Software de gerenciamento de pavimentos aplicado a
vias urbanas de cidades de pequeno a médio porte
Fernando Manoel Lopes da Silva Fernandes
Projeto de graduação apresentado ao curso
de Engenharia Civil da Escola Politécnica,
Universidade Federal do Rio de Janeiro,
como parte dos requisitos necessários à
obtenção do título de engenheiro.
Orientadora: Sandra ODA
Rio de janeiro
Fevereiro, 2017
ii
Software de gerenciamento de pavimentos aplicado a vias urbanas de
cidades de pequeno a médio porte
Fernando Manoel Lopes da Silva Fernandes
Projeto de graduação submetido ao corpo docente do curso de
Engenharia Civil da Escola Politécnica da Universidade Federal do Rio
de Janeiro como parte dos requisitos necessários para a obtenção do
grau de Engenheiro Civil.
Examinado por:
_____________________________________
Profª Sandra Oda – DET/UFRJ
_____________________________________
Prof. Marcelino Aurelio Vieira da Silva – PET//COPPE/UFRJ
_____________________________________
Eng. Civil Mieka Arao – PUC-RIO
Rio de Janeiro, RJ – Brasil
Fevereiro de 2017
iii
Fernandes, Fernando Manoel Lopes da Silva
Software de gerenciamento de pavimentos aplicado a vias urbanas de cidades de
pequeno a médio porte / F.M.L.S. Fernandes – ed.rev Rio de janeiro, 2017
106p
Trabalho de conclusão de curso – Escola Politécnica do Rio de Janeiro.
Engenharia Civil. Departamento de Engenharia de Transportes
1. Introdução 2.Sistema de Gerência de Pavimento – SGP 3. Manutenção e
reabilitação de pavimentos 4. Desenvolvimento do software 5. Estudo de caso 6.
Considerações finais e sugestões de trabalhos futuros
I - Escola Politécnica do Rio de Janeiro. Engenharia Civil. Departamento de
Engenharia de Transportes
iv
“O que não provoca minha morte, faz com que eu
fique mais forte. ”
Friedrich Nietzsche
v
Agradecimentos
Agradeço a Universidade Federal do Rio de Janeiro, que ao longo dos anos de
graduação me proporcionou grandes momentos, onde eu conheci grandes pessoas,
que levarei como amigos pelo resto da vida, que ofereceu os melhores professores,
que fazem com que essa instituição seja a melhor universidade do Brasil, e sou grato
por essa experiência.
A todos os amigos feitos ao longo do caminho, que na grande maioria, sempre me
deram forças e encorajaram nos momentos de dificuldade, ajudando da melhor forma
que eles podiam.
Agradeço principalmente aos meus pais, Manoel Lopes Fernandes e Maria da
Conceição Lopes da Silva Fernandes, cujo eu sei o enorme sacrifício que fizeram para
proporcionar o melhor estudo que eles podiam oferecer, e do qual sou muito grato e
espero retribuir com resultados.
Agradeço também a minha professora e orientadora, Sandra Oda, que sempre foi
muito solicita durante a orientação, além de oferecer ótimas aulas e nossas
intermináveis conversas em sua sala.
vi
Resumo
Atualmente no Brasil, existe uma grande carência em relação a manutenção dos
pavimentos, principalmente em pequenas cidades, onde não são direcionados
recursos adequados e existe uma falta de conhecimento técnico nessa área.
Com a grande importância dos pavimentos na matriz de transportes brasileira, e a
quantia significativa de prejuízos provocada pelas condições inadequadas dos
pavimentos, destaca-se a necessidade da execução de uma boa gerência da nossa
malha viária e da introdução de modelos de gerência de pavimentos e conceitos
técnicos nos órgãos responsáveis pela mesma.
O trabalho foi realizado com o intuito de desenvolver uma ferramenta que sirva como
um auxiliar na tomada de decisões em relação a manutenção e reabilitação de
pavimentos, direcionado a vias urbanas de malhas de cidades de pequeno a médio
porte. Tal ferramenta será um software desenvolvido em VBA, dentro do Excel, e que
poderá como um Sistema de Gerência de Pavimentos, de forma simplificada, porém
eficaz. Para tal será mostrado o funcionamento de um Sistema de Gerência de
Pavimentos, seus componentes, os diversos modelos de análise e previsão de
desempenho, assim como outros softwares da área.
Após o desenvolvimento da ferramenta, foi executado um estudo de caso, que teve
como base a malha viária da Ilha do Fundão, o programa apresentou resultados
satisfatórios e se mostrou promissor, existindo a possibilidade de implementação de
diversas ferramentas dentro do mesmo, assim como outros modelos e um nível de
decisão mais avançado.
Palavras-chave: Gerência de Pavimentos, software de gerência, manutenção e
reabilitação, avaliação de pavimentos
vii
Abstract
Currently in Brazil, there is a big lack of maintenance of pavements, especially in
small cities, where adequate resources are not directed and there is a lack of
technical knowledge in this area.
Due to the great importance of pavements in the Brazilian transport matrix, and the
significant amount of damage caused by inadequate pavement conditions, it is worth
noting the need to perform a good management of our road network and the
introduction of pavement management models and Technical concepts in the
organizations responsible for it.
The work was carried out with the aim of developing a tool that would serve as an aid
in decision making in relation to the maintenance and rehabilitation of pavements,
directed to urban roads of small to medium-sized cities. This tool will be a software
developed in VBA, within Excel, and that can as a Pavement Management System,
in a simplified but effective way. This will be shown the functioning of a Paviment
Management System, its components, the various models of performance analysis
and forecasting, as well as other software in the area.
After the development of the tool, a case study was carried out, based on the road
network of Ilha do Fundão, the program presented satisfactory results and was
promising, with the possibility of implementing several tools within it, as well as others
Models and a more advanced level of decision.
Key words: Pavement Management, management software, maintenance and
rehabilitation, pavement evaluation
viii
Sumário
1. Introdução ........................................................................................................................... 1
1.1. Justificativa .............................................................................................................. 1
1.2. Objetivo ................................................................................................................... 2
1.3. Estrutura do trabalho .............................................................................................. 2
2. Sistema de Gerência de Pavimento – SGP ........................................................................... 3
2.1. Conceitos e Definições ............................................................................................ 4
2.2. Níveis de Rede e Projeto ......................................................................................... 7
2.3. Sistema de Gestão de Pavimentos aplicado a vias urbanas .................................. 11
2.4. Banco de Dados de um SGP .................................................................................. 12
2.4.1. Informações da rede viária............................................................................... 12
2.4.2. Custos das atividades de manutenção e reabilitação ...................................... 16
2.5. Coleta de Dados para um SGP ............................................................................... 16
2.5.1. Avaliação de Pavimentos ................................................................................. 17
2.5.1.1. Avaliação Estrutural .................................................................................. 20
2.5.1.2. Avaliação Funcional ................................................................................... 22
2.5.1.3. Avaliação Subjetiva ................................................................................... 23
2.5.1.3.1. Valor de Serventia Atual......................................................................... 24
2.5.1.3.2. Irregularidade longitudinal ..................................................................... 26
2.5.1.4. Avaliação objetiva ..................................................................................... 29
2.5.1.4.1. Levantamento dos defeitos .................................................................... 30
2.5.1.5. Métodos de levantamento ........................................................................ 32
2.5.1.6. Índices combinados de defeitos ................................................................ 40
2.5.1.7. Equipamentos utilizados em levantamentos ............................................ 45
2.5.2. Métodos de Priorização de Intervenções de Manutenção .............................. 47
2.5.2.1. Modelo empírico segundo Tavakoli .......................................................... 48
2.5.2.2. Modelo de priorização baseado no HDM-III ............................................. 51
2.5.2.3. Modelo de priorização do DNER ............................................................... 52
2.5.2.4. Escolha do método de priorização a ser utilizado no software e no estudo
de caso 53
2.5.3. Softwares existentes sobre SGP ....................................................................... 54
2.5.3.1. SGP desenvolvido na Finlândia ................................................................. 54
2.5.3.2. Sistema PMS – III: SGP desenvolvido em Ohio .......................................... 55
2.5.3.3. Sistema NOS: SGP desenvolvido no Arizona ............................................. 56
2.5.3.4. Sistema HDM: Versão HDM-4 ................................................................... 57
ix
3. Manutenção e Reabilitação de Pavimentos ...................................................................... 59
3.1. Causas e recomendações das M&R por defeito ................................................... 60
3.1.1. Detalhamento das principais atividades de manutenção ................................ 67
3.2. Árvores de decisão ................................................................................................ 71
4. Desenvolvimento de software ........................................................................................... 79
4.1. Características ....................................................................................................... 79
4.2. Linguagem ............................................................................................................. 80
4.3. Mapeamento da árvore de processos e desenvolvimento do algoritmo ............. 81
4.4. Obtenção de fonte dos preços .............................................................................. 83
4.5. Criação do banco de dados ................................................................................... 83
4.6. Desenvolvimento da interface gráfica .................................................................. 83
5. Estudo de Caso .................................................................................................................. 84
5.1. Localização ............................................................................................................ 84
5.2. Características ....................................................................................................... 85
5.3. Levantamento de dados ........................................................................................ 85
5.4. Aplicação do programa ......................................................................................... 86
6. Considerações finais e sugestões de trabalhos futuros .................................................... 93
x
Índice de Figuras Figura 1 - Relação das estratégias de manutenção e reabilitação com as outras
etapas de um sistema de gerência de pavimentos.
