007), para construir uma estrutura que apresente capacidade 
para aguentar o tráfego imposto por um determinado volume de tráfego e as 
variações climáticas deve-se determinar a espessura das camadas a serem 
aplicadas e a composição dos materiais que serão utilizados. 
Para Pinto e Preussler (2002), o dimensionamento de um pavimento com-
preende nas seguintes etapas:
 � determinação dos materiais de cada camada e suas capacidades 
estruturais;
 � especificação dos sistemas de drenagem subterrânea à subsuperficial 
necessários;
 � comparativo econômico entre os vários materiais disponíveis e o trans-
porte necessário; 
 � investigações geotécnicas dos solos e materiais disponíveis;
 � conhecimento das características climáticas da região e;
 � pleno conhecimento da natureza das cargas decorrentes do tráfego.
Devido o pavimento ser uma estrutura complexa e a previsão de seu de-
sempenho ser realizada com simplificações, desenvolveram-se alguns métodos 
de dimensionamento de pavimentos. Dessa forma, chegou-se a três métodos 
de dimensionamento de pavimentos: os empíricos, os semiempíricos e os 
empíricos-mecanicista ou também conhecido como semiteóricos (BALBO, 
2007).
Conforme Balbo (2007), os modelos empíricos são aqueles que surgem 
da observação da evolução do estado de condição dos pavimentos, sendo os 
parâmetros medidos em campo levantados periodicamente e associados a 
grandezas como a repetição de cargas e a resistência dos materiais, ou seja, 
fruto da modelagem estatística de evolução de paramentos físicos observados 
nos pavimentos. Os métodos semiempíricos são originados de extrapolações 
teóricas e racionais de modelo observacional obtido pelo acúmulo de dados e 
experiências, ou seja, fruto da extrapolação e expansão de resultados empíri-
cos com base em uma teoria analítica consistente, tendo como exemplo mais 
importante os critérios que se pautam pela parametrização das estruturas de 
pavimento por meio de valores de California Bearing Ratio (CBR) de suas 
camadas.
Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos162
Já os métodos semiteóricos ou empírico-mecanicistas são aqueles que 
procuram avaliar, de forma coerente e analítica, o comportamento estrutural de 
sistemas de camadas como pavimentos, sendo a parametrização dos materiais 
realizada por meio do conhecimento empírico, laboratorial ou de pista, em 
termos de características mecânicas dos materiais. Além disso, são aqueles que 
usam uma teoria para prever as tensões e deformações derivadas do tráfego 
e do clima na estrutura do pavimento. Além do mais, são fundamentados 
na teoria da elasticidade, utilizam programas computacionais para prever o 
funcionamento da estrutura quando solicitada, permitindo assim a alteração 
dos materiais ou das espessuras das camadas, de modo que o conjunto seja 
solicitado de forma equilibrada sem sobrecarregar nenhuma das camadas, 
evitando assim ruptura precoce do pavimento (PINTO; PREUSSLER, 2002; 
BALBO, 2007).
Leia mais sobre a classificação dos métodos de dimensionamento de pavimentos na 
obra Pavimentação asfáltica: materiais, projeto e restauração (BALBO, 2007). 
Método de dimensionamento de pavimentos 
do DNER 
O método de dimensionamento de pavimento flexível adotado pelo Depar-
tamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER), parte integrante da 
última edição do Manual de Pavimentação do DNIT de 2006, foi proposto e 
elaborado pelo engenheiro Murillo Lopes de Souza, por volta da década de 
1960. O método é fundamentado no trabalho Design of Flexible Pavements 
Considering Mixed Loads and Traffic de autoria de Turnbull, Foster e Ahl-
vin (1962), do corpo de engenheiros do exército dos Estados Unidos, e as 
conclusões foram obtidas na pista experimental da AASHTO, tendo como 
principal objetivo da estrutura dimensionada a proteção contra a ruptura por 
163Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos
tensões de cisalhamento da camada do subleito (BRASIL, 2006). Além disso, 
o método adotava como base o critério do CBR, sendo o eixo-padrão de 80 
kN e considerando o coeficiente de equivalência estrutural obtido nas pistas 
da AASHTO (BALBO, 2007; MEDINA e MOTTA, 2015).
Para Santos (2011), esse método corresponde primeiramente na determi-
nação da espessura total necessária para o pavimento, dada em termos de 
material granular, em função dos dados geotécnicos e das características de 
tráfego solicitante (parâmetro também é utilizado para a determinação da 
espessura mínima do revestimento asfáltico). Determinadas essas espessuras, 
procede-se à determinação das espessuras das demais camadas constituintes 
da estrutura do pavimento. Dadas em termos de material granular, as cama-
das são convertidas para espessuras reais dos materiais utilizados através 
dos coeficientes de equivalência estrutural, que expressam a relação entre a 
espessura de material granular e do material utilizado, de forma que ambos, 
nas respectivas espessuras, apresentem desempenho estrutural semelhante.
