avaliaÇÃo de rodovias nÃo pavimentadas: uma … · especiais e envolvendo reduzido movimento de...

Revista Pensar Engenharia, v. 2, n. 1, jan. 2014.

AVALIAÇÃO DE RODOVIAS NÃO PAVIMENTADAS: UMA FERRAMENTAPARA O GERENCIAMENTO DE MALHAS VIÁRIAS

Filipe Luiz Nazareth Braga1

Guilherme Rodrigues Guimarães2

RESUMO

As rodovias não pavimentadas ou estradas de terra resultam da evolução de

caminhos muitas vezes simplesmente abertos e têm como característica, serem

desprovidas de qualquer tipo de revestimento betuminoso ou de cimento portland.

Estas estradas são de suma relevância para o desenvolvimento sócio-econômico

principalmente da região rural. No Brasil, os investimentos em infraestrutura e

manutenção rodoviária priorizam as áreas mais industrializadas e urbanizadas. É

apresentado a importância da manutenção preventiva e corretiva nas estradas não

pavimentadas, bem como, um procedimento para avaliação de vias não

pavimentadas. Estas são ferramentas simples e práticas que podem ser aplicadas

pelos admistradores no gerenciamento da malha e otimização dos recursos.

Palavras chaves: Transporte não rodoviário. Pavimentação

1 Aluno: Filipe Luiz Nazareth Braga, Graduando do Curso de Engenharia Civil na Faculdade de EngenhariaKennedy. Endereço: [email protected] Aluno: Guilherme Rodrigues Guimarães, Graduando do Curso de Engenharia Civil na Faculdade deEngenharia Kennedy.1 Endereço: [email protected]


1. INTRODUÇÃO

No Brasil as estradas não pavimentadas desempenham importante

função no escoamento da produção agrícula da região rural para os centros urbanos

consumidores, mas na maioria dos casos essa malha rodoviária acaba sendo

considerada sem importância ou tem seu tratamento em segundo plano. Com isso,

gera-se prejuizos para a economia, pois uma rodovia problemática pode causar a

perda de produção, além dos gastos desnecessários com manutenção dos veículos

que trafegam pela via.

Geralmente se localizam em àreas rurais significando um importante meio

de desenvolvimento social, visto que é através delas que a população tem acesso

aos centros urbanos na busca de suas necessidades de educação, saúde, comércio,

trabalho, dentre outros motivos.

Segundo o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes –

DNIT (2013), na Rede Rodoviária Nacional por tipo de superfície, aproximadamente

80% são vias não pavimentadas. Além disso, com relação as vias não

pavimentadas, aproximadamente 91% são adminstradas pelos municípios, 8% pelos

governos estaduais e cerca de 1% são de responsabilidade do governo federal.

Cabe descatar a grande extensão de vias particulares. Existem em

grandes fazendas de plantações de cana-de-açucar, eucalípito, dentre outras

culturas. Exemplos deste tipo de malha estão nas fazendas próximas a região das

cidades de Ipatinga/MG, Governador Valadares/MG, Aracruz/ES, Alagoinhas/BA,

dentre outras.

Quanto aos veículos circulantes nas vias particulares muita das vezes são

ainda mais pesados dos que os que transitam sobre as rodovias públicas

pavimentadas, haja vista o excesso de carga por eixo. A frota é composta por

reboques e semi-reboques, sendo comum incluir veículos do tipo bitrem.

Segundo DNIT (2005) as rodovias podem ser classificadas basicamente

sob quatro critérios, quanto a sua administração ou jurisdição (federais, estaduais,

municipais e particulares), quanto a sua classificação funcional (arteriais, coletoras e

locais), quanto a sua característica física (pavimentadas ou não pavimentadas e com

pistas simples ou duplas) e quanto ao seu padrão técnico.


As estradas de terra resultam da evolução de trilhas e caminhos

precários, remanescentes de épocas pioneiras e primitivamente construídas dentro

de características técnicas bastante modestas. De fato, tais rodovias, construídas

dentro do enfoque de “minimização” de custos de construção apresentavam, quando

de sua implantação, traçados que buscavam evitar a construção de obras de arte

especiais e envolvendo reduzido movimento de terra. Assim frequentemente, os

traçados são bastante sinuosos, geralmente aproveitando a disposição das curvas

de nível do terreno e os divisores de águas (DNIT, 2005).