Figura 2: Funcionamento básico de um SGP
Figura 3: Fluxograma dos componentes de um sistema de gerência de pavimentos
em nível de rede e projeto
Figura 4: Fluxograma básico de um SGP
Figura 5: Seção transversal típica de um pavimento flexível
Figura 6: Fatores que influenciam no desempenho de um pavimento
Figura 7: Viga Belkeman
Figura 8: Variação de serventia com o tráfego ou com o tempo decorrido de
utilização da via
Figura 9: Exemplo de gráfico de desempenho do pavimento, M&R e custos
Figura 10: Período recomendável para manutenção dos pavimentos
Figura 11: Perfilômetro inercial
Figura 12: Estratégia de manutenção e reabilitação mais indicada baseada no valor
do ICP
Figura 13: Planilha recomendada para avaliação de pavimentos
Figura 14: ARAN: Analisador automático da superfície do pavimento
Figura 15: Ciber Laser
Figura 16: Interação entre SGP e o HDM-4
Figura 17: Inter-relação entre desempenho dos pavimentos, estratégia de
manutenção e reabilitação, data da intervenção e custos
Figura 18: Critérios para classificação dos fatores nas árvores de decisão
Figura 19: Árvore de decisões para trincas por fadiga
Figura 20: Árvore de decisões para trincas em blocos
Figura 21: Árvore de decisões para trincas laterais
Figura 22: Árvore de decisões para trincas longitudinais
Figura 23: Árvore de decisões para trincas por reflexão
Figura 24: Árvore de decisões para trincas transversais
Figura 25: Árvore de decisões para remendos
Figura 26: Árvore de decisões para panelas
Figura 27: Árvore de decisões para deformações permanentes nas trilhas de roda
xi
Figura 28: Árvore de decisões para Corrugação
Figura 29: Árvore de decisões para exsudação
Figura 30: Árvore de decisões para agregados polidos
Figura 31: Árvore de decisões para desgaste
Figura 32: Estratégia de manutenção e reabilitação mais indicada com base no valor
do ICP
Figura 33: Fluxograma do funcionamento do software
Figura 34: Interface do software
Figura35: Localização da Ilha do Fundão
Figura 35: Desenho esquemático da ilha do fundão
Figura 36: Localização das seções de teste
Figura 37: Localização das seções de teste
Figura 38: Localização das seções de teste
Figura 39: Localização das seções de teste
Figura 40: Localização das seções de teste
Figura 41: Localização das seções de teste
Figura 42: Localização das seções de teste
Figura 43: Tela de cadastramento de vias (Exemplo: Av. Horácio de Macedo)
Figura 44: Exemplo de tabela de levantamentos preenchida (Av. Horácio de Macedo,
Seção 2 - faixa 1)
Figura 45: Relatório final gerado pelo programa, no exemplo foi usado apenas a via
Horácio de Macedo
xii
Índice das tabelas
Tabela 1: Níveis de serventia
Tabela 2: Condições do pavimento em função do IRI
Tabela 3: Condições do pavimento em função do QI
Tabela 4: Índice de condição do pavimento – ICP
Tabela 5: Condição do pavimento em função do IGG
Tabela 6: TF em função do VDM
Tabela 7: FC em função do tipo de via
Tabela 8: Índice de manutenção em função da estratégia
Tabela 9: Codificação das estratégias
Tabela 10: Estratégias recomendadas em função do ICP
Tabela 11: Índice de estado da superfície (IES)
Tabela 12: Índice de custo operacional (IC)
Tabela 13: Estratégias com base nos valores do ICP
Tabela 14: Estratégia e intervenções
Índice das equações Equação 1: Relação entre IRI e QI
Equação 2: Cálculo do ICP
Equação 3: Cálculo do IGG
Equação 4: Cálculo do IGI
Equação 5: Cálculo da frequência relativa
Equação 6: Relação entre IP e ICP
Equação 7: Relação entre IP, VMD e ICP
Equação 8: Índice de prioridade calculado pelo modelo empírico de Tavakoli
Equação 9: fator de manutenção calculado pelo modelo empírico de Tavakoli
Equação 10: índice de prioridade calculado pelo modelo de priorização do DNER
1
1. Introdução
O transporte rodoviário é hoje, no Brasil, o modo responsável pela grande maioria dos
deslocamentos, sejam eles de carga ou passageiros, segundo levantamento da
CEL/COPPEAD. Sendo a superfície de rolamento desse modo, o pavimento, seja ele
flexível, rígido ou semirrígido. Tendo em vista a grande quantidade de deslocamentos
que se realizam todos os dias em cima dessas superfícies, os pavimentos se tornam
de extrema importância na economia do país.
De acordo com as notas de aula da disciplina Pavimentação B (ODA, 2014), devido a
exposição direta a fatores climáticos, grandes quantidades de cargas, deslocamentos
repetitivos e outros, o pavimento possui uma vida útil limitada, e suas condições de
uso diminuem gradativamente ao longo do seu tempo de uso, até chegar a condições
não adequadas ou impraticáveis. Quando o pavimento chega a essas condições de
utilização inadequadas, começam a surgir uma série de transtornos para os usuários,
como desconforto no transporte, aumento dos tempos de viagem, danificação das
cargas, aumentos dos custos de manutenção dos veículos, aumento no consumo dos
veículos e outros inconvenientes.
Para evitar esses transtornos e prejuízos, foram-se desenvolvendo técnicas e
conceitos de manutenção dos pavimentos tão logo os problemas começaram a surgir
nas primeiras estradas pavimentadas, principalmente nos EUA. Logo chegaram-se ao
modelo chamado de Sistema de Gerência de Pavimentos (SGP), que como será
explicado ao longo do trabalho, tem como objetivo estabelecer as atividades de
manutenção no momento adequado a fim de devolver as condições adequadas do
pavimento ao menor custo possível.
1.1. Justificativa
Atualmente, o que se vê no Brasil é a inaplicabilidade desses conceitos e inexistência
de uma grande parte da malha viária sem Sistemas de Gerência de Pavimentos, claro
que grandes rodovias, sob administração de grandes concessionarias são uma
exceção dessa realidade. Na maioria das vezes as manutenções realizadas são
efetuadas sem planejamento e baseadas em decisões políticas e/ou desfundadas do
2
ponto de vista técnico, o que gera grandes transtornos à população, provoca um
acumulo de prejuízos dia após dia e desperdício dos recursos públicos.
Pensando nisso, esse campo é visto como uma demanda a se suprir na malha viária
brasileira, de onde surgiu a ideia de criar uma ferramenta que consiga, pelo menos de
modo provisório, suprir essa necessidade da introdução de conceitos técnicos e
metodologias criadas para essa gerência de pavimentos. A ferramenta terá,
inicialmente, como foco vias urbanas, de cidades de pequeno a médio porte, que por
suas características teriam fácil adaptabilidade e são vistas como sendo uma das mais
necessitadas em relação a essa defasagem.
1.2. Objetivo
A ferramenta proposta é um software que visa auxiliar na tomada de decisão em
relação as atividades de manutenção a serem realizadas em cada trecho, e também
na priorização de quais trechos devem sofrer interferência. O programa utiliza como
base os principais métodos e modelos utilizados e recomendados pelos principais
institutos da área, que foram escolhidos em função da realidade das vias a serem
aplicadas, e que serão explicados ao longo do trabalho. Essa ferramenta visa suprir
uma carência existente na gerência de pavimentos, onde existe um déficit de visão
técnica na maioria dos órgãos responsáveis pela gerência de pavimentos de suas
malhas viárias, assim contribuindo para a manutenção de adequadas condições de
rolamentos dos pavimentos.
1.3. Estrutura do trabalho
Ao longo do trabalho serão mostradas as características dos pavimentos, sua
importância no sistema de transportes do Brasil, e como suas condições afetam os
movimentos e geram perdas a economia.
O trabalho foi dividido em capítulos de modo a mostrar de forma clara, os pontos
principais e todos os fundamentos utilizados no desenvolvimento do software.
Os capítulos ficaram divididos em sistema de gerência de pavimentos, onde será
explicado seu funcionamento assim como seus componentes, suas funções e
objetivos, a forma ideal de operar um sistema e sua importância na manutenção de
3
bons de uma boa qualidade de rolamentos dos pavimentos. Serão mostrados os
vários métodos e modelos utilizados em um SGP, tanto métodos de avaliação de
pavimentos, coleta de dados, modelos de priorização, modelos de simulação de
desempenho e outros; a partir da explicação dos pavimentos o próximo capítulo
mostrara como é feita a manutenção e reabilitação dos pavimentos, com as principais
atividades detalhadas e será mostrado como são escolhidas essas atividades em
função dos defeitos existentes no pavimento, assim como sua condição de rolamento
e outros fatores; o quarto capítulo contará com todo o desenvolvimento do software,
desde de sua concepção, passando pelo linguagem utilizada, pelas premissas,
modelos e métodos utilizados como base e o desenvolvimento de uma interface
gráfica simples e intuitiva; no capítulo seguinte teremos o estudo de caso, com a
aplicação do programa na malha viária da Ilha do Fundão e; no último capítulo teremos
as considerações finais, uma breve crítica ao programa e futuras melhorias.
2. Sistema de Gerência de Pavimento – SGP
Os pavimentos são planejados e executados para terem uma determinada vida útil.
Durante cada ciclo de vida, o pavimento inicia em uma condição ótima, e ao longo do
tempo vai se degradando até chegar uma condição ruim, tendo assim um decréscimo
da sua serventia.
Na gerência de pavimentos, três fatores devem ser considerados como
preponderantes em relação à tomada de decisão quanto à necessidade ou não de
intervenção no pavimento, que são na descrição do Manual de Gerência de
Pavimento (DNIT, 2011):
a) Desempenho funcional – Refere-se à capacidade do pavimento de satisfazer
sua função principal, que é a de fornecer uma superfície com serventia
adequada, em termos de qualidade de rolamento.
b) Desempenho estrutural – Refere-se à capacidade de um pavimento de manter
sua integridade estrutural, sem apresentar falhas significativas, sendo avaliado
pelos ensaios deflectométricos;
4
c) Desempenho operacional e da segurança – A avaliação operacional envolve
vários aspectos do pavimento, da sinalização, da demanda do usuário, do
comportamento humano etc. Quanto ao aspecto do pavimento, além da
geometria e irregularidade superficial, é importante avaliar o atrito pneu-
pavimento, principalmente em dias de chuva, que envolve a quantificação da
resistência à derrapagem, que é função da aderência. Outro fator importante
na avaliação da segurança é a hidroplanagem, que ocorre quando os pneus
perdem contato com o pavimento, devido à presença de um filme de água não
rompido pelos pneus ou pela textura da pista. Compreende-se, também, um
fator primordial na avaliação do desempenho operacional o conhecimento da
demanda de utilização pelo usuário, com a avaliação da frota circulante,
volumétrica e classificatória, sendo este fator de extrema importância no
dimensionamento das soluções adotadas nas intervenções do pavimento. O
desempenho funcional e o desempenho operacional quanto à segurança são
associados ao custo operacional dos veículos, ao conforto, à segurança, à
velocidade e à economia das viagens, enquanto que o desempenho estrutural
é associado à preservação dos investimentos.
