Dimensionamento de Pavimentos Asfálticos - Aula 7

Aula 7 Dimensionamento de Pavimentos Asfálticos CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA TOPOGRAFIA E GEOTECNIA PROFESSOR MSC JOÃO PAULO BARBOSA CARVALHO SEMESTRE 20231 Conceitos Iniciais Fonte Engenhariarodoviáriacombr Determinar espessuras de camadas Determinar tipos de materiais Resistir transmitir e distribuir as pressões do tráfego Limitar as tensões e deformações Conceitos Iniciais Métodos de Dimensionamento Baseado na observação e experiência de pavimentos para certos tipos de materiais de pavimentação e para condições específicas de clima Empírico Mecanístico Empírico Mecanísticos Procuram avaliar o comportamento estrutural das camadas a partir da análise das tensões deformações e deslocamentos Na verdade não existe um método puramente mecanístico As funções de transferência não devem ser empíricas Dados para o Projeto de Pavimentos Fonte Agência Transporta Brasil Fonte SondaTech Fonte LaudoTec Dados para o Projeto de Pavimentos Fonte DNIT Dados para o Projeto de Pavimentos Dados para o Projeto de Pavimentos AASHO ROAD TEST AASHO ROAD TEST Simuladores de Tráfego Brasil Fonte DNIT Fonte DNIT Simuladores de Tráfego Brasil Fonte DNIT Simuladores de Tráfego Brasil Fonte CONCEPALAPAV Simuladores de Tráfego Brasil Fonte CONCEPALAPAV Método do CBR DNIT 1 Definição da capacidade de suporte do subleito 2 Definição dos materiais 3 Determinação do tráfego 4 Dimensionamento do pavimento da pista de rolamento e dos acostamentos Método do CBR DNIT Base 100 no mínimo do Proctor Intermediário Os 20 cm superiores do subleito reforço do subleito e subbase 100 no mínimo do Proctor Normal Compactação Serão dosadas pelo ensaio Marshall mas também podem ser dosadas pelo método do Superpave Misturas Asfálticas Método do CBR DNIT Subleito CBR 2 e Expansão 2 Reforço do Subleito CBR CBR Subleito e Expansão 1 Subbase CBR 20 e Expansão 1 Base o CBR 80 Expansão 05 LL 25 IP 6 e EA 20 o CBR 60 para N 5 106 nas faixas E e F No caso de ocorrência de materiais com CBR 2 é sempre preferível fazer a substituição na espessura de pelo menos 1 metro por material com CBR 2 Materiais Granulares Método do CBR DNIT Granulometria para Base Granular Método do CBR DNIT Espessura mínima de Revestimento Betuminoso Método do CBR DNIT Coeficiente de equivalência estrutural Método do CBR DNIT Espessuras do Pavimento 𝑹 𝑲𝑹 𝑩 𝑲𝑩 𝑯𝟐𝟎 𝑹 𝑲𝑹 𝑩 𝑲𝑩 𝒉𝟐𝟎 𝑲𝑺 𝑯𝒏 𝑹 𝑲𝑹 𝑩 𝑲𝑩 𝒉𝟐𝟎 𝑲𝑺 𝒉𝒏 𝑲𝑹𝒆𝒇 𝑯𝒎 𝐾𝑅 𝐾𝐵 𝐾𝑆 𝐾𝑅𝑒𝑓 representam os coeficientes estruturais do revestimento da base da subbase e do reforço do subleito respectivamente R B representam as espessuras da camada de revestimento e base ℎ20 e ℎ𝑛 representam as espessuras da camada para material em CBR 20 subbase e CBR n reforço do subleito 𝐻𝑛 a espessura correspondente ao CBR n 𝐻𝑚 a espessura relativa ao CBR m Se o CBR da subbase for igual ou superior a 40 e para N 5 106 admitese substituir H20 na inequação R x K B x KB H20 por 08 x H20 Para N 5 107 devese substituir na mesma inequação H20 por 12 x H20 𝐾𝑅𝑒𝑓 3 𝐶𝐵𝑅1 3 𝐶𝐵𝑅2 Sendo 𝐶𝐵𝑅1 referente ao reforço do subleito ou subbase e 𝐶𝐵𝑅2 referente ao subleito Método do CBR DNIT Espessuras do Pavimento 𝑯𝒕 𝟕𝟕 𝟔𝟕 𝑵𝟎𝟎𝟒𝟖𝟐 𝑪𝑩𝑹𝟎𝟓𝟗𝟖 Método do CBR DNIT Solução Ex 01 1 Determinar a espessura do revestimento betuminoso Exemplo 01 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 1 107 sabendo que o subleito