Baesso e Gonçalvez (2003) apresentam um procedimento para a

avaliação de rodovias não pavimentadas, bastante aplicado no estado do Paraná. O

objetivo é a determinação do ICRNP, índice de condição de rodovia não

pavimentada, semelhante as outras classificações de níveis de degradação de vias

pavimentadas.

As rodovias não pavimentadas podem ser enquadradas em quatro

categorias (A, B, C e D), correlacionadas à sua constituição de materiais na

superfície de rolamento. Além disso, conforme as condições estruturais, a vias

podem ser classificadas em três níveis (Baesso e Gonçalvez, 2003).

Para a avaliação das rodovias são imprescindíveis conhecimentos

básicos sobre os materiais presentes no leito da via e aqueles que podem ser

utilizados num possível tratamento e quanto as cargas solicitantes, impostas pelo

tráfego. Além disso, conhecimentos sobre drenagem, terraplenagem e pavimentação

são indispensáveis.

2. OBJETIVO

O objetivo deste trabalho é apresentar a existência de uma ferramenta de

auxílio ao gerenciamento de rodovias não pavimentadas, traduzida na determinação

do ICRNP, abordando a importância desta e o conhecimento básico das

informações necessárias a sua aplicação: materiais, tráfego e defeitos tipo.


3. MATERIAIS MAIS UTILIZADOS EM ESTRADAS RURAIS

Os materiais mais utilizáveis na implantação, recuperação e conservação

das rodovias não pavimentadas são, na maioria das vezes, encontrados nos

próprios trechos em conservação ou em jazidas próximas. Estes materiais podem

ser encontrados em condições naturais para o uso direto, mas também podem exigir

misturas para torná-los em condições adequadas de uso. A escassez ou abundância

desses materiais, em cada região, depende das características geológicas e

pedológicas locais. Esses materiais podem ser divididos em dois grupos, naturais e

preparados:

3.1. Naturais

3.1.1. Argila

É um material formado por partículas finas, de cor variada. Dependendo

da origem, pode se apresentar cor marrom, vermelha, amarela ou quase preta.

A argila possui características ligantes quando utilizada com materiais

granulares, ou seja, aumenta a coesão da mistura. Uma forma prática de

reconhecimento de um solo argiloso é que, quando seca apresenta elevada

resistência á pressão dos dedos e quando úmida é de fácil moldagem com as mãos.

3.1.2. Silte

Material de partículas pequenas, entretanto, maiores que as da argila.

Possui baixa plasticidade, baixa coesão e comportamento expansivo quando em

contato com a água.

A presença deste material ao longo do traçado da via deve ser evitada

sempre que possível. Este pode implicar em danos no leito carroçável, bem como,

problemas na estabilidade de taludes.

3.1.3. Areia

São materiais cujos grãos possuem diâmetro variado entre 0,05mm e 4,8

mm. As areias são classificadas quanto ao tamanho de seus grãos em finas, médias

e grossas. São encontradas sob duas formas: em várzeas e leitos de rios, chamadas

areias lavadas e também em superfícies de terrenos, chamadas areias de

barrancos.


3.1.4. Cascalho, Seixos e Saibros

São materiais granulares, com grãos de diâmetros acima de 4,8mm. São

encontrados em cascalheiras, nos leitos dos rios e em terrenos chamados terraços

aluvionares e linhas de seixo.

Os depósitos de materiais (seixos) encontrados nos leitos dos rios são

bastante resistentes, de granulométrica variada e com formas arredondadas.

O saibro é um produto resultante da decomposição incompleta de uma

rocha. Que ao se decompor forma partículas aglutinantes, areias e pedregulhos.

Neste material é comum a necessidade de correção granulométrica, ou inclusão de

outras para ganhos de coesão.

Considerando que as necessidades de volumes são grandes e que a

estes materiais ocorrem muitas das vezes numa espessura reduzida, a exploração

de jazidas pode requerer grandes áreas, implicando na necessidade de recuperação

dos danos ambientais.