2.1. Conceitos e Definições
A gerência de pavimentos, de acordo com Haas, Hudson e Zaniewski (1994), é um
processo que abrange todas as atividades envolvidas com o propósito de fornecer e
manter pavimentos em um nível adequado de serviço. Envolve desde a obtenção
inicial de informações para o planejamento e elaboração de orçamento até a
monitorização periódica do pavimento em serviço, passando pelo projeto e construção
do pavimento e sua manutenção e reabilitação ao longo do tempo.
É de entendimento assim, como o conjunto das várias atividades envolvidas na
concepção, construção e manutenção dos pavimentos, de modo a permitir que estes
proporcionem condições adequadas aos usuários ao menor custo à sociedade.
Sendo assim um sistema de gerenciamento de pavimentos (SGP) é um conjunto de
ferramentas ou métodos para auxiliar os que tomam decisões a encontrar estratégias
ótimas para construir, avaliar e manter os pavimentos em uma condição funcional
5
aceitável, durante um certo período de tempo, segundo definições da AASHTO
(1993).
A função de um SGP é auxiliar e aumentar a eficiência nas tomadas de decisões, dar
um retorno em relação as consequências dessas decisões, expandir seu escopo,
aumentar a coordenação entre as atividades do gerenciamento de pavimentos e
assegurar a consistência das decisões tomadas em diferentes níveis de gerência
dentro da organização.
Algumas das questões a serem resolvidas em um SGP, auxiliando assim o gestor na
tomada de decisões são apresentadas a seguir (FERNANDES JR et al, 1999).
O que precisa ser feito em uma determinada rede de pavimentos? (seleção da
estratégia ótima);
Como devem ser executados os serviços? (definição das atividades de M&R para
cada seção);
Quando serão necessárias intervenções para evitar a ruptura e prolongar a vida
em serviço do pavimento?
Onde se localizam os projetos prioritários? (pensar nas características de
tráfego).
No desenvolvimento de um sistema de gerência de pavimentos, a primeira etapa
consiste na definição das seções de análise, geralmente em função do volume de
tráfego, do tipo de pavimento, do tipo e espessura de cada camada, do tipo de subleito
e do estado de conservação do pavimento. Na etapa seguinte, procede-se um
levantamento da condição atual do pavimento, registrando-se as extensões e os
níveis de severidade de cada forma de deterioração encontrada nas seções. Com
base no inventário e na condição do pavimento, pode-se analisar, em nível de rede,
diferentes estratégias de manutenção e reabilitação (por exemplo, “não fazer nada”,
“manutenção corretiva”, “manutenção preventiva”, “recapeamento”, “reconstrução”).
Posteriormente, passa-se à análise em nível de projeto, que consiste na definição das
atividades de manutenção e, quando for o caso, no dimensionamento dos reforços e
na reconstrução. Finalmente, são realizadas as análises econômicas e de priorização,
6
nas figura 1 e 2, temos um fluxograma com o funcionamento de um SGP e uma
esquematização básica de seu funcionamento, respectivamente
Figura 1 - Relação das estratégias de manutenção e reabilitação com as outras etapas de um sistema
de gerência de pavimentos.
Fonte: MAPC, 1986 apud FERNANDES JR. et al, 1999.
7
Figura 2: Funcionamento básico de um SGP
Fonte: MAPC, 1986
2.2. Níveis de Rede e Projeto
Normalmente o processo decisório de um Sistema de Gerência de Pavimentos pode
ser considerado em dois níveis, sendo eles: nível de rede e nível de projeto.
Nível de Rede: as decisões abrangem grande número de projetos e até mesmo
toda a malha viária, sua pesquisa tem foco mais amplo e alimenta o banco de
dados de um SGP com inventário de tráfego, custos, condições dos pavimentos
e modelos de previsão. Na saída do sistema, em nível de rede são propostas
alternativas de intervenção, critérios de decisão e orçamentos.
Nível de Projeto: apresenta dados semelhantes ao nível de rede, porém com foco
mais específico com coleta de dados mais intensa e projetos mais minuciosos,
especificando padrões de materiais e aplicação de serviços para cada
intervenção.
A gerência de pavimentos em nível de rede caracteriza-se por fazer o estudo de uma
grande área ou malha viária, sendo assim, trabalhando com informações resumidas,
prevalecendo a quantidade de informações sobre o nível de detalhamento das
8
mesmas, de modo a se buscar o conhecimento da malha como um todo,
utilizando essas informações para a tomada de decisões essencialmente
administrativas (planejamento, programação e orçamento) de forma a possibilitar a
adequada priorização dos recursos disponíveis.
No SGP em nível de rede, as informações necessárias devem ser mais simples e
demandar um menor intervalo de tempo para a sua obtenção. Preocupa-se com a
escolha da melhor estratégia (“o que fazer”), em indicar a atividade mais apropriada
(“como fazer”), em selecionar as seções prioritárias (“onde fazer”), em definir a melhor
época para execução dos serviços de Manutenção e/ou Restauração (M&R) e a que
custo aproximado (“quando fazer”).
Algumas das aplicações de um sistema de gerência em nível de rede são (ODA,
2014):
identificação de projetos candidatos para intervenções;
priorização dos projetos considerando as características de desempenho,
tráfego, custo aos usuários e outros fatores locais;
geração de necessidades de orçamento da agência a curto e longo prazo;
análise de estratégias de intervenção, com avaliação da condição atual do
sistema e previsão da condição futura, em função dos recursos aplicados em
cada alternativa. À nível de projeto, analisa-se mais detalhadamente um
determinado trecho da rede viária. Os dados são coletados de forma mais
aprofundada, com estudos de estrutura das camadas do pavimento, fazendo um
diagnostico detalhado dos defeitos, incluindo, sempre que possível, as causas
prováveis do aparecimento de defeitos e as consequências que estes poderão
induzir em camadas adjacentes, procurando avaliar e selecionar o tipo e a data
de execução do serviço de manutenção e reabilitação.
A gerência de pavimentos em nível de projeto envolve o dimensionamento,
construção, manutenção e reabilitação.
Para este nível, as decisões, além de administrativas, são técnicas e econômicas,
incluindo a previsão da durabilidade do pavimento após a execução de diferentes
estratégias de manutenção e de reabilitação, para cada segmento específico, e a
avaliação das causas de deterioração.
9
Alguns exemplos de atividades de gerência de pavimentos em nível de projeto são
(ODA, 2014):
Seleção das atividades de manutenção, reabilitação e reconstrução, com base
em critérios estabelecidos pelos níveis mais elevados da gerência;
Realimentação da base de dados com relação ao desempenho do pavimento,
fornecendo dados para as atividades de projeto, construção e manutenção;
Definição dos parâmetros principais de projeto, tais como: resistência do subleito,
número de solicitações do eixo padrão e especificações para os materiais.
Figura 3: Fluxograma dos componentes de um sistema de gerência de pavimentos em nível de rede e
projeto
Fonte: Haas et al (1994) apud FERNANDES JR. et al, 1999.
A inter-relação existente entre os dois níveis de SGP, nível de rede e nível de projeto,
é que este último é o complemento do primeiro. Em nível de projeto, o direcionamento
é para estudos específicos em trechos situados na rede viária em questão, que foram
priorizados em nível de rede.
A pesquisa e o monitoramento de dados deve ser uma atividade sistêmica e constante
nos SGP, devendo ser realizada da maneira mais precisa possível, tendo em vista
que o banco de dados alimenta o sistema de gerência tanto em nível de rede quanto
em nível de projeto. Cada mudança no banco de dados, gera alterações em diversos
aspectos, sendo necessária atualização constante desses dados a respeito das
10
condições dos pavimentos, previsões de desempenho, condições ambientais, índices
de acidentes etc.
Em algumas situações de malha viária de menor extensão, como por exemplo, em
sistemas de gerência de pavimentos urbanos de cidades de pequeno à médio porte,
é comum ocorrer a fusão entre os níveis de rede e de projeto, pelo dinamismo do
processo decisório e pela combinação de mais fatores no modelo de priorização.
Já nos SGP rodoviários, por haver influência significativa do tráfego de cargas,
ocorrem operações associadas dos níveis de rede e de projeto. Em nível de rede se
desenvolvem os planejamentos prioritários e orçamentários, em nível de projeto são
dadas as soluções técnicas para cada projeto, de maneira econômica e eficaz.
Vale ressaltar, que para a otimização do Sistema de Gerência de Pavimentos,
independentemente do tamanho ou localização da malha viária, é necessária uma
perfeita integração entre os níveis de decisão, o que nem sempre é uma tarefa trivial.
Figura 4: Fluxograma básico de um SGP
Fonte: FERNANDES JR. et al, 1999.
11
2.3. Sistema de Gestão de Pavimentos aplicado a vias urbanas
Os sistemas de gerência de pavimentos urbanos apresentam características adversas
aos sistemas de gerência de pavimentos rodoviário, uma vez que possuem diferente
composição de tráfego, carregamento de tráfego, geometria das vias e velocidade.
Danieleski (2004) aponta diferentes características entre o sistema viário urbano e o
sistema rodoviário:
a) As interseções entre vias urbanas correspondem grande percentual de área,
sendo que o grande número de frenagens e acelerações acabam solicitando mais
o pavimento;
b) Ocorrem grandes interferências entre o sistema viário e outros sistemas de
infraestrutura urbana, como rede sanitária (água e esgoto), de energia
(eletricidade e gás) e de comunicação (telefonia). A necessidade de manutenção
ou reparos resulta em intervenções nos pavimentos, além da presença de poços
de visita que geram descontinuidade no pavimento;
c) Existência de segregação de tráfego, com faixas exclusivas para ônibus;
d) Em algumas seções, a diferença de material ou alguma intervenção realizada
causa descontinuidades e até alterações no comportamento estrutural do
pavimento;
e) Presença de árvores junto às bordas do pavimento, cujas raízes podem interferir
na estrutura do pavimento;
f) Grande interferência no trânsito de pedestres, que exige sinalização horizontal e
para tal implantação requer adaptações no pavimento;
g) Em cidades com topografia acidentada, é necessária a adaptação do projeto
geométrico à topografia dos arruamentos existentes, gerando inclinações
elevadas;
h) O sistema de micro drenagem, adjunto à rede de pavimentos, deve funcionar em
plenas condições, posto que o acúmulo de água sobre o pavimento é prejudicial
e principal fator desencadeador da sua deterioração.
A restrição orçamentária dos órgãos gestores locais prejudica a implantação de um
sistema de Gerência de Pavimentos Urbanos, fazendo com que se consolide apenas
a etapa de priorização de projetos, sem manter a continuidade de avaliação do
pavimento, seu desempenho e a realimentação do sistema com dados reais,
comprometendo a eficácia do processo de gestão dos pavimentos.