Segundo Bezerra Neto (2004), o método de dimensionamento é dividido 
em três etapas fundamentais: a definição dos materiais que serão utilizados, a 
capacidade de suporte do subleito, a determinação do tráfego e o dimensiona-
mento propriamente dito. A capacidade de suporte é determinada pelo ensaio 
de ISC ou CBR, desenvolvido com corpos-de-prova moldados em laboratório, 
para as condições de massa específica aparente e umidade de campo.
Segundo Souza (1981), o subleito e as diferentes camadas do pavimento 
devem ser compactados de acordo com os valores fixados nas específicação 
gerais, recomendando-se, em nenhum caso, o grau de compactação menor que 
100% comrelação ao ensaio AASHTO normal. Diante disso, Souza (1981) 
relata que deve se levar em consideração as características dos materiais a 
partir do ensaio de CBR dos materiais a serem utilizados, ou seja, respeitando 
os valores mínimos de modo que não ocorra a ruptura precoce no pavimento 
(Quadro 1).
Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos164
Fonte: Adaptado de Souza (1981).
Camada Critérios
Material de subleito CBR ≥ 2%
Expansão menor que 2%
Material para reforço do subleito CBR maior eu o do subleito 
Expansão menor que 1%
Material para sub-base CBR ≥ 20%
Expansão menor que 1%
(Com sobrecarga de 4,536 kgf)
Índice de grupo (IG) igual a zero
Material para base CBR ≥ 80%
Expansão menor que 0,5% 
(Com sobrecarga de 4,536 kgf) 
LL ≤ 25%
IP ≤ 6%
Quadro 1. Características a partir do CBR dos materiais do pavimento.
Ainda segundo Souza (1981), podem ser verificadas, conforme a Tabela 1, 
as faixas granulométricas dos materiais granulares a serem utilizados como 
base. Para isso, alguns atendimentos a respeito dessas faixas devem ser con-
siderados como a fração passante na peneira n° 200 sendo inferior a 2/3 da 
fração passante na peneira n° 40, e ainda a fração graúda deve apresentar um 
desgaste Los Angeles igual ou inferior a 50%. Para materiais com experiência 
de uso pode-se adotar valores de desgaste maior. Já em casos especiais, pode ser 
especificado outros ensaios representativos da durabilidade da fração graúda. 
165Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos
Fonte: Adaptada de Souza (1981).
Peneiras
Porcentagem que passa
A B C D
2” 100 100 - -
1” - 75-90 100 100
3/8” 30-65 40-75 50-85 60-100
n° 4 25-55 30-60 35-65 50-85
N° 10 15-40 20-45 25-50 40-70
N° 40 8-20 15-30 15-30 25-45
N° 200 2-8 5-15 5-15 5-20
Tabela 1. Faixas granulométricas.
Souza (1981) propõe para a determinação do tráfego, o levantamento do 
número de veículos, as faixas, o tipo do veículo (comercial ou passeio) e o 
tipo de eixo. 
Conforme Balbo (2007), o valor de repetições de passagem do eixo-padrão 
de 80 kN é dado por uma equação. Existem duas formas de calcular esse nú-
mero N, por meio de um crescimento linear do tráfego e por um crescimento 
geométrico do tráfego, sendo que o usual é utilizarmos o crescimento linear, 
representado pela equação:
N = 365. VDM .[ ](1 + P.t)2 - 12t . FV . Ff . Fs . Fd . Fr
Onde o VDM é obtido por meio de contagens e corresponde ao valor 
diário médio, o P simboliza o período de projeto e o t representa uma taxa de 
crescimento correspondente, normalmente, a 3% a.a.
O fator de veículo (FV) é o índice representativo do potencial destrutivo 
médio dos veículos comerciais que trafegam na rodovia em relação ao eixo-
-padrão. O FV é obtido por meio da equação:
FV = 
∑ (pi(%) × FECi,p)
100
n
i = 1
Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos166
Onde o pi representa a relação entre o número de eixos e o número de 
veículos comerciais amostrados. Desta forma, o FV representa o quanto cada 
veículo comercial solicita com valor de potencial destrutivo comparado ao 
potencial do eixo-padrão.
O fator de frota (Ff ) representa a porcentagem de veículos do VDM com-
postos por veículos comerciais.