3.2. Preparados

O uso dos materiais granulares como areia grossa, saibro, cascalho e

pedregulho natural são imprescindíveis nos serviços de manutenção e melhorias das

estradas de terra. Entretanto, na escassez desses materiais é necessário recorrer a

britagem de rochas.

Dependendo do tipo de rocha e dos materiais britados, o produto final do

processo de britagem pode apresentar a forma lamelar, alongada, alongada lamelar

ou cúbica. No entanto, deve ser evitado o uso de brita cujos grãos se aproximem da

forma lamelar, a forma ideal dos grãos, para estes serviços é a cúbica.

Geralmente a brita é comercializada sendo dividida em cinco categorias

principais, conforme diâmetro de suas partículas, a Brita 0 (04,8mm a 09,5mm), a

Brita 1 (09,5mm a 19,0mm), a Brita 2 (19,0mm a 38,0mm), a Brita 3 (38,0mm a

76,0mm) e a Pedra de mão (superior a 76,0mm).


4. DEFEITOS COMUNS EM ESTRADAS NÃO PAVIMENTADAS

As estradas não pavimentadas possuem vários problemas que acabaminterferindo negativamente na estrutura (capacidade de suporte, condições de

rolamento, segurança e conforto), gerando aumento no tempo de viagem,

depreciação de veículos e consequentemente aumento nos gastos com manutenção

de veículos e no valor de transporte em geral.

Conforme IPT (1988) e Baesso e Gonçalvez (2003), os sete defeitos mais

comuns que ocorrem nas estradas não pavimentadas são:

• Seção transversal imprópria;

• Drenagem lateral inadequada;

• Corrugações;

• Excesso de poeira;

• Buracos;

• Trilha de roda;

• Segregação de agregados.

4.1. Seção transversal imprópria

Seção com abaulamento transversal insuficiente para permitir o

escoamento das águas superficiais para fora do corpo da plataforma da estrada.

Esses defeitos são agravados pela presença de poças d’água e depressões

presentes na superfície das estradas defeituosas.


Figura 2: seção transversal imprópria (Fonte: Baesso e Gonçalvez, 2003)

Sugestão para correção:

A conformação da seção transversal consiste na regularização da pistaatravés de cortes e aterros, geralmente de até 0,20m compensados lateralmente, de

modo a permitir a drenagem das águas superficiais para as sarjetas, e na execução

de valetas laterais nos cortes e leiras nos aterros.

Compreende basicamente, o patrolamento da pista, a simultânea

execução das sarjetas e leiras e a execução da correta compactação.

O objetivo é conseguir um perfil transversal correto para o trecho. Nas

curvas, a superfície da estrada deve ter inclinação constante, de borda a borda,

sendo que o lado externo deve ser mais elevado.

4.2. Drenagem lateral inadequada

Ocorre quando as valetas estão cobertas de vegetação e/ou entulho e

deste modo não direcionam a água. A drenagem ineficiente dá origem aos depósitos

de água em determinados setores da plataforma. A severidade desse defeito varia

de acordo com a quantidade de água na valeta, da vegetação e do


entulho.

Figura 3: Drenagem inadequada (Fonte: Baesso e Gonçalvez, 2003)

Sugestão para correções:

Inicia-se com a retirada de vegetação e entulho. Depois retira-se a água

acumulada no local através de sangras. Em alguns casos, é necessária a execução

de um dreno profundo.

4.3. Corrugações

São depressões que aparecem na pista de rolamento das estradas não

pavimentadas, posicionadas em intervalos regulares, perpendicularmente ao sentido

de fluxo do tráfego. A severidade desse defeito varia de acordo com a dimensão das


depressões.

Figura 4: Corrugações (Fonte: Baesso e Gonçalvez, 2003)



Melhorar o subleito aplicando um material ligante (argila) ou executando-

se um revestimento primário. Se o solo for argiloso, a execução do agulhamento

também resolve o problema.

4.4. Excesso de poeira

Quando a passagem dos veículos causa a perda em excesso da fração

fina integrante de materiais que compõem a superfície da pista de rolamento. O

excesso de poeira pode causar perigo aos usuários da rodovia e problemas de

saúde. A severidade desse defeito é avaliada conforme ao nível de visibilidade dos

usuários.