12
2.4. Banco de Dados de um SGP
Como visto anteriormente, para um bom funcionamento e maior eficiência do sistema
de gerência de pavimentos, a coleta de informações é de fundamental importância.
São esses dados coletados que irão influenciar diretamente a tomada de decisões,
sendo assim a criação de um banco de dados, com informações de grande
confiabilidade é de extrema necessidade.
É nesse banco de dados que estarão os dados necessários para embasamento do
estudo e da efetiva avaliação e definição de estratégias alternativas, afetando
diretamente o resultado, sendo os dados necessários à um SGP eficaz aqueles que
caracterizam o pavimento quanto aos seus aspectos de desempenho (desempenho
funcional, desempenho estrutural e desempenho operacional e de segurança), aliados
à caracterização física dos pavimentos e ao volume de trafego, isso tudo por seção
de análise.
Sendo dessa forma, o banco de dados funciona basicamente como um histórico do
pavimento, preservando informações coletadas anteriormente e sendo atualizado
quando necessário, proporcionando assim, além da alimentação de dados ao SGP, a
oportunidade do responsável pelo SGP estudar a seção em análise, e baseado na
experiência de erros do passado, buscar a alternativa mais adequada dentro das
possíveis soluções, evitando a repetição de erros.
2.4.1. Informações da rede viária
Seguindo o Manual de gerência de pavimentos do DNIT (2011), os dados coletados,
de conformidade com o exposto, devem ser armazenados e disponibilizados em um
banco de dados a ser implementado e centralizado, junto à equipe técnica
responsável pelo desenvolvimento do Sistema de Gerência de Pavimentos - SGP.
Este banco de dados deve ser inteiramente informatizado, utilizando Softwares de
edição de texto, de planilhas eletrônicas e de representações gráficas usualmente
empregadas no DNIT.
13
Dados relativos à caracterização física e histórica:
a) Gerais:
o Tipo de pavimento;
o Largura da pista;
o Largura do acostamento;
o Número de faixas de trafego;
o Caracterização climática;
o Caracterização orográfica;
b) Tráfego e geometria:
o Número de veículos motorizados (VMD);
o Número de veículos não-motorizados (VMD);
o Sentido de fluxo;
o Subidas e descidas;
o Grau de curvatura horizontal;
o Velocidade limite;
c) Revestimento:
o Tipo e espessura do revestimento existente;
o Tipo e espessura do revestimento anterior;
d) Dados históricos:
o Data da construção;
o Data da última reabilitação;
o Data do último tratamento preventivo;
e) Parâmetros estruturais:
o Número estrutural;
o Deflexão (Belkeman, FWD etc);
o Tipo, espessura, coeficiente estrutural de cada camada do pavimento;
o ISC do subleito;
o Condições de drenagem.
Dados relativos ao desempenho funcional:
o Irregularidade:
O parâmetro mais relevante em relação ao desempenho funcional é a
irregularidade longitudinal, que é o conjunto de desvios da superfície viária em
14
relação a um plano de referência, desvios estes que afetam a qualidade de
rolamento, a dinâmica dos veículos e a ação dinâmica das cargas sobre a via.
A medida dos parâmetros relacionados a irregularidades pode ser realizada
por diferentes tipos de equipamentos, que se classificam em:
a) Sistemas de medidas diretas do perfil – Método de mira e nível
b) Sistemas de medida indireta do perfil – Perfilômetros
c) Sistema do tipo resposta – Rugosímetro, bump integrator, maysmeter,
integrador IPR/USP etc
d) Sistema de medida com sonda sem contato – Perfilômetro laser,
Perfilômetro acústico etc
- Ressaltando que o levantamento das irregularidades deve ser efetuado
conforme determinam as normas DNER-PRO 164/94 e DNER-PRO 182/94
o Defeitos da superfície:
O procedimento mais adequado para o levantamento dos desfeitos da
superfície, tanto em nível de rede e de projeto, é o levantamento visual
contínuo (LVC).
Esse levantamento visual continuo pode ser realizado tradicionalmente,
conforme estabelecido pela norma DNIT 006/2003 PRO, ou através de
levantamento visual continuo de defeitos informatizado.
Para avaliações com finalidade gerencial, o levantamento é realizado na faixa
com maior número de defeitos, já para fins de projetos, o levantamento é
realizado em todas as faixas.
No levantamento devem ser registrados os tipos de defeitos presente nas
pistas de rolamentos, conforme estabelecido na norma DNIT 006/2003 PRO,
a largura do acostamento e a existência de degraus entre eles, devendo ser
associadas ao levantamento as coordenadas geográficas, com precisão
adequada, sendo desejável a contabilização dos dados a cada 20 metros,
possibilitando assim o cálculo de índices de condições do pavimento.
15
Dados relativos ao desempenho estrutural
A principal forma de avaliação estrutural de um pavimento em uso é a deflexão,
que geralmente é medida em ensaios não destrutivos, que são ideais para
grandes extensões de pistas e inúmeras repetições possibilitando acompanhar a
variação da capacidade de carga com o tempo, os equipamentos utilizados
nessas avaliações são divididos em três categorias:
o Carregamento quase-estático – ensaio de placa e viga Benkelman por
exemplo;
o Carregamento vibratório – dynaflect, por exemplo;
o Carregamento por impacto – falling weight deflectometer (FWD).
- Lembrando que os levantamentos deflectométricos devem ser executados
conforme determinam as normas DNER-ME 021/94, DNER-PRO 273/96 E
DNIT 132/2010-PRO
Dados relativos ao desempenho operacional e da segurança
O conhecimento adequado do tráfego incidente em cada segmento de análise e
de sua taxa de crescimento é um dos fatores que determinam a efetividade do
SGP.
O estabelecimento dos critérios de contagem e de pesagem de veículos é
fundamental na formação de um banco de dados confiável, de forma a fornecer
a demanda e o crescimento do tráfego. De forma geral, se utiliza o volume médio
diário (VMD) em cada segmento, esses valores devem ser obtidos do Plano
Nacional de Contagem de Tráfego e complementados por pesquisas específicas,
quando necessário.
Quanto à avaliação dos fatores de segurança, essa é feita em relação à
resistência à derrapagem e do potencial de hidroplanagem.
16
2.4.2. Custos das atividades de manutenção e reabilitação
As informações a respeito dos custos das atividades de manutenção e reabilitação
dos pavimentos tem papel fundamental no planejamento e no sistema de gerência.
Com a estimativa dos custos dessas atividades é possível levar em consideração o
fator financeiro no planejamento, definindo quais atividades serão possíveis de serem
realizadas e definindo quais os trechos que devem ser priorizados caso não seja
possível efetuar todas as atividades necessárias.
Esses custos estimados devem ser armazenados no bando de dados no SGP, e essa
estimativa pode ser feita através de pesquisa pelo usuário em empresas da área,
consulta a banco de dados de instituições da região ou através de dados já
cadastrados no banco de dados relativos a atividades efetuados anteriormente.
O banco de dados deve conter os serviços de manutenção, reabilitação e
reconstrução, especificados pelo preço unitário correspondente a respectiva unidade
de medida da atividade.
2.5. Coleta de Dados para um SGP
Como visto anteriormente, para que um sistema de gerência de pavimentos funcione
de forma plena e eficiente é necessário haver uma série de dados já coletados,
possibilitando gerar segmentos homogêneos baseado em suas características, que
serão submetidos à análise.
Esses dados, armazenados de forma organizada, formam um banco de dados, que
por definição, são conjuntos de registros dispostos em estrutura regular que possibilita
a reorganização dos mesmos e produção de informação, onde normalmente são
agrupados para um mesmo fim.
É nele que irão constar todos os dados necessários, que devem ser confiáveis, para
embasamento do estudo e da efetiva avaliação e definição de estratégias alternativas,
afetando diretamente o resultado.
17
2.5.1. Avaliação de Pavimentos
Considerado por muitos como uma das estruturas mais complexas da engenharia civil,
o pavimento é uma estrutura de múltiplas camadas de espessuras finitas, construída
sobre o subleito, destinada técnica e economicamente a resistir aos esforços oriundos
do tráfego de veículos e do clima, e a propiciar aos usuários melhoria nas condições
de rolamento, com conforto, economia e segurança.
Podendo ser classificado em relação à rigidez de seu conjunto como rígido,
semirrígido e flexível.
No Brasil, assim como na maioria dos outros países, o tipo mais comum é o pavimento
flexível, responsável por aproximadamente cerca de 95% da rede, segundo artigo
divulgado por Araújo et al (2016), sendo este tipo caracterizado de maneira geral por
uma base de material granular e revestimento de camada asfáltica, como mostra a
figura 5.
(1) Revestimento asfáltico; (2) Base granular; (3) Sub-base; (4) Reforço do subleito; (5)
Regularização do subleito
Figura 5: Seção transversal típica de um pavimento flexível
Fonte: DNIT, 2006
Atualmente no Brasil, o modo de transporte mais utilizado é o rodoviário, sendo
responsável por mais de 60% de transporte carga, medido em toneladas-quilômetro
útil(TKU), contando com 1,7 milhão de quilômetros (km) de rodovias, segundo o
Sistema Nacional de Viação, sendo dessa extensão, apenas 12,4%, ou cerca de 213
mil quilômetros pavimentados.
Dessa totalidade pavimentada, segundo último levantamento da confederação
nacional de transporte, 48,6% da extensão apresenta algum tipo de problema no
18
pavimento. Em uma comparação entre as rodovias sob concessão e as sob gestão
pública podemos perceber uma grande diferença na qualidade dos pavimentos, tendo
grande superioridade as rodovias sob concessão, contando com 79,5% da sua malha
classificada como ótima ou boa, contra apenas 31,4% da malha sob gestão pública.
Nas vias urbanas, de gestão pública, a maior parte da extensão dos pavimentos está
em situação regular ou pior, reflexo da inexistência de um eficiente sistema de
gerenciamento de pavimentos, que provoca uma inadequada aplicação dos escassos
recursos existentes, que muitas vezes são utilizados por motivações políticas e não
técnicas, gerando um agravamento cada vez maior das condições de rolamento.
No âmbito urbano, essa deficiência na qualidade dos pavimentos prejudica a rotina da
população, aumentando seus tempos de deslocamento, o conforto de suas viagens,
influenciando diretamente em uma diminuição da sua qualidade de vida, no aumento
dos custos de transportes, incluindo gastos com combustíveis e manutenção dos
veículos, e uma série de outros transtornos.