O fator de sentido (Fs), por sua vez, corresponde à porcentagem dos veículos 
do VDM que trafegam em um sentido, ou seja, vias com um sentido têm Fs 
igual a 1,0 e vias com dois sentidos Fs igual a 0,5.
O fator de distribuição (Fd) é a porcentagem dos veículos comerciais que 
trafegam na faixa mais carregada, sendo esta, normalmente, a faixa da direita.
E o fator regional (Fr) considera a variação da umidade dos materiais 
constituintes do pavimento durante o ano. Normalmente, adotamos Fr = 1,0, 
face aos resultados de pesquisas desenvolvidas pelo IPR/DNER.
Para iniciar o processo de dimensionamento de um pavimento, primeiro 
é determinada a espessura total do pavimento, em seguida é escolhido o tipo 
de revestimento e, por fim, a espessura das demais camadas que compõem o 
pavimento, conforme a Figura 1 em que é demostrado o projeto das camadas 
de um pavimento.
Figura 1. Camadas do pavimento em relação às camadas equivalentes.
Fonte: Adaptada de Brasil (2006).
R R
B
h20
hn
Hn
Hm
H20 CBR≥60
LS = 20
IS = n
IS = m
A espessura do pavimento correlacionando os valores de N e CBR são 
dados pelo ábaco construído por Souza (1981), Figura 2. No entanto, Balbo 
(2007) traz a equação abaixo, e comenta que a curvas de dimensionamento 
apresentam como solução para as retas contidas no ábaco, estas obtidas por 
regressão linear múltipla.
167Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos
Heq = 77,67 × N
0,0482 × CBR-0,598
Onde:
 � Heq = espessura equivalente em cm; 
 � N = número de repetições de carga; 
 � CBR = valor da camada de suporte.
Figura 2. Ábaco da determinação da espessura do pavimento dado pelo valor de N e o CBR. 
Fonte: Adaptada Souza (1981).
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
Operação do eixo-padrão de 8,2 t.f
Es
pe
ss
ur
a 
do
 p
av
im
en
to
 e
m
 c
m
CBR
20%
15%
12%
10%
8%
7%
6%
5%
4%
3%
2%
1,0E03 1,0E+04 1,0E+05 1,0E+06 1,0E+07 1,0E+08 1,0E+09
A determinação do tipo e da espessura do revestimento parte de valores 
mínimos, conforme faixas de valor de repetições de carga a serem aplicadas 
no pavimento (Tabela 2).
Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos168
Fonte: Adaptada de Balbo (2007).
N (repetições do 
ESRD de 80kN) Tipo de Revestimento Espessura (mm)
≤ 106 Tratamentos superficiais 15 a 30
106 < N ≤ 5 × 106 CA, PMQ, PMF 50
5 × 106 < N ≤ 107 Concreto asfáltico 75
107 < N ≤ 5 × 107 Concreto asfáltico 100
N > 5 × 107 Concreto asfáltico 125
Tabela 2. Espessuras mínimas de revestimentos. 
As camadas são convertidas para espessuras reais dos materiais utilizados 
por meio dos coeficientes de equivalência estrutural, que expressam a rela-
ção entre a espessura de material granular e do material utilizado, de forma 
que ambos, nas respectivas espessuras, apresentem desempenho estrutural 
semelhante. A determinação das camadas constituintes do pavimento se faz 
pelas seguintes equações (BALBO, 2007):
R.KR + B.KB ≥ H20
R.KR + B.KB + h20.KS ≥ Hn
R.KR + B.KB + h20.Ks + hn.KREF ≥ Hm
Onde:
 ■ R = espessura do revestimento;
 ■ B = espessura da base;
 ■ H20 = espessura sobre a sub-base;
 ■ h20 = espessura da sub-base;
 ■ Hn = espessura sobre o reforço do subleito;
 ■ HRef = espessura do reforço do subleito;
 ■ Hm = espessura total do pavimento sobre o subleito;
 ■ KR, KB, KS, KRef = coeficientes de equivalência estrutural.
169Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos
Nas equações apresentadas acima, KR, KB, KS e KRef são os coeficientes 
de equivalência estrutural dos materiais de revestimento de base, sub-base 
e reforço de subleito do pavimento, respectivamente. O R, B, h20 e hn são os 
valores das espessuras das camadas de revestimento de base, sub-base e reforço 
do subleito também respectivamente. Já o H20, Hn e Hm são os valores das 
espessuras das camadas equivalentes, de referência pedra britada graduada, 
sobre a sub-base, reforço do subleito e reforço do subleito. Os coeficientes de 
equivalência estruturais são obtidos por meio da Tabela 3, que correlaciona o 
coeficiente com o tipo de material (BALBO, 2007).