Figura 5: Excesso de Poeira (Fonte: Baesso e Gonçalvez, 2003)


Uma das correções para este problema é a execução de um revestimento

primário selante. No caso dos solos finos siltosos este problema se agrava, pois a

formação de poeira é mais intensa e a capacidade de suporte desse material é

baixa. Neste caso, além do revestimento primário, é necessário o reforço do

subleito.

4.5. Buracos

São depressões na superfície da via. São normalmente menores que 1 m

de diâmetro. A formação de buracos se dá pela contínua expulsão de partículas

sólidas do leito quando da passagem de veículos sobre um local onde há acúmulo


de água.

Figura 6: Buracos cobertos de água (Fonte: Baesso e Gonçalvez, 2003)


A correção deste problema deve começar pela drenagem das águas da

plataforma através do abaulamento transversal, valetas e sangras. Os buracos

isolados, em seguida, devem ser tapados.

4.6. Trilha de roda

Depressão que ocorre paralelamente ao eixo da pista causada pela ação

combinada do tráfego repetitivo em conjunto com baixa capacidade de suporte e

drenagem insuficiente. Quando não são eliminadas imediatamente, podem até

tornar a estrada intransitável. Sua severidade é agravada de acordo com a

profundidade do defeito.


Figura 7: Trilha de Roda (Fonte Baesso e Gonçalvez, 2003)

Sugestão para correção

Consiste na substituição do material existente por revestimento primário e

execução de um dreno ou sangra para favorecer a drenagem.

4.7. Segregação de agregados

A ação do tráfego provoca o lançamento de material granular para as

laterais ou centro das estradas formando bermas. A segregação ocorre devido à

adição de material granular para aumentar o atrito entre os pneus e a superfície,

sem a adequada compactação. Devido à má compactação, o material acaba se

desagregando e ficando solto e com a passagem contínua dos veículos os

agregados são movidos para as áreas menos trafegáveis.

Figura 8: Perda de agregados (Fonte: Baesso e Gonçalves, 2003)



Pode ser tratado com o uso de mistura do material existente com material


ligante (argila na maioria dos casos), substituição do material existente por

revestimento primário, ou a execução de agulhamento.

5. CLASSIFICAÇÃO E MANUTENÇÃO DAS VIAS

Os defeitos causam irregularidades, provocando desconforto, e

dependendo do nível de severidade, podem levar sérios riscos à segurança dos

usuários, além de interferir na velocidade de operação e no custo operacional dos

veículos.

Segundo Baesso e Gonçalves (2003), as rodovias não pavimentadas

podem ser classificadas em quatro categorias, segundo os materiais que compõem

sua superfície de rolamento, designadas por A, B, C e D. As estradas da Categoria

A correspondem às vias cuja superfície de rolamento é composta por agregados

naturais oriundos de jazidas, sendo que estes atendem a determinados parâmetros

quanto a sua composição granulométrica. A Categoria B é composta por estradas

que apresentam na camada superficial de rolamento agregados produzidos

artificialmente (britados) e que são incorporados na sua base para melhorar a

condição de suporte e trafegabilidade. Solos naturalmente estabilizados (saibros,

areias, piçarras, etc.) oriundos de jazidas, quando utilizados para compor a

superfície de rolamento, compreendem as estradas da Categoria C. As vias cuja

camada superficial é formada por materiais de seu próprio leito natural,

correspondem a Categoria D.

As estradas não pavimentadas além da classificação quanto os materiais

que compõem a superfície de rolamento, também podem ser divididas segundo a

situação das condições estruturais da pista de rolamento (Baesso e Gonçalvez,

2003). Esta classificação pode servir de indicador para previsão dos custos de

manutenção nessas vias. As várias situações que podem ser encontradas são as

seguintes:

a) Estradas com leito natural – nível 1

• Em épocas de chuva, as dificuldades de se trafegar nessas vias se tornam

cada vez maiores, pois na maioria das vezes não possuem quaisquer


dispositivos de drenagem (superficial, profunda e de transposição de

talvegue).

• Em períodos de maior pluviosidade, a vegetação avança em direção ao

centro da estrada, restringindo a sua largura e dificultando a mobilidade dos

veículos, bem como diminuindo a visibilidade e aumentando o tempo de

viagem, além de agravar o escoamento superficial das águas.