apresenta um CBR 8 e que se dispõe dos seguintes materiais para base e subbase brita graduada simples solo de jazida e solo cimento Método do CBR DNIT Exemplo 01 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 1 107 sabendo que o subleito apresenta um CBR 8 e que se dispõe dos seguintes materiais para base e subbase brita graduada simples solo de jazida e solo cimento Solução Ex 01 2 Determinar os materiais para revestimento base e subbase e seus respectivos coeficientes estruturais Revestimento em CAUQ Base em brita graduada simples e Subbase em solo de jazida Coeficientes estruturais segundo a tabela ao lado Método do CBR DNIT Exemplo 01 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 1 107 sabendo que o subleito apresenta um CBR 8 e que se dispõe dos seguintes materiais para base e subbase brita graduada simples solo de jazida e solo cimento Solução Ex 01 3 Encontrar o valor de 𝐻20 e 𝐻𝑛 𝐻20 26 cm 𝐻𝑛 49 cm Método do CBR DNIT Exemplo 01 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 1 107 sabendo que o subleito apresenta um CBR 8 e que se dispõe dos seguintes materiais para base e subbase brita graduada simples solo de jazida e solo cimento Solução Ex 01 3 Encontrar o valor de 𝐻20 e 𝐻𝑛 𝐻20 7767 1 107 00482 20 0598 𝐻20 2816 cm 𝑯𝒕 𝟕𝟕 𝟔𝟕 𝑵𝟎𝟎𝟒𝟖𝟐 𝑪𝑩𝑹𝟎𝟓𝟗𝟖 𝐻𝑛 7767 1 107 00482 8 0598 𝐻𝑛 4871 cm Método do CBR DNIT 𝑹 𝑲𝑹 𝑩 𝑲𝑩 𝑯𝟐𝟎 75 2 𝐵 1 2816 𝐵 1320 𝑐𝑚 𝐵𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 150 𝑐𝑚 𝑹 𝑲𝑹 𝑩 𝑲𝑩 𝒉𝟐𝟎 𝑲𝑺 𝑯𝒏 75 2 15 1 ℎ20 1 4871 ℎ20 1870 𝑐𝑚 ℎ20𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 200 𝑐𝑚 Exemplo 01 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 1 107 sabendo que o subleito apresenta um CBR 8 e que se dispõe dos seguintes materiais para base e subbase brita graduada simples solo de jazida e solo cimento Solução Ex 01 4 Resolver as inequações Método do CBR DNIT Exemplo 01 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 1 107 sabendo que o subleito apresenta um CBR 8 e que se dispõe dos seguintes materiais para base e subbase brita graduada simples solo de jazida e solo cimento Solução Ex 01 4 Verificação da Espessura Equivalente Camadas do Pavimento Coeficiente Estrutural Espessura Calculada cm Espessura Equivalente cm CAUQ 2 75 150 BGS 1 150 150 Solo de Jazida 1 200 200 Total da Caixa do Pavimento 500 Verificase que 𝑯𝒕 𝑯𝒏 500 4871 ok Método do CBR DNIT Exemplo 01 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 1 107 sabendo que o subleito apresenta um CBR 8 e que se dispõe dos seguintes materiais para base e subbase brita graduada simples solo de jazida e solo cimento Solução Ex 01 5 Estrutura do Pavimento Final Camadas do Pavimento Espessura final cm CAUQ Camada de Rolamento 35 CAUQ Camada de Binder 40 Brita Graduada Simples 150 Solo de Jazida 200 Subleito CBR 8 Método do CBR DNIT Solução Ex 02 1 Determinar a espessura do revestimento betuminoso Exemplo 02 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 589 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 3 e que se dispõe dos seguintes materiais brita graduada simples CBR 85 e Exp 03 solo de jazida 1 CBR 6 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 20 e Exp 08 e macadame seco CBR 7 e Exp 05 Método do CBR DNIT Exemplo 02 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 589 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 3 e que se dispõe dos