Fonte: Adaptada de Balbo (2007).
Tipo de material
Coeficiente de equivalência 
estrutural (K)
Base ou revestimento de concreto asfáltico 2,0
Base ou revestimento pré-misturado 
a quente de graduação densa 
1,7
Base ou revestimento pré-misturado 
a frio com graduação densa
1,4
Base ou revestimento asfáltico 
por penetração
1,2
Camadas granulares 1,0
Solo-cimento com resistência aos 7 
dias superior a 4,5 MPa (compressão)
1,7
Solo-cimento com resistência aos 7 
dias entre 2,8 a 4,5 MPa (compressão)
1,4
Solo-cimento com resistência aos 7 
dias entre 2,1 a 2,8MPa (compressão)
1,2
Basesde solo-cal 1,2
Tabela 3. Coeficiente de equivalência estrutural dos materiais.
Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos170
Leia mais sobre o método de dimensionamento de pavimentos do DNER na obra 
Mecânica do Pavimentos (MEDINA; MOTTA, 2015). 
Método de dimensionamento de pavimentos 
da AASHTO
Na década de 50 teve início nos Estados Unidos um plano de alto nível vol-
tado para área da pavimentação, concebido para a ligação entre os estados 
americanos de cidades de médio e grande porte, denominado Interstate Sys-
tem, que culminou nos experimentos realizados pela AASHO – American 
Association of State Highway Officials (atual AASHTO). A concepção do 
método de dimensionamento da AASHTO teve seu início quando foi criada 
The AASHO road test (Tabela 3). Com um investimento de US$ 27 milhões a 
AASHO realizou um estudo do desempenho de vários tipos de estruturas de 
pavimento por meio da avaliação dos efeitos das cargas do tráfego de magnitude 
e frequência conhecidas. A AASHO junto com seu quadro técnico de engenhei-
ros, reuniu representantes de todos os estados e realizou uma pesquisa sobre 
o desempenho de pavimentos, compreendendo em seis pistas experimentais 
com vários tipos de pavimentos e materiais de construção, conhecido como 
AASHO road test (HIGHWAY RESEARCH BOARD, 1962; BALBO, 2007). 
A pista experimental contemplou tanto seções rígidas quanto asfálticas. As 
informações adquiridas na pista experimental foram decisivas para o avanço 
dos estudos de desempenho de pavimentos, do dimensionamento estrutural 
e da equivalência de carga e efeitos climáticos, pois com essas informações 
vieram os gráficos e as equações de dimensionamento utilizados no guia de 
dimensionamento da AASHTO (BALBO, 2007).
Os métodos para dimensionamento de pavimentos da AASHTO/1986 e 
AASHTO/1993 basearam-se essencialmente nos resultados estatísticos obtidos 
da pista experimental da AASHO (atual AASHTO). O método da AASHTO/93, 
embora seja um método desenvolvido com bases empírico-estatísticas, leva 
em consideração maior quantidade de variáveis que podem influenciar no 
desempenho da estrutura, em comparação ao método do CBR. 
O método da AASHTO de 1986 era bastante voltado ao projeto de novas 
estruturas, já o método da AASHTO de 1993, em sua nova versão, detalhava 
171Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos
melhor a questão de projetos de reforços de pavimentos, mais específicos 
recapeamentos, pois se tratava da nova necessidade de normatização nos EUA 
(BALBO, 2007). A AASHO road test conseguiu avaliar os efeitos de cargas 
do tráfego por meio de fatores de equivalência estrutural decididos ao final 
dos experimentos e consubstanciou-se no estabelecimento da relação entre 
a repetição de cargas (expressa em termos de um eixo simples roda dupla 
(ESRD), com 18.000 libras, ou seja, 80 kN, o eixo-padrão) com a espessura 
do pavimento e a perda de qualidade de rolamento expressa em termos da va-
riação de serventia (HIGHWAY RESEARCH BOARD, 1962; BALBO, 2007).