• Nesse tipo de estrada, pode-se dizer que é frequente a utilização da

motonivelara a cada período de chuva, objetivando: reconformação da

plataforma para corrigir os defeitos de superfície, reexecução do abaulamento

da pista e recomposição da drenagem superficial. Esta situação é extrema e

os custos de manutenção decorrentes são significativamente altos.

b) Estrada com melhoria parcial da condição de serventia – nível 2

• Dependendo da importância da estrada, do tipo e volume de tráfego, da

disponibilidade de recursos financeiros e da mobilização das comunidades

atingidas, tais circunstâncias podem induzir os órgãos públicos a elevar o

padrão operacional dessas estradas, ou seja, melhorar as suas condições de

serventia. Uma dessas intervenções, por exemplo, pode ser a execução de

um revestimento primário em camadas delgadas, o suficiente para melhorar

as condições de rolamento nos trechos mais críticos que em geral situam-se

próximos às travessias de talvegues. O custo de manutenção, nesse caso é

um pouco mais baixo que as estradas classificadas no Nível 1, mais ainda

assim elevado, devido à necessidade de reposição gradual do revestimento

primário aplicado.

c) Estrada adequada – nível 3

• Estradas onde foram realizados trabalhos de reconformação da plataforma,

infraestrutura de drenagem corrente (bueiros) e drenagem de superfície, bem

como revestimento primário de boa qualidade executado em toda a sua

extensão em camada cuja espessura seja adequada para dar o devido

suporte ao tráfego que por ela transita. Este é o padrão adequado que as

estradas rurais devem atender, uma vez que o seu nível de operação pode

ser considerado altamente satisfatório. O custo de manutenção de estradas


sob tais condições manter-se-ão estáveis ao longo dos anos subsequentes,

sendo menor que os custos de manutenção das estradas do Nível 1 e Nível 2.

6. AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DE RODOVIAS NÃO PAVIMENTADAS

A condição da superfície de uma rodovia está relacionada a vários

fatores, tais como:

• a integridade estrutural da rodovia;

• sua capacidade estrutural;

• rugosidade e nível de deterioração.

A avaliação qualitativa e/ou quantitativa tradicional de alguns desses

fatores pode requerer o uso de equipamentos dispendiosos e por consequência

pessoal altamente treinado.

Segundo Baesso e Gonçalvez (2003), os fatores anteriormente

mencionados podem ser avaliados empiricamente por meio do sistema de avaliação

das condições de rodovias não pavimentadas a ser apresentado, considerado

simples e de baixo custo. Sendo um componente importante desta metodologia o

ICRNP – Índice de Condição da Rodovia Não Pavimentada.

O ICRNP é um índice numérico baseado em uma escala variando de 0

(zero) a 100 (cem), que indica a integridade da rodovia e suas condições de

operação. Podendo ser aplicado pelos responsáveis pelas estradas

municipais/estaduais, vias urbanas e rurais não pavimentadas, etc. Os materiais

necessários para inspeção das condições da rodovia são a trena para tomada de

medidas, uma régua de madeira para medição da profundidade de buracos,

espessuras de trilhas de rodas e perda de agregados. Os componentes principais do

sistema são: identificação da rede, inspeção das condições de superfície,

determinação das prioridades de manutenção e gerenciamento dos dados (Baesso e

Gonçalvez, 2003).

6.1. Determinação do ICRNP (Baesso e Gonçalvez, 2003)

A determinação do Índice de Condição da Rodovia Não Pavimentada –

ICRNP é obtido utilizando as medidas dos defeitos, que são baseadas em valores

“dedutíveis”. Um valor dedutível é um número que significa o nível de impacto de um


dado defeito na condição de serventia da rodovia. Os valores de ICRNP são obtidos

através da análise dos levantamentos a aplicação destes em expressões, tabelas e

ábacos.

Para cálculo do ICRP, em função do nível de severidade do defeito, é

realizada a medição do defeito utilizando-se de ferramentas já descritas

anteriormente (trena, nível e régua) e principalmente da inspeção visual. As

unidades de medidas utilizadas variam entre metro linear, área e quantidade

unitária, dependendo do defeito analisado. Após a medição do defeito, o mesmo é

mensurado quanto ao seu nível de deterioração. Os níveis de severidade são

divididos em três: Nível B, baixa severidade; Nível M, média severidade e Nível A,

alta severidade.