Já em relação às rodovias, de acordo com um levantamento da Confederação
Nacional de Transportes, existem um acréscimo médio de 25% no custo operacional,
devido as condições do pavimento das rodovias brasileiras, fora uma parcela
considerável no prejuízo de aproximadamente US$2,2 bi/ano, devido à manuseio e
transporte das cargas, segundo a EMBRAPA. Na figura 6, alguns fatores que
influenciam no desempenho do pavimento.
19
Figura 6: Fatores que influenciam no desempenho de um pavimento
Fonte: DNIT, 2011
De acordo com Haas e Hudson (1978), a etapa de avaliação dos pavimentos é
fundamental, senão a principal etapa de um Sistema de Gerência de Pavimentos, pois
através dela é que se pode aferir seu grau de deterioração, quais atividades de
manutenção e reabilitação são convenientes e verificar se o pavimento foi bem
construído e está atendendo devidamente às especificações para que fora projetado.
É com base nos dados levantados através da avaliação funcional, estrutural e de
superfície dos pavimentos que se realizam os diagnósticos e estratégias de
intervenção, além de permitir estimar a vida restante de um pavimento que sofreu
solicitações extremas ou para as quais não foi projetado (abalos sísmicos, inundação,
excesso de carga ou problemas de natureza construtiva) e determinar possíveis
necessidades de reforço estrutural caso o pavimento seja submetido a solicitações de
tráfego maiores que aquelas para as quais fora dimensionado.
Avaliação e monitoramento das condições do pavimento devem ser feitos de forma
periódica e envolvem quatro componentes principais: conforto de rodagem,
capacidade de suportar a solicitação das cargas, segurança (aderência pneu-
20
pavimento e resistência à derrapagem) e conforto (visual e de ruídos gerados pelo
tráfego).
A seguir são expostas algumas tipologias de avaliação da condição funcional, de
superfície e estrutural dos pavimentos, seus métodos, suas aplicações e quais
características do pavimento tais métodos avaliam qualitativamente ou
quantitativamente.
2.5.1.1. Avaliação Estrutural
A avaliação estrutural de um pavimento está associada ao conceito de capacidade de
carga, que pode ser vinculado diretamente ao projeto do pavimento e ao seu
dimensionamento. Os defeitos estruturais resultam principalmente da repetição das
cargas e estão associados às deformações elásticas ou recuperáveis e plásticas ou
permanentes (DNIT, 2011).
A avaliação estrutural geralmente aplica-se ao levantamento de pavimentos
rodoviários após avaliação de deterioração da superfície que aponte uma condição
muito ruim ou presença de defeitos que indiquem comprometimento da camada
estrutural (como trincas por fadiga e afundamento em trilha de roda). A condição
estrutural de um pavimento denota sua adequação ou sua capacidade de resistir à
deterioração provocada pela passagem das cargas do tráfego. Assim, um retrato
completo da condição estrutural de um pavimento deve ser composto pelos seguintes
elementos (DNIT, 2011):
Parâmetros que descrevam a deformabilidade elástica ou visco-elástica dos
materiais das camadas, sob as condições de solicitação impostas pelas cargas
provenientes dos veículos. São utilizados para se calcular as tensões e
deformações induzidas pelas cargas do tráfego na estrutura do pavimento:
Parâmetros que descrevam a resistência dos materiais ao acúmulo de deformações
plásticas sob cargas repetidas, os quais são função da natureza do material, de sua
condição (densidade, umidade) e do histórico de solicitações.
Integridade das camadas asfálticas e cimentadas, expressa pelo grau de
fissuramento.
21
A condição estrutural pode ser avaliada de duas formas complementares:
Avaliação Destrutiva: consiste da abertura de furos de sondagem para identificação
da composição de materiais e espessuras das camadas do pavimento, bem como
da abertura de poços de sondagem para coleta de amostras dos materiais que
serão ensaiados em laboratório. Alguns ensaios “in situ” nas camadas de solos e
de materiais granulares podem ser realizados, como CBR “in situ” e determinações
de umidade e densidade. Os ensaios de laboratório abrangem desde aqueles
convencionais para caracterização geotécnica até ensaios especiais, como os que
permitem a medida do módulo de deformação resiliente.
Avaliação Não Destrutiva: consiste da realização de provas de carga para medida
de parâmetros de resposta da estrutura às cargas em movimento, como ensaios
de viga Benkelman (Figura 7), deflectômetros vibratórios e deflectômetros de
impacto (FWD - Falling Weight Deflectometer). Os deslocamentos verticais de
superfície (“deflexões”) são os parâmetros de resposta cuja medida é mais simples
e confiável, em comparação com tensões ou deformações, razão pela qual a quase
totalidade dos equipamentos utilizados para ensaios não destrutivos são
deflectômetros.
Uma condição estrutural inadequada ou uma capacidade estrutural insuficiente, para
o tráfego atuante, acelerará a geração de defeitos de superfície (trincas por fadiga nas
camadas asfálticas e cimentadas), bem como a queda do nível de serventia com o
tempo (em decorrência da geração de afundamentos plásticos em trilha de roda e
ondulações). Ao mesmo tempo, a existência de trincas no revestimento asfáltico
permite a entrada de águas pluviais no pavimento, gerando bombeamento de finos e
enfraquecimento do solo de subleito, o que degrada a condição estrutural do
pavimento, acelerando, por sua vez, a queda do nível de serventia e a própria
deterioração superficial.
A condição estrutural de um pavimento indica, portanto, a velocidade com que a
deterioração do pavimento está se processando, ou seja, a velocidade com que os
defeitos estão surgindo e/ou aumentando de severidade. A época mais eficaz para se
restaurar um pavimento é aquela imediatamente antes de a condição estrutural atingir
22
um nível tal que a deterioração do pavimento passa a se processar a uma velocidade
cada vez maior
Portanto, nota-se que é importante estudar a estrutura do pavimento, visto que assim
é possível conseguir informações valiosas para o projetista, como sua adequação
estrutural e seu grau de restauração, possibilitando o mesmo de escolher e
dimensionar a melhor alternativa dentre as atividades de restauração existentes.
Figura 7: Viga Belkeman
Fonte: ODA, 2014
2.5.1.2. Avaliação Funcional
A avaliação funcional é a determinação da capacidade de desempenho funcional
momentânea, conhecida como serventia, que o pavimento proporciona ao usuário, ou
seja, o conforto em termos de qualidade de rolamento. O desempenho funcional
refere-se à capacidade do pavimento de satisfazer sua função principal, que é a de
fornecer superfície com serventia adequada em termos de qualidade de rolamento
(DER/SP, 2006). A avaliação funcional de pavimentos leva em conta aspectos que
chamam a atenção do usuário, que mesmo sem conhecimento técnico é capaz de
apontar subjetivamente as principais deficiências que o pavimento apresenta e que
23
reflete em desconforto ao rolamento, maiores custos operacionais (tempo de viagem
e manutenção do veículo) e segurança (CAREY e IRICK, 1960).
2.5.1.3. Avaliação Subjetiva
As avaliações subjetivas fornecem o estado de deterioração do pavimento utilizando-
se do conceito de serventia, apresentado por CAREY e IRICK (1960) quando do
AASHO Road Test.
A serventia é definida como a habilidade de uma seção de pavimento, à época da
observação, de servir ao tráfego de automóveis e caminhões, com elevados volumes
e altas velocidades. A capacidade de um pavimento servir satisfatoriamente ao tráfego
durante um dado período é o seu desempenho, que pode ser interpretado como a
variação da serventia com o tempo e/ou tráfego (Figura 8).
Figura 8: Variação de serventia com o tráfego ou com o tempo decorrido de utilização da via
Fonte: ODA, 2014
24
2.5.1.3.1. Valor de Serventia Atual
Nos Estados Unidos, a avaliação subjetiva de conforto ao rolamento do pavimento é
denominada Present Serviciability Ratio (PSR), correspondendo no Brasil ao Valor de
Serventia Atual (VSA), que representa as condições de conforto e segurança ao
rolamento percebidas pelos usuários da rodovia.
O Valor da Serventia Atual é uma atribuição numérica compreendida em uma escala
de 0 a 5, dada pela média de notas de avaliadores para o conforto ao rolamento de
um veículo trafegando em um determinado trecho, em um dado momento da vida do
pavimento. Esta escala compreende cinco níveis de serventia, conforme expresso na
Tabela 1, a seguir, sendo também adotada no Brasil pelo Procedimento DNIT
009/2003-PRO.
Tabela 1: Níveis de serventia
Fonte: DNIT 009/2003-PRO
O valor de serventia atual (VSA) pode servir como um parâmetro para determinar se
há necessidade de interferência no pavimento ou não, mesmo não sendo um
parâmetro tão preciso, como mostram as figuras 9 e 10:
Padrão de conforto
ao rolamento
Avaliação
(faixas de
notas)
Excelente 4 a 5
Bom 3 a 4
Regular 2 a 3
Ruim 1 a 2
Péssimo 0 a 1
25
Figura 9: Exemplo de gráfico de desempenho do pavimento, M&R e custos
Fonte: adaptado de FHWA (1989), apud FERNANDES JÚNIOR et al. (1999)
Figura 10: Período recomendável para manutenção dos pavimentos
Fonte: ODA, 2016
26
2.5.1.3.2. Irregularidade longitudinal
A American Society for Testing and Materials define a irregularidade longitudinal como
sendo o "desvio de uma superfície de pavimento em relação a uma superfície plana,
cuja magnitude é capaz de afetar a dinâmica dos veículos, a qualidade do rolamento,
as cargas dinâmicas sobre a via e a drenagem" (ASTM E867-82A, 1982).
As distorções são causadas durante o processo construtivo ou podem ocorrer
posteriormente, pelo surgimento de trincas, desgaste e deformação permanente. O
aumento da irregularidade com o tempo depende da qualidade da estrutura, das
solicitações do tráfego e de fatores ambientais.
O tráfego provoca deformações permanentes no pavimento por consolidação ou
cisalhamento (fluência plástica), em decorrência de falha estrutural (espessuras
insuficientes e/ou material inadequado), por falhas de projeto de dosagem da mistura
betuminosa (falta de estabilidade, uso de agregados arredondados e excesso de
ligante betuminoso) ou por falhas construtivas (compactação inadequada).