seguintes materiais brita graduada simples CBR 85 e Exp 03 solo de jazida 1 CBR 6 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 20 e Exp 08 e macadame seco CBR 7 e Exp 05 Solução Ex 02 2 Determinar os materiais para revestimento base subbase e reforço do subleito e seus respectivos coeficientes estruturais Revestimento em CAUQ Base em brita graduada simples Subbase em solo de jazida 2 e Reforço do Subleito em Macadame Seco Coeficientes estruturais segundo a tabela ao lado 𝐾𝑅𝑒𝑓 3 𝐶𝐵𝑅1 3 𝐶𝐵𝑅2 3 7 3 3 092 Método do CBR DNIT Solução Ex 02 3 Encontrar o valor de 𝐻20 𝐻𝑛 e 𝐻𝑚 𝐻20 7767 589 106 00482 20 0598 𝐻20 2745 cm 𝑯𝒕 𝟕𝟕 𝟔𝟕 𝑵𝟎𝟎𝟒𝟖𝟐 𝑪𝑩𝑹𝟎𝟓𝟗𝟖 𝐻𝑛 7767 589 106 00482 7 0598 𝐻𝑛 5143 cm Exemplo 02 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 589 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 3 e que se dispõe dos seguintes materiais brita graduada simples CBR 85 e Exp 03 solo de jazida 1 CBR 6 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 20 e Exp 08 e macadame seco CBR 7 e Exp 05 𝐻𝑚 7767 589 106 00482 3 0598 𝐻𝑚 8536 cm Método do CBR DNIT 𝑹 𝑲𝑹 𝑩 𝑲𝑩 𝑯𝟐𝟎 75 2 𝐵 1 2745 𝐵 1250 𝑐𝑚 𝐵𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 150 𝑐𝑚 𝑹 𝑲𝑹 𝑩 𝑲𝑩 𝒉𝟐𝟎 𝑲𝑺 𝑯𝒏 75 2 15 1 ℎ20 1 5143 ℎ20 2140 𝑐𝑚 ℎ20𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 250 𝑐𝑚 𝑹 𝑲𝑹 𝑩 𝑲𝑩 𝒉𝟐𝟎 𝑲𝑺 𝒉𝒏 𝑲𝑹𝒆𝒇 𝑯𝒎 75 2 15 1 25 1 ℎ𝑛 092 8536 ℎ𝑛 330 𝑐𝑚 ℎ𝑛𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 400 𝑐𝑚 Solução Ex 02 4 Resolver as inequações Exemplo 02 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 589 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 3 e que se dispõe dos seguintes materiais brita graduada simples CBR 85 e Exp 03 solo de jazida 1 CBR 6 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 20 e Exp 08 e macadame seco CBR 7 e Exp 05 Método do CBR DNIT Solução Ex 02 4 Verificação da Espessura Equivalente Camadas do Pavimento Coeficiente Estrutural Espessura Calculada cm Espessura Equivalente cm CAUQ 2 75 150 BGS 1 150 150 Solo de Jazida 1 250 250 Macadame Seco 092 400 368 Total da Caixa do Pavimento 9180 Verificase que 𝑯𝒕 𝑯𝒎 918 8536 ok Exemplo 02 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 589 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 3 e que se dispõe dos seguintes materiais brita graduada simples CBR 85 e Exp 03 solo de jazida 1 CBR 6 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 20 e Exp 08 e macadame seco CBR 7 e Exp 05 Método do CBR DNIT Solução Ex 02 5 Estrutura do Pavimento Final Camadas do Pavimento Espessura final cm CAUQ Camada de Rolamento 35 CAUQ Camada de Binder 40 Brita Graduada Simples 150 Solo de Jazida 100 Solo de Jazida 150 Macadame Seco 200 Macadame Seco 200 Subleito CBR 3 Exemplo 02 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 589 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 3 e que se dispõe dos seguintes materiais brita graduada simples CBR 85 e Exp 03 solo de jazida 1 CBR 6 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 20 e Exp 08 e macadame seco CBR 7 e Exp 05 Método do CBR DNIT Solução Ex 03 1 Determinar a espessura do revestimento betuminoso Exemplo 03 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 410 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 9 e que se dispõe dos seguintes materiais solo cimento CBR 95 e Exp 01 solo de jazida 1 CBR 15 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 