6.2. Determinação do Volume Médio Diário de Tráfego - VMD

O volume médio diário de tráfego é estabelecido através da contagem de

veículos que transitam no local por um dado período. O VMD deve ser considerado

como parâmetro para a divisão em seções de uma rodovia não pavimentada.

6.3. Classificação das estradas não pavimentadas em função do ICRNP e oVMD

A classificação ou a categoria da rodovia não pavimentada pode ser

definida em função do ICRPN, e está diretamente relacionada ao respectivo volume

de tráfego médio diário de veículos, como pode ser visto na Tabela 1, apresentada a

seguir:

Tabela 1: Classificação das estradas em função do volume médio diário de tráfego (Baesso e

Gonçalvez, 2003)

Classificação das estradas não pavimentadas

CategoriaVolume MédioDiário – VDM

Índice de Condição de RodoviaNão Pavimentada - ICRNP

I VMD > 200 70 a 100

II 100 ≤ VMD ≤ 200 55 a 70


III 50 ≤ VMD < 100 40 a 55

IV 0 ≤ VMD < 50 25 a 40


Rodovia

Comprometida


0 a 256.4. Diretrizes de manutenção

Os elementos básicos para definição das necessidades e priorização dos

serviços de manutenção em uma via, ramo ou rede de estradas não pavimentadas,

são definidos por meio da avaliação funcional das suas condições superficiais,

envolvendo análises qualitativas e quantitativas.

Segundo Baesso e Gonçalves (2003), a prioridade da

manutenção/intervenção de uma rodovia não pavimentadas é definida para os locais

onde os valores de ICRNP situaram-se abaixo da faixa requerida. Como pode ser

visto na Figura 1, apresentada a seguir:

Figura 1: Indicação de prioridade de manutenção (Baesso e Gonçalvez, 2003)

7. CONSIDERAÇÕES FINAIS

No presente trabalho foi apresentado o conceito do ICRNP e sua

determinação. Os procedimentos de avaliação são práticos e de simples

compreensão, os equipamentos são poucos, de fácil utilização e custo reduzido. Os

técnicos avaliadores necessitam apenas de uma formação básica.

Avaliações periódicas da malha viária alimentam um sistema de


gerenciamento, priorizando o local de destino dos recursos. Com o conhecimento

dos materiais e defeitos mais impactantes no ICRNP de um determinado segmento,

pode-se orientar a correta medida de recuperação e, além disso, também é possível

antever o problema e agir de forma preventiva.

Dentre os principais responsáveis pelas vias não pavimentadas, as que

concentram o maior percentual são as administrações municipais. Estes são os que

possuem menor montante de recursos e maiores dificuldades. Assim, o conteúdo

deste trabalho é de grande valia para estes gestores.

Por fim, é importante ressaltar que, em virtude das funções prestadas

pelas rodovias não pavimentadas, o reflexo positivo ou negativo destas na economia

afeta grande parte da população. Considerando as regiões de base agrícola, que

são um dos pilares econômicos do Brasil, as más gerências das vias não

pavimentadas impactam negativamente no desenvolvimento de todo o país.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Baesso, D. P. e Gonçalvez, F. L. R. (2003). Estradas Rurais: Técnicas Adequadasde Manutenção. Florianópolis, Santa Catarina, DER-SC.

DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (2005). Manual deConservação Rodoviária. Publicação IPR – 710, DNER, Rio de Janeiro, RJ, Brasil,564 p.

DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (2013). Relatóriodos Levantamentos Funcionais das Rodovias Federais. Disponível em:http://www.dnit.gov.br/planejamento-e-pesquisa/planejamento/planejamentorodoviario. Acesso em: 15 de mar. de 2014.

IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S.A. EstradasVicinais de Terra: Manual Técnico para Conservação e Recuperação, 2a ed. SãoPaulo, 1988, 125 p.

avaliaÇÃo de rodovias nÃo pavimentadas: uma … · especiais e envolvendo reduzido movimento de...

Documents