Já os fatores ambientais contribuem para o aparecimento de irregularidade da
seguinte forma: a água enfraquece a adesividade entre o ligante betuminoso e o
agregado e, junto com o tráfego, acelera o processo de desagregação do revestimento
asfáltico; a elevada temperatura na superfície do pavimento reduz a viscosidade do
ligante betuminoso e, consequentemente, proporciona a ocorrência de deformações
plásticas do revestimento; baixas temperaturas podem provocar trincas de contração,
as quais facilitam a penetração da água, promovendo a redução de suporte das
camadas inferiores e do subleito do pavimento.
As distorções da superfície afetam a dinâmica dos veículos em movimento que, por
sua vez, influencia os custos de operação dos veículos pelo aumento do seu desgaste,
tempo de viagem e manutenção. Elas resultam em forças que provocam
deslocamento vertical e lateral do veículo. O deslocamento vertical, gerado pelas
distorções longitudinais do perfil do pavimento, é o principal fator de desconforto do
usuário. O deslocamento lateral é provocado pelas curvas horizontais e pelas
diferenças das elevações transversais do pavimento. Estes deslocamentos também
são responsáveis pelo aumento da ação das cargas dinâmicas dos veículos sobre a
27
superfície do pavimento, que acelera a deterioração da sua estrutura (Haas et al.,
1994).
A irregularidade também tem efeitos na drenagem da superfície do pavimento, na
medida em que propicia a formação de lâmina d'água que afeta a estabilidade do
veículo pela diminuição de aderência pneu/pavimento, comprometendo a segurança
do usuário e o desempenho da rodovia.
A irregularidade influencia a segurança do veículo, quando a aceleração e forças
verticais produzem cargas dinâmicas que são transmitidas sobre os pneus,
deformando-os totalmente, como se fosse uma mola comprimida, ou causando
grandes forças diferenciais sobre o veículo, diminuindo sensivelmente o
desenvolvimento das forças de atrito entre pneu e o pavimento, podendo causar o
descontrole do veículo.
O perfil longitudinal do pavimento pode ser medido no campo e avaliado utilizando um
computador, ou pode ser processado por meio de um equipamento mecânico do tipo
resposta (Haas et al., 1994).
Equipamentos capazes de medir a condição da superfície de pavimentos trabalham
com a combinação de três elementos essenciais na obtenção do perfil longitudinal ao
longo das trilhas de roda, são eles: uma elevação de referência; uma altura relativa à
referência e distância longitudinal.
Existem diversos tipos de equipamentos de medidas da irregularidade longitudinal da
superfície de pavimentos, porém, o mais utilizado atualmente é o perfilômetro inercial,
desenvolvido na década de 60 pela General Motors - GM (Haas, 1994), que se tornou
disponível comercialmente somente na década de 80. Este perfilômetro era composto
dos mesmos três elementos básicos, só que a grande diferença dele é que as medidas
podiam ser feitas a partir de um veículo trafegando a altas velocidades. Composto de
um medidor de altura sem contato, que pode ser baseado em Laser, infravermelho ou
ultrassom, um sensor de aceleração vertical (acelerômetro), um sensor de
deslocamento e um sistema eletrônico para coleta e processamento dos dados
(computador com o software adequado).
28
A figura 11 mostra um esquema do perfilômetro desenvolvido pela GM.
Figura 11: Perfilômetro inercial
Fonte: http://www.cibermetrica.com.br
Os perfilômetros inerciais a laser têm as seguintes vantagens em relação aos
medidores de irregularidade longitudinal dos pavimentos do tipo resposta:
- Medições não são afetadas pela velocidade do veículo.
- Independe de trechos de calibração.
- Medições isoladas em cada trilha de roda.
- Registro do perfil do pavimento, que se presta para a determinação dos locais de
cada trecho nos quais se encontram as deformações causadoras de irregularidade.
Em 1986, foi estabelecido como medida de irregularidade longitudinal o IRI
(International Roughness Index) ou Índice Internacional de Irregularidade. O IRI é
definido matematicamente a partir de um perfil obtido com nível e mira, visando
simular os movimentos verticais induzidos a uma roda (modelo quarto-de-carro) sob
velocidade de 80 km/h e é expresso em m/km.
29
Os valores típicos de IRI são (Sayers, Gillespie e Paterson, 1986):
Tabela 2: Condições do pavimento em função do IRI
Fonte: adaptada de Sayers, Gillespie e Paterson, 1986
Sayers et al.(1986) estabelecem uma relação aproximada entre IRI e QI (Quociente
de Irregularidade):
𝐼𝑅𝐼 =𝑄𝐼
13
Equação 1: Relação entre IRI e QI
A condição do pavimento em função do QI pode ser considerada da seguinte maneira
(Paterson, 1987):
Tabela 3: Condições do pavimento em função do QI
Fonte: adaptada de Paterson, 1987
2.5.1.4. Avaliação objetiva
Segundo DER/SP (2006), a avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e
semirrígidos consiste no levantamento e classificação de ocorrências aparentes na
superfície do pavimento e na medida das deformações permanentes nas trilhas de
roda. Sendo o levantamento de defeitos uma das etapas mais importantes.
IRI (m/km) Condições
1,5 <IRI< 2,5 Pavimentos em excelentes condições
2,5 <IRI< 4,5 Pavimentos em boas condições
4,5 <IRI< 8,0 Pavimentos em condições regulares
8,0 <IRI< 12 Pavimentos em condições ruins
IRI >12 Pavimentos em péssimas condições
QI Condições
15 <QI< 30 Excelente
30 <QI< 45 Boa
45 <QI< 60 Regular
60 <QI< 75 Má
75 <QI Péssima
30
2.5.1.4.1. Levantamento dos defeitos
O levantamento de defeitos tem a finalidade de quantificar os defeitos na superfície
do pavimento e qualificá-los segundo o grau de deterioração em que se apresentam,
sendo necessária a avaliação da condição da superfície do pavimento, com os
seguintes objetivos:
a) identificar os tipos, severidade e extensão dos defeitos aparentes;
b) determinar índices de condição ou aptidão dos pavimentos;
c) diagnosticar os problemas apresentados pelo pavimento (mecanismos de
degradação);
d) determinar as necessidades atuais e futuras de manutenção (evitar uma
deterioração acelerada no futuro);
e) auxiliar no dimensionamento do pavimento a ser restaurado;
f) estabelecer prioridades na programação de investimentos sob restrição
orçamentária;
g) elaborar curvas de previsão de deterioração;
h) estimar a vida restante dos pavimentos.
Na maior parte dos métodos, a avaliação da condição de superfície de pavimentos é
realizada visualmente, embora alguns métodos necessitem de instrumentos
específicos para a realização da medição. Diferem também quanto ao tamanho da
amostra de pavimento a ser avaliada, os tipos de defeitos de acordo com o uso do
pavimento (aeroportuário, rodoviário ou urbano), o modo de aferir o grau de condição
do pavimento e a quais tipos de pavimento se aplicam.
Os defeitos avaliados resultam em uma redução no grau de condição do pavimento,
de acordo com o tipo de defeito, a frequência e a severidade que o pavimento
apresenta.
Tipo de Defeito: identificação dos defeitos conforme suas características, buscando
relacioná-los ao mecanismo causador.
Severidade: referente ao grau com que aquele defeito afeta a estrutura do pavimento
ou compromete seu desempenho e o grau de evolução do defeito, geralmente
classificada em baixa, média e alta.
31
Frequência: é a distribuição da ocorrência do defeito ao longo de um segmento ou
trecho avaliado, sendo expressa pela relação percentual entre área ou comprimento
do defeito em relação ao trecho total. Também é classificada em baixa, média e alta.
Nos métodos de levantamento manuais, os avaliadores anotam os defeitos presentes
em cada seção nas planilhas que devem conter as informações de localização da
seção, para posterior processamento dos dados. Já em levantamentos realizados por
vídeo as imagens capturadas são processadas com o auxílio de um software.
No que diz respeito à amostragem, Marcon, Cardoso e Aps (1995) recomendam que,
em levantamentos onde os avaliadores se desloquem em veículos ou haja auxílio de
equipamentos, seja avaliado o segmento em sua totalidade. Para o caso em que os
avaliadores percorram o trecho por caminhamento indica-se:
a) A área das amostras deve ser suficiente para não implicar em erros de
interpretação e, suas posições, devem ter caráter aleatório; a quantidade de
amostras deve ser definida em função da finalidade do estudo (maior quantidade
para uso em projetos do que para uso em gerência de pavimentos) e dos custos
inerentes, onde a maior amostragem implica em aumento de gastos com pessoal
e equipamentos;
b) recomenda-se que a área das amostras corresponda a um mínimo de 10% da
área total do pavimento quando o estudo for destinado a gerência de pavimentos
em nível de rede e 25% quando for para nível de projeto;
c) sugere-se a adoção do procedimento “DNIT-PRO 007/2003 - Levantamento para
avaliação da condição de superfície de subtrecho homogêneo de rodovias de
pavimentos flexíveis e semirrígidos para gerência de pavimentos e estudos e
projetos – Procedimento”, para determinar o tamanho e a localização das
amostras.
Atualmente existem diversos métodos para o levantamento de defeitos, sendo
amplamente utilizados por órgãos de conservação rodoviária e concessionárias.
A escolha do método mais adequado deve levar em consideração as características
e as peculiaridades dos pavimentos existentes na rede em estudo, bem como os
objetivos a serem alcançados.
32
Alguns métodos possuem modelos matemáticos para, a partir do levantamento de
defeitos, determinar um índice que exprima numericamente a condição do pavimento.
Os modelos diferem entre si, mas os parâmetros normalmente empregados são os
tipos dos defeitos existentes no pavimento, os níveis de severidade, a dimensão,
expressos pela densidade ou frequência de ocorrência, e os fatores de ponderação.
Os fatores de ponderação, também denominados pesos de responsabilidade, são
obtidos experimentalmente, através de pesquisas onde são relacionadas a condição
de trechos amostrais (obtida através da análise dos trechos por especialistas ou
através de uma avaliação subjetiva), a densidade ou frequência dos defeitos
existentes nos trechos e ainda a ponderação da gravidade de cada defeito e nível de
severidade em relação aos demais.
2.5.1.5. Métodos de levantamento
Manual de Identificação de Defeitos SHRP
Em virtude da necessidade de uniformização da coleta de dados, recomenda-se a
adoção do manual de levantamento de defeitos presente no programa SHRP
(Programa estratégico de pesquisas rodoviárias), que foi estabelecido em 1987 pelo
congresso dos Estados Unidos, contando com a participação de mais de 20 países,
inclusive o Brasil. Por essa razão este foi o método utilizado no levantamento de
defeitos de campo do estudo de caso que será apresentado neste trabalho.