11 e Exp 08 e solo melhorado com cimento CBR 28 e Exp 02 Método do CBR DNIT Solução Ex 03 2 Determinar os materiais para revestimento base subbase e reforço do subleito e seus respectivos coeficientes estruturais Revestimento em CAUQ Base em solo cimento Sub base em solo melhorado com cimento e Reforço do Subleito em solo de jazida 2 Coeficientes estruturais segundo a tabela ao lado 𝐾𝑅𝑒𝑓 3 𝐶𝐵𝑅1 3 𝐶𝐵𝑅2 3 11 3 9 074 Exemplo 03 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 410 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 9 e que se dispõe dos seguintes materiais solo cimento CBR 95 e Exp 01 solo de jazida 1 CBR 15 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 11 e Exp 08 e solo melhorado com cimento CBR 28 e Exp 02 Método do CBR DNIT Solução Ex 03 3 Encontrar o valor de 𝐻20 𝐻𝑛 e 𝐻𝑚 𝐻20 7767 410 106 00482 20 0598 𝐻20 2698 cm 𝑯𝒕 𝟕𝟕 𝟔𝟕 𝑵𝟎𝟎𝟒𝟖𝟐 𝑪𝑩𝑹𝟎𝟓𝟗𝟖 𝐻𝑛 7767 410 106 00482 11 0598 𝐻𝑛 3857 cm 𝐻𝑚 7767 410 106 00482 9 0598 𝐻𝑚 4349 cm Exemplo 03 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 410 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 9 e que se dispõe dos seguintes materiais solo cimento CBR 95 e Exp 01 solo de jazida 1 CBR 15 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 11 e Exp 08 e solo melhorado com cimento CBR 28 e Exp 02 Método do CBR DNIT 𝑹 𝑲𝑹 𝑩 𝑲𝑩 𝑯𝟐𝟎 5 2 𝐵 14 2698 𝐵 121 𝑐𝑚 𝐵𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 170 𝑐𝑚 𝑹 𝑲𝑹 𝑩 𝑲𝑩 𝒉𝟐𝟎 𝑲𝑺 𝑯𝒏 5 2 17 14 ℎ20 12 3857 ℎ20 400 𝑐𝑚 ℎ20𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 100 𝑐𝑚 𝑹 𝑲𝑹 𝑩 𝑲𝑩 𝒉𝟐𝟎 𝑲𝑺 𝒉𝒏 𝑲𝑹𝒆𝒇 𝑯𝒎 5 2 17 14 10 12 ℎ𝑛 074 4349 ℎ𝑛 31 𝑐𝑚 ℎ𝑛𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 00 𝑐𝑚 Solução Ex 03 4 Resolver as inequações Exemplo 03 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 410 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 9 e que se dispõe dos seguintes materiais solo cimento CBR 95 e Exp 01 solo de jazida 1 CBR 15 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 11 e Exp 08 e solo melhorado com cimento CBR 28 e Exp 02 Método do CBR DNIT Solução Ex 03 4 Verificação da Espessura Equivalente Camadas do Pavimento Coeficiente Estrutural Espessura Calculada cm Espessura Equivalente cm CAUQ 2 50 100 Solo Cimento 14 170 238 SMC 12 100 120 Solo de Jazida 074 00 00 Total da Caixa do Pavimento 4580 Verificase que 𝑯𝒕 𝑯𝒎 4580 4349 ok Exemplo 03 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 410 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 9 e que se dispõe dos seguintes materiais solo cimento CBR 95 e Exp 01 solo de jazida 1 CBR 15 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 11 e Exp 08 e solo melhorado com cimento CBR 28 e Exp 02 Método do CBR DNIT Solução Ex 03 5 Estrutura do Pavimento Final Camadas do Pavimento Espessura final cm CAUQ Camada de Rolamento 50 Solo Cimento 170 Solo Melhorado com Cimento 100 Subleito CBR 9 Exemplo 03 Dimensionar um pavimento rodoviário para a qual se prevê N 410 106 sabendo que o subleito apresenta um CBR 9 e que se dispõe dos seguintes materiais solo cimento CBR 95 e Exp 01 solo de jazida 1 CBR 15 e Exp 14 solo de jazida 2 CBR 11 e Exp 08 e solo melhorado com cimento CBR 28 e Exp 02 Obrigado Dúvida pelo email joaopbarbosaanimaeducacaocombr CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA TOPOGRAFIA E GEOTECNIA PROFESSOR MSC JOÃO PAULO BARBOSA CARVALHO SEMESTRE 20231