Informações Detalhes
Temperaturas 
e clima
Temperaturas e clima
Média no mês de julho: 24,5°C
Média no mês de janeiro: - 2,8°C 
Índice pluviométrico anual: 837 mm
Profundidade média de congelamento 
do pavimento: 711 mm
Pistas Seis circuitos 
Circuitos 2 e 6 submetidos ao tráfego
Circuito 1 apenas para o estudo de efeitos do clima
O que foi medido 
durante os testes
Irregularidade
Serventia
Defeitos (visuais)
Deflexões
Deformações
Tráfego durante 
os testes
Loop 2 – ESRD (8,9 kN) e ETD (26,7 kN)
Loop 3 – ESRD (53,3 kN) e ETD (106,7 kN)
Loop 4 – ESRD (80 kN) e ETD (142,2 kN)
Loop 5 – ESRD (99,6 kN) e ETD (177,8 kN)
Loop 6 – ESRD (133,3 kN) e ETD (213,3 kN)
Misturas asfálticas Revestimento em CBUQ com agregado de calcário, 
areia silicosa natural e cal como material de enchimento, 
empregando-se um CAP 80-100. Material dosado pelo 
ensaio Marshall com 50 golpes por face. O tepr de asfalto 
foi de 5,4%, e os vazios, em torno de 7,7%.
Camadas de ligação em PMQ com agregado de calcário, 
areia silicosa natural e cal como material de enchimento, 
empregando-se um CAP 80-100. Material dosado pelo 
ensaio Marshall com 50 golpes por face. O teor de asfalto 
foi de 4,4%, e os vazios, em torno de 7,7%.
Tabela 3. Algumas informações sobre a AASHTO road test.
(Continua)
Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos172
Fonte: Balbo (2007).
Informações Detalhes
Bases e sub-bases Bases de BGS com CBR de 107% em laboratório, porém 
entre 52 e 160% em pistas, umidade variando entre 5,6% 
e 6,1%, massa específica aparente seca máxima entre 22,42 
kN/m3 e 22,59 kN/m3.
Sub-bases com misturas de areia natural e pedregulhos 
naturais com CBR entre 28% e 51%, umidade variando entre 
6,1% e 6,8%, e massa específica aparente seca máxima entre 
22,27 kN/m3 e 22,59 kN/m3.
Estudos secundários com bases tratadas com asfalto e com 
cimento e também com pedregulho não britado.
Subleito na área A CFT foi construída em 1m de espessura cm solo tipo 
total das pistas A6, LL de 31%, IP de 16% e umidade de 
compactação de 13%, com CBR variando entre 1,9 e 3,5% 
e grau de compactação de 98%
Tabela 3. Coeficiente de equivalência estrutural dos materiais.
Com a concepção do método de dimensionamento da AASHTO surgiu o 
conceito de serventia (PSI – present serviceability index) e de desempenho que 
hoje em dia, norteia determinados projetos de pavimento. A Figura 3 ilustra 
a curva característica de perda de serventia (PSI) ao longo do tempo de ope-
ração do pavimento determinada especialmente pelas solicitações do tráfego 
no tempo de projeto, além de outras diferentes variáveis (SANTOS, 2011).
Figura 3. Curva típica de perda de serventia (PSI) seguindo AASHTO (1993). 
Fonte: Adaptada de AASHTO (1993).
Pi
PS
I
Perda de Serventia
devido ao Tráfego
Período de
Análise
(Continuação)
173Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos
Segundo Balbo (2007), as equações de dimensionamento da AASHTO 
estão baseadas em binômios serventia-desempenho que apresentam como 
significado de serventia como uma medida de habilidade de um certo pavimento 
de cumprir suas funções em um momento particular do tempo; e desempenho 
como sendo a medida da história de serventia do mesmo no decorrer do tempo. 
Também a AASHTO (1993) qualificou a serventia como um valor variando 
entre 0 e 5, em que o significado deste índice é dado como sendo as condições 
de qualidade de um pavimento em algum momento, levando em conta o 
conforto e a segurança sob determinadas condições do clima. 
Com isso a AASHTO equalizou, conforme equação abaixo, seu método 
baseando-se na relação serventia-desempenho e, determinou a equação que 
leva em consideração o tráfego, a serventia e a espessura das camadas para 
demonstrar o desempenho do pavimento flexível. Sendo que para isso, foram 
efetivadas 1.114.000 aplicações de cargas e quando a seção de aplicação de 
carga atingia um valor de serventia de 1,5, recebiam um reforço em CAP antes 
dos novos testes (BALBO, 2007).
Log10N = Zr × S0 + 9,36 × log(SN + 1) - 0,2 - 
0,4 + 1094(SN + 1) × 5,19
log(p0 - pt)
p0 - 1,5 + 2,32 × logMr - 8,07
Onde:
 � SN é o número estrutural do pavimento;
 � p0 é a serventia inicial;
 � pt é a serventia ao final do projeto;
 � Mr é o módulo de resiliência;
 � Zr é o nível de confiança do processo de dimensionamento.