Este método de avaliação foi desenvolvido com o objetivo de fornecer ao Programa
uma base uniforme para coletar dados sobre os defeitos e padronizar a linguagem
para descrever suas diversas tipologias entre todos os órgãos que participam do
programa.
O manual é constituído por um catálogo que apresenta tipologias de defeitos em
pavimentos flexíveis, revestidos com concreto asfáltico, e pavimentos rígidos,
constituídos por placas de concreto de cimento Portland, contando para cada defeito,
com descrição, níveis de severidade e formas de quantificação da extensão, além de
identifica-los através de fotos e figuras.
Segue os principais defeitos segundo o manual, com suas respectivas descrições:
33
1) Trincas por fadiga
- Características:
Áreas submetidas às cargas repetidas de tráfego
Se apresentam em forma de “couro de crocodilo” ou “tela de galinheiro”
Espaçamento inferior a 30cm
- Níveis de severidade:
Baixa: poucas trincas conectadas, sem erosão nos bordos e sem evidência
de bombeamento
Média: trincas conectadas e bordos levemente erodidos, mas sem evidência
de bombeamento
Alta: trincas erodidas nos bordos, movimentação dos blocos quando
submetidos ao tráfego e com evidências de bombeamento
- Como medir:
Registrar a área afetada (m²) para cada nível de severidade
2) Trincas em blocos
- Características:
São trincas que dividem o pavimento em pedaços aproximadamente
retangulares
Tamanho dos blocos varia de 0,1 à 10 m²
- Níveis de severidade
Baixa: trincas com abertura média inferior a 6 mm ou seladas com material
selante em boas condições
Média: trincas com abertura média entre 6 e 19 mm ou trincas aleatórias
adjacentes com severidade baixa
Alta: trincas com abertura média superior a 19 mm ou trincas aleatórias
adjacentes com severidade média a alta
- Como medir:
Registrar a área afetada (m²) para cada nível de severidade
34
3) Trincas nos bordos
- Características:
Apenas para pavimentos com acostamentos não pavimentados
Dentro de uma faixa de 60 cm a partir da extremidade do pavimento
- Níveis de severidade:
Baixa: sem perda de material ou despedaçamento
Média: perda de material e despedaçamento em até 10% da extensão afetada
Alta: perda de material e despedaçamento em mais de 10% da extensão
afetada
- Como medir:
Registrar a extensão afetada (m) para cada nível de severidade
4) Trincas longitudinais
- Características:
Trincas predominantemente paralelas ao eixo, podendo se localizar dentro ou
fora da trilha das rodas
- Níveis de severidade:
Baixa: trincas com abertura média inferior a 6 mm ou seladas com material
selante em boas condições
Média: trincas com abertura média entre 6 e 19 mm ou trincas aleatórias
adjacentes com severidade baixa
Alta: trincas com abertura média superior a 19 mm ou trinca com abertura
média inferior a 19 mm, mas com trinca aleatória adjacente com severidade
média a alta
- Como medir:
Registrar a extensão das trincas (m) e o nível de severidade correspondente
(nas trilhas de rodas ou fora delas)
Registrar a extensão com selante em boas condições
5) Trincas por reflexão
35
- Características:
Reflexão de trincas ou juntas das camadas inferiores
Recapeamento ou pavimentos novos (contração da base)
- Níveis de severidade:
Baixa: trincas com abertura média inferior a 6 mm ou seladas com material
selante em boas condições
Média: trincas com abertura média entre 6 e 19 mm ou trincas aleatórias
adjacentes com severidade baixa
Alta: trincas com abertura média superior a 19 mm ou trinca com abertura
média inferior a 19 mm, mas com trinca aleatória adjacente com severidade
média a alta
- Como medir:
Registrar, em separado, as trincas transversais e longitudinais
Registrar o número de trincas transversais
Registrar a extensão das trincas e os níveis de severidade
Registrar a extensão com selante em boas condições
6) Trincas transversais
- Características:
Trincas predominantemente perpendiculares ao eixo
Severidade de uma trinca: adotar a mais elevada, desde que represente pelo
menos 10% da extensão
- Níveis de severidade:
Baixa: trincas com abertura média inferior a 6 mm ou seladas com material
selante em boas condições
Média: trincas com abertura média entre 6 e 19 mm ou trincas aleatórias
adjacentes com severidade baixa
Alta: trincas com abertura média superior a 19 mm ou trinca com abertura
média inferior a 19 mm, mas com trinca aleatória adjacente com severidade
média a alta
36
- Como medir:
Registrar o número de trincas, a extensão e os níveis de severidade
correspondentes
Registrar a extensão com selante em boas condições
7) Remendos
- Características:
Porção da superfície do pavimento, maior que 0,1 m², removida e substituída
ou material aplicado ao pavimento após a construção inicial
- Níveis de severidade:
Função da severidade dos defeitos apresentados pelo remendo
- Como medir:
Registrar o número de remendos e a área afetada (m²) para cada nível de
severidade
8) Panelas
- Características:
Buracos resultantes da desintegração localizada, sob ação do tráfego e em
presença de água
Fragmentação, causada por trincas por fadiga, e remoção localizada de partes
do revestimento
- Níveis de severidade:
Baixa: profundidade menor que 25 mm
Média: profundidade entre 25 e 50 mm
Alta: profundidade maior que 50 mm
- Como medir:
Registrar o número de panelas e a área afetada por cada nível de severidade
9) Deformação permanente
37
- Características:
Depressão longitudinal nas trilhas de roda, em razão da densificação dos
materiais ou ruptura por cisalhamento
- Níveis de severidade:
Substituídos pelas medições da deformação permanente a cada 15 metros
- Como medir:
Registrar a máxima deformação permanente nas trilhas de roda
10) Corrugação
- Características:
Deformação plástica caracterizada pela formação de ondulações transversais
na superfície do pavimento
Causada por esforços tangenciais (frenagem ou aceleração)
- Níveis de severidade:
Associados aos efeitos sobre a qualidade de rolamento
- Como medir:
Registrar o número de ocorrências e a área afetada (m²)
11) Exsudação
- Características:
Excesso de ligante betuminoso na superfície do pavimento
- Níveis de severidade
Baixa: mudança de coloração em relação ao restante do pavimento devido ao
excesso de asfalto
Média: perda de textura superficial
Alta: aparência brilhante; marcas de pneu evidentes em tempo quente;
agregados cobertos pelo asfalto
- Como medir:
Registrar a área (m²) para cada nível de severidade
38
12) Agregados polidos
- Características:
Polimento (desgaste) dos agregados e do ligante betuminoso e exposição dos
agregados graúdos
Comprometimento da segurança: redução do coeficiente de atrito pneu-
pavimento
- Níveis de severidade:
Níveis de severidade podem ser associados à redução no coeficiente de atrito
pneu-pavimento
- Como medir:
Registrar a área afetada (m²)
13) Desgaste
- Características:
Perda de adesividade do ligante betuminoso e desalojamento dos agregados
Envelhecimento, endurecimento, oxidação, volatilização e intemperização
- Níveis de severidade:
Baixa: início do desgaste, com perda de agregados miúdos
Média: textura superficial torna-se áspera, com perda de agregados miúdos e
de alguns graúdos
Alta: textura superficial muito áspera, com perda de agregados graúdos
- Como medir:
Registrar a área afetada (m²) para cada nível de severidade
14) Desnível (degrau) entre pista e acostamento
- Características:
39
Diferença de elevação entre a faixa de tráfego e o acostamento: camadas
sucessivas de revestimento asfáltico; erosão do acostamento não
pavimentado; consolidação diferencial
- Níveis de severidade:
Substituídos pela medição de desnível
- Como medir:
Registrar o desnível (mm) a cada 15m, ao longo da interface pista-
acostamento
15) Bombeamento
- Características:
Saída de água pelas trincas do pavimento sob ação das cargas do tráfego
Identificado pela deposição à superfície, de material carreado das camadas
inferiores
- Níveis de severidade:
Não aplicáveis porque o bombeamento depende do teor de umidade das
camadas inferiores do pavimento
- Como medir:
Registrar o número de ocorrências e a extensão afetada (m²)
Outros métodos
Apesar da recomendação pela utilização do método de levantamento presente no
manual do programa SHRP, devido a ideia de padronização, alguns outros métodos
têm certa relevância em utilização, como por exemplo o manual da AASHTO (1986) -
Apêndice K: Defeitos Típicos, que conta com 17 tipos de defeitos, sendo destes,14
coincidentes com o SHRP e o Manual para Identificação de Defeitos de
Revestimentos Asfálticos de Pavimentos (DOMINGUES, 1993), que conta com uma
gama maior de defeitos, sendo eles 24 tipos.
40
2.5.1.6. Índices combinados de defeitos
Após o levantamento de defeitos estar concluído e registrado de forma adequada,
separado em grupos homogêneos e identificados por seções, deve-se fazer uma
avaliação de modo a combinar os defeitos entre si, gerando uma quantificação da
condição do pavimento, e que de acordo com a metodologia utilizada, pode ser
calculado a partir de informações detalhadas sobre a extensão e nível de severidade
de diferentes formas de deterioração dos pavimentos
Por levar em conta o nível de severidade dos defeitos, e suas respectivas extensões
e utilizar um fator de ponderação que leva em consideração a severidade de cada
defeito, partindo do princípio que certos defeitos tem uma maior influência do que
outros na perda de serventia do pavimento, assim trazendo uma quantificação mais
condizente com o estado real do pavimento, o método ICP, Índice de Condição do
Pavimento, é amplamente utilizado em todo o mundo e um dos mais recomendados
por institutos especializados no assunto, sendo assim este utilizado no
desenvolvimento do software.
Método ICP – Índice de Condição do Pavimento
O Índice de Condição do Pavimento (ICP) reflete o grau de deterioração do pavimento,
originário de estudos desenvolvidos por pesquisadores do Construction Engineering
Research Laboratory (CERL) e publicado pelo United States Army Corps of Engineers
(USACE) em 1979, como documento intitulado CERL-Tr-M-268. Inicialmente
destinado à avaliação de pavimentos aeroportuários, flexíveis e rígidos, este método
passou a ser aplicado a vias rodoviárias, urbanas e até de estacionamentos, por sua
ampla aplicabilidade.