Na equação anterior, o “p0” é a serventia inicial do pavimento (após a 
construção), que se define pela qualidade da construção do pavimento logo 
após a construção. Pela AASHO foi obtido um valor médio de 4,2. Já o “pt” 
é a serventia terminal (no final do período de projeto) no momento em que a 
rodovia para de ser trafegável. O valor é definido em função tipo da via e por 
recomendação da própria AASHTO road test, o valor determinado foi de 1,5 
para serventia considerando o “ponto de limite trafegável”, ou seja, a condição 
– limite de uso dos pavimentos. Os níveis finais de serventia sugerido tambémpela AASHTO são: para vias principais, pt = 2,5 a 3,0 e para vias secundaria, 
pt = 2,0. O Mr é o módulo de resiliência efetivo do subleito, em libras por 
Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos174
polegadas quadrada e o Zr é o nível de confiança embutido no processo de 
dimensionamento, para assegurar que a alternativa de projeto atente para o 
período de vida útil estipulado, levando em conta simultaneamente possíveis 
variações nas condições de tráfego e na previsão de desempenho. O valor de 
S0, desvio-padrão associado, para pavimento flexíveis, foi de 0,35. e o Zr é 
definido em função da classificação funcional e do tipo de via conforme a 
projeto e a Tabela 4 (BALBO, 2007). 
Fonte: Adaptada de Balbo (2007).
Classificação funcional da via Urbanas Rural
Interestadual e autoestradas 85 – 99,9 80 – 99,9
Arteriais principais 80 – 99 75 – 95
Coletoras 80 – 95 75 – 95
Locais 50 – 80 50 – 80
Tabela 4. Nível de confiança de projeto (valores de Zr).
O valor de SN é dado pela equação abaixo, que expressa um número abs-
trato e demonstra a capacidade estrutural do pavimento necessária dada a 
combinação de suporte do subleito para um número total de repetições do 
eixo-padrão (80KN) em uma serventia desejada ao final da vida útil, consi-
derando as condições climáticas.
SN = a1 × D1 + a2 × D2 × m2 + a3 × D3 × m3
Onde:
 � a1 = coeficiente estrutural da i-ésima camada;
 � Di = espessura (em polegada) da i-ésima camada;
 � mi = coeficiente de drenagem da i-ésima camada.
Conforme Balbo (2007), o coeficiente de equivalência estrutural de um 
material que compõe uma camada expressa e uma relação empírica entre o 
número estrutural (SN) e a espessura da própria camada, é definido como a 
medida de capacidade do material em atuar dentro do sistema como meca-
175Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos
nismo estrutural, dissipando as pressões que o pavimento é submetido sobre 
as camadas inferiores. A AASHTO formou correlações entre as propriedades 
mecânicas dos materiais, como CBR e módulo de resiliência, para a obtenção 
do coeficiente de equivalência estrutural como mostra a Tabela 5.
Fonte: Adaptada de Balbo (2007).
Material Parâmetro de controle CE
CBUQ, PMQ, a 20° Mr = 3160 MPa
Mr = 2110 MPa
Mr = 1406 MPa
0,44
0,37
0,30
Bases granulares CBR = 100%
CBR = 33%
0,14
0,10
Sub-bases granulares CBR = 100%
CBR = 23%
0,14
0,10
Materiais cimentados (aos 7 dias) Rc = 5,6 MPa
Rc = 3,1 MPa
Rc = 1,4 MPa
0,22
0,16
0,13
Tabela 5. Coeficiente de equivalência estrutural dos materiais.
Os coeficientes modificadores, que o método da AASHTO propôs tam-
bém para a utilização em camada de pavimentos, levam em consideração as 
características drenantes dos materiais. Já que a eficácia da drenagem está 
correlacionada com o tempo em que se leva para que a água seja removida do 
pavimento nas camadas granulares. De tal modo que a drenagem da água é 
caracterizada como sendo excelente em duas horas, boa em um dia, regular em 
uma semana, pobre em um mês e, quando a água não é drenada considera-se 
como muito pobre (Tabela 6) (BALBO, 2007). 
Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos176
Fonte: Adaptada de Balbo (2007).
Qualidade de 
drenagem 
Porcentagem de tempo a que o 
pavimento estará sujeito a condições de 
umidade próximas da saturação
< 1% 1 a 5% 5 a 25% > 25%
Excelente 1,40 – 1,35 1,35 – 30 1,30 – 1,20 1,20
Boa 1,35 – 1,25 1,25 – 15 1,15 – 1,00 1,00
Regular 1,25 – 1,15 1,15 – 05 1,00 – 0,80 0,80
Pobre 1,15 – 1,05 1,05 – 80 0,80 – 0,60 0,60
Muito pobre 1,05 – 0,95 0,95 – 75 0,75 – 0,40 0,40
Tabela 6. Coeficiente de drenagem.
Com relação ao módulo de resiliência a ASSHTO faz algumas considera-
ções, principalmente para países de clima temperado, onde existe uma grande 
preocupação com a padronização da capacidade cortante dos subleitos, em 
função dos períodos de congelamento e descongelamento, com consequente 
saturação das camadas inferiores. Durante a ASSHTO road test, as profun-
didades de subleito congelado chegavam a atingir mais de 1 metro, causando 
efeitos de bombeamento de finos durante a primavera. Após diversos estudos, 
foi embutido a conceito de módulo de resiliência efetivo (Mr) do subleito 
como condição de suporte dessas camadas. Os valores sazonais de módulos 
de resiliência do subleito podem ser obtidos por ensaios triaxiais dinâmicos 
realizados nas condições de umidade e densidade respectivas do período. 
Ainda, devido a discrepância de valores encontrados de módulos de resiliên-
cias de laboratório e o real comportamento elásticos do subleito em campo, a 
AASHTO aconselha a determinação do módulo de resiliência in situ, por meio 
de ensaios não destrutivos através de retroanálise (BALBO, 2007). 
A determinação dos números estruturais é necessária para o subleito (SN3), 
para a sub-base (SN2), e para a base (SN1), conforme a Figura 4. O cálculo 
dos números estruturais necessários sobre o subleito, a sub-base e a base é 
realizado com a utilização do módulo de resiliência (Mr) representativo de 
cada uma das camadas. 
177Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos
Figura 4. Esquema de apoio para resolução de número estrutural de camada. 
Fonte: Adaptada Balbo (2007).
SN1SN2SN3
Revestimento D1
Base D2
Sub-base D3
Subleito
Segundo Balbo (2007), determinando os valores dos números estruturais, 
calcula-se a espessura para cada camada do pavimento conforme as equações 
abaixo:
 � espessura do revestimento: D1 =
SN1
a1
 � espessura da base: D2 =
SN2 - SN1
a2 × m2
 � espessura da camada de sub-base: D3 =
SN3 - SN2
a3 × m3
Ainda, a AASHTO sugere valores mínimos para as espessuras das camadas 
como ponto de partida para solução. Portanto, deve ser feita a conferência das 
espessuras, conforme a Tabela 7.
Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos178
Fonte: Adaptada de Balbo (2007).
Número de repetições 
do eixo – padrão (80 kN)
Espessura do 
revestimento 
asfáltico (mm)
Espessura bases 
granulares (mm)
≤ 5 × 104 25 100
5 × 104 < N ≤ 1,5 × 105 50 100
1,5 × 105 < N ≤ 5 × 105 65 100
5 × 105 < N ≤ 2 × 106 75 150
2 × 106 < N ≤ 7 × 106 90 150
N > 7 × 106 100 150
* Pode ser adotado TS (Tratamento Superficial)
Tabela 7. Espessuras mínimas de camadas de pavimentos.
A partir de 2002, um novo método de projeto mecanicista foi desenvolvimento, o 
AASHTO 2002, pelo National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) e vários 
estados americanos iniciaram as atividades para implementar um guia de dimensio-
namento que envolveu as atividades de treinamento de pessoal, coleta de dados de 
entrada, tráfego e os materiais, aquisição de equipamentos para testes, bem como a 
seleção e preparação de seções teste para calibração local. A AASHTO por meio de suas 
pesquisas vem evoluindo na análise mecanística-empírica, dando a possibilidade do 
projetista, após escolhida a estrutura inicial, efetuar a análise detalhada se os critérios de 
desempenho estão sendo atendidos, em que o método em questão avalia os critérios 
de deformação permanente (ATR), trincas por fadiga de baixo para cima (bottom-up) 
e de cima para baixo (top-down), trincas térmicas e irregularidades superficiais (IRI) 
(MEDINA; MOTTA, 2015; KALOUSH; RODEZNO, 2011).
179Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos
1. Com relação ao parágrafo 
abaixo, marque a alternativa 
correta a qual método de 
dimensionamento se refere:
“São aqueles que nascem da 
observação da evolução do estado 
de condição dos pavimentos 
sendo os parâmetros medidos em 
campo levantados periodicamente 
e associados a grandezas 
como a repetição de cargas e a 
resistência dos materiais.” 
a) Método Analíticos.
b) Métodos Semiempíricos.
c) Métodos Empíricos.
d) Métodos Semiteóricos.
e) Método empírico-mecanicistas.
2. Indique a alternativa correta 
relacionando o Método de 
dimensionamento de pavimentos 
do DNER. 
a) O método de dimensionamento 
de pavimentoflexível adotado 
pelo Departamento Nacional de 
Estradas de Rodagem (DNER), 
parte integrante da última edição 
do Manual de Pavimentação 
do DNIT de 2006, foi proposto 
e elaborado pela American 
Association of State Highway 
Officials (atual AASHTO).
b) Tem como principal objetivo 
da estrutura dimensionada 
a proteção contra a ruptura 
por tensões de tração da 
camada de revestimento.
c) O método adotava como base o 
critério do CBR, o eixo-padrão de 
80 kN e considera o coeficiente 
de equivalência estrutural 
obtido nas pistas da AASHTO.
d) Determinadas as espessuras das 
demais camadas constituintes 
da estrutura do pavimento 
procede-se à determinação da 
espessura total do pavimento.
e) O método de dimensionamento 
do DNER se fundamenta na 
determinação do trafego. A 
capacidade de suporte pelo 
ensaio de ISC não é determinada.
3. Sobre os coeficientes de 
equivalência estrutural, utilização 
no método de dimensionamento 
do DNER, marque a resposta 
correta: 
a) os coeficientes de equivalência 
estruturais são obtidos por meio 
de um ábaco, que correlaciona 
o número N, a espessura da 
camada e o tipo de material 
utilizados em cada uma.
b) transforma o tráfego real que 
solicita o pavimento durante 
o período de projeto, em um 
tráfego equivalente de eixos 
padrão no mesmo período.
c) expressam a relação entre a 
espessura de material granular 
e do material utilizado.
d) multiplicando-se os valores 
do coeficiente de equivalência 
pelo número de veículos por 
dia, com uma determinada 
carga por eixo, obtém-se a 
equivalência, para esse tipo de 
veículo, no período considerado.
e) nas inequações utilizadas para o 
dimensionamento das camadas o 
Kr, Kb, Ks e Kn são os coeficientes 
Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos180
de equivalência estrutural dos 
materiais de revestimento, sub-
base, base e reforço de subleito 
do pavimento, respectivamente.
4. Com relação ao Método 
de dimensionamento de 
pavimentos do AASHTO marque a 
alternativa correta: 
a) o método da AASHTO/93, 
embora seja um método 
desenvolvido com bases 
empírico-estatísticas, não 
leva em consideração maior 
quantidade de variáveis 
que podem influenciar no 
desempenho da estrutura, em 
comparação ao método do CBR.
b) com a concepção do método de 
dimensionamento da AASHTO 
surgiu o conceito de serventia 
(PSI – Present Serviceability Index) 
e de desempenho que hoje em 
dia não levado em consideração 
nos projetos de pavimento.
c) as equações de 
dimensionamento da AASHTO 
estão baseadas no desempenho 
que apresenta como significado, 
sendo uma medida de habilidade 
de um certo pavimento de 
cumprir suas funções em um 
momento particular do tempo.
d) a AASHTO (1993) qualificou 
a serventia sendo um valor 
variando entre 0 e 5, onde o 
significado deste índice é dado 
como sendo as condições de 
precariedade de um pavimento 
em algum certo momento.
e) a AASHTO equalizou, seu 
método baseando-se na 
relação serventia-desempenho 
e, determinou a equação 
que leva em consideração 
tráfego, serventia e a 
espessura das camadas para 
demonstrar o desempenho 
do pavimento flexível.
5. Marque a alternativa correta que 
fala sobre a equação utilizada, no 
método de dimensionamento do 
AASHTO. 
a) O Mr é o módulo de resiliência 
efetivo do revestimento, em 
libras por polegadas quadrada.
b) Zr é o nível de confiança final no 
processo de dimensionamento, 
para assegurar que a alternativa 
de projeto atente para ao 
tráfego estipulado, levando 
em conta simultaneamente 
possíveis variações climáticas.
c) O valor de Zr, desvio-
padrão associado, para 
pavimento flexíveis, foi de 
0,35. E o So é definido em 
função da classificação 
funcional e do tipo de via.
d) O “po” é a serventia final 
do pavimento, que se 
define pela qualidade da 
construção do pavimento.
e) O “pt” é a serventia terminal (no 
final do período de projeto) no 
momento em que a rodovia 
para de ser trafegável.
181Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos
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BERNUCCI, L. B. et al. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. Rio 
de Janeiro: Petrobrás; ABEDA, 2008.
DOMINGOS, P. M. G. Reforço de pavimentos rígidos: modelação do comportamento 
estrutural. 2007. Dissertação (Mestrado em Transportes)- Instituto Superior Técnico, 
Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa, 2007.
183Método do DNER e método da AASHTO para dimensionamento de pavimentos
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