O método pode ser usado em toda extensão da via ou por amostragem, porém cada
seção avaliada deve ter aproximadamente 225 m² para levantamento dos tipos de
defeitos avaliados conforme a severidade e a frequência com que ocorrem.
Os defeitos medidos segundo a área são trincas interligadas tipo couro de jacaré,
trincas interligadas em bloco, exsudação, corrugação, afundamentos localizados e em
41
trilhas de rodas, remendos, agregados polidos, escorregamentos, ondulação e
desgaste superficial.
Elevações, trincas isoladas longitudinais e transversais, bem como trincas de retração
são medidas segundo a extensão; os buracos são quantificados segundo a unidade.
Para o cálculo do ICP, utiliza-se a seguinte equação:
𝐼𝐶𝑃 = 100 − ∑ ∑ 𝐷𝑖𝑗 𝑥 𝑓𝑖𝑗
𝑗𝑖
Equação 2: Cálculo do ICP
Onde, Dij e fij, são respectivamente, extensão e fator de ponderação do defeito i, com
severidade j.
Este modelo matemático sugere que o pavimento parte de uma condição ótima,
equivalente a 100 e cada defeito, segundo a severidade e extensão, representa um
fator de redução da nota, apresentando piores índices de condição do pavimento.
Como mostra a tabela 4:
Tabela 4: Índice de condição do pavimento
Fonte: adaptado de SHAHIN e KHON (1979)
O ICP obtido além de representar quantitativamente a condição do pavimento serve
também para dar uma ideia de quais intervenções são pertinentes e junto com outros
fatores determinar a priorização de serviços.
ICP Conceito
100-86 Excelente
85-71 Muito Bom
70-56 Bom
55-41 Regular
40-26 Ruim
25-11 Muito Ruim
10-0 Péssimo
42
Figura 12: Estratégia de manutenção e reabilitação mais indicada baseada no valor do ICP
Fonte: INSTITUTO DO ASFALTO, 1989
Para uma adaptação aos defeitos presentes no manual de levantamento do SHRP,
FERNANDES JR. et al. (1999), adaptou uma planilha do Instituto do Asfalto (1981),
sendo esta utilizada no estudo de caso deste trabalho e apresentada a seguir, na
figura 13:
Figura 13: Planilha recomendada para avaliação de pavimentos
Fonte: ODA, 2014 (Adaptada do Instituto do Asfalto)
43
Outros métodos de combinações de defeitos
Índice de gravidade global (IGG)
No Brasil, um outro índice combinado de defeitos muito utilizado é o Índice de
gravidade global (IGG), que de forma semelhante ao ICP, é um parâmetro numérico
que permite avaliação dos segmentos rodoviários, sendo este, segundo seu estado
de deterioração. Segundo Pereira (1972 e 1976), além de refletir o estado de cada
segmento considerado isoladamente, permite a comparação relativa entre os estados
apresentados por segmentos distintos.
O cálculo do IGG é baseado na norma DNER-PRO 08/94 (Avaliação objetiva de
pavimentos flexíveis e semirrígidos – DNER 1994), que estabelece uma metodologia
para quantificação numérica dos defeitos. A avaliação da superfície é feita por
levantamento à pé e amostragem, registrando-se, em uma planilha, os tipos e os
níveis de severidade dos defeitos, sem avaliação da extensão.
No cálculo do IGG são considerados dez ocorrências ou eventos distintos, sendo
desses oito representando tipos individuais de defeitos (trincas, afundamentos,
corrugação, escorregamento, exsudação, desgaste, panelas e remendos), e os outros
dois são derivados da mensuração das flechas nas trilhas de rodas, assim, o valor do
IGG é representa o efeito conjunto de uma ampla gama de deficiências estruturais
atuantes no pavimento.
Cada evento isolado corresponde à um valor especifico, e recebe o nome de Índice
de Gravidade Individual (IGI), sendo esse valor estabelecido em função do peso ou
“nível de responsabilidade” do evento correspondente, sendo assim para cada defeito
é considerado um valor de ponderação.
44
A equação que fornece o valor do IGG é:
𝐼𝐺𝐺 = ∑ 𝐼𝐺𝐼
Equação 3: Cálculo do IGG
Onde,
𝐼𝐺𝐼 = 𝑓𝑟 ∙ 𝑓𝑝
Equação 4: Cálculo do IGI
e
𝑓𝑟 =100 ∙ 𝑓𝑎
𝑛
Equação 5: Cálculo da frequência relativa
Sendo:
fp = fator de ponderação
IGI = Índice de Gravidade individual
IGG = Índice de Gravidade Global
fa = frequência absoluta (número de vezes em que a ocorrência é verificada)
fr = frequência relativa (número de vezes em que a ocorrência é verificada
em relação ao número total de estações)
A condição do pavimento pode ser conceituada segundo o valor do IGG, sendo
apresentada abaixo, na tabela 5, referente aos específicos intervalos de valores e
seus respectivos conceitos:
Tabela 5: Condição do pavimento em função do IGG
Fonte: DNIT (2003)
IGG Conceito
0-20 Bom
20-80 Regular
80-150 Mau
150-500 Péssimo
45
Algumas das limitações do IGG são os fatos de o cálculo levar em consideração
apenas o tipo de defeito, e não levar em conta o nível de severidade e considerar
apenas o número de ocorrências e não sua extensão, ocorrendo de em alguns casos
o índice não retratar a realidade da condição do pavimento, sendo por isso preterido
ao ICP por alguns especialistas da área, inclusive dentro do Brasil.
2.5.1.7. Equipamentos utilizados em levantamentos
Segundo ODA (2016), procedimentos manuais para levantamento de campo podem
ser relativamente lentos, não uniformes e passíveis de erros de transcrição,
particularmente para grandes redes viárias. Em função disso, têm sido desenvolvidos
veículos que fotografam ou filmam os pavimentos, para posterior análise em escritório.
Os veículos de última geração não apenas registram as imagens do pavimento, como
também permitem a classificação e quantificação dos tipos de defeitos com base em
um gabarito preestabelecido, eliminando a subjetividade.
Dentre os equipamentos existentes, HAAS et al. (1994) destacam o sistema ARAN
(Figura 14), que filma a superfície e registra os defeitos utilizando dois teclados (dois
avaliadores por seção).
Os equipamentos são transportados em um veículo que também carrega um sistema
de aquisição de dados computadorizados e instrumentos para avaliar a irregularidade
longitudinal (acelerômetros), a deformação permanente nas trilhas de roda (barra com
sistema a laser para obtenção do perfil transversal), a condição da faixa de domínio
(câmera de vídeo), as rampas e curvas horizontais (giroscópio) e as distâncias
percorridas (odômetro).
46
Figura 14: ARAN: Analisador automático da superfície do pavimento
Fonte: FERNANDES JR. et al, 1999
Outro equipamento utilizado para automatizar e aumentar a produtividade é o
perfilômetro inercial laser (Ciber Laser, representado na figura 15), que é destinado à
avaliação de irregularidade Longitudinal de Pavimentos (QI e IR), e que opcionalmente
também permite a avaliação dos afundamentos plásticos em trilhas de rodas (ATR).
Figura 15: Ciber Laser
Fonte: http://www.cibermetrica.com.br/CiberLaser.html
47
2.5.2. Métodos de Priorização de Intervenções de Manutenção
Na gerência de pavimentos, uma das questões de relevante importância é a
priorização nas intervenções nos pavimentos. O que ocorre muitas vezes na prática,
são priorizações de atividades de manutenção e reabilitação, feitas sem nenhuma
fundamentação, na maioria das vezes por pessoas sem conhecimentos técnicos e
embasamento cientifico, decisões tomadas algumas vezes na base do “achismo” e
muitas outras baseadas em decisões políticas. Esse modo de operação, acaba por
muitas vezes dando um fim inadequado aos poucos recursos financeiros destinados
a manutenção dos pavimentos e gerando um desperdício desse dinheiro, e um
prejuízo futuro, já que o custo de manutenção de trechos com necessidades urgentes
de manutenção e postergados para momentos futuros serão proporcionalmente
falando, muito superiores aos de trechos que não necessitam de manutenção tão
emergencial.
Tendo em vista a importância da realização das atividades de manutenção nos locais
adequados e do errôneo modo de operação sem fundamentação técnica, faz-se
fundamental o uso de métodos de priorização.
Os métodos de priorização em gerência de pavimentos são, segundo Serafini (2005),
estudos que visam como objeto final, a ordenação dos projetos em escala de
relevância reunidos até se esgotarem as previsões orçamentárias do planejamento
anual, podendo ser definidos através de índices subjetivos ou calculados através da
relação benefício-custo das intervenções.
Uma parte desses métodos se baseiam em modelos computacionais, que avaliam
milhares de dados através de métodos estatísticos ou sistemas lineares, considerando
como benefício a diferença entre irregularidade do pavimento avaliado e a previsão
da irregularidade após a intervenção em um período de análise.
E a outra parte dos métodos, provem de estudos e pesquisas na área de gerência de
pavimentos, que apresentam possibilidades simplificadas para os critérios de
priorização, como os apresentados a seguir.
Fernandes Jr. (1997) indica uma relação inversa entre o Índice de Prioridade (IP) e o
índice de condição do pavimento (ICP), como um parâmetro que representaria a
48
priorização, o que representa simplificadamente falando, quanto pior é a condição,
maior é a prioridade, expressa pela seguinte expressão:
𝐼𝑃 =1
𝐼𝐶𝑃
Equação 6: Relação entre IP e ICP
Em que,
IP = Índice de prioridade
ICP = Índice de condição do pavimento
Em relação ao tráfego, o efeito do tráfego, se dá pela seguinte relação:
𝐼𝑃 =√𝑉𝑀𝐷
𝐼𝐶𝑃
Equação 7: Relação entre IP, VMD e ICP
Em que,
IP = Índice de prioridade
VMD = Volume de tráfego médio diário
ICP = Índice de condição do pavimento
Essas duas relações representam apenas uma abordagem inicial a respeito da
priorização das atividades de manutenção e reabilitação de pavimentos, entretanto,
através desses conceitos básicos, podemos ter uma luz a respeito da base dos
modelos de priorização para um sistema de gerência de pavimentos.
2.5.2.1. Modelo empírico segundo Tavakoli
O modelo desenvolvido por Tavakoli et al. (1992), determina o índice de prioridade
(IP) em função do índice de condição do pavimento (ICP), fator de tráfego, classe da
via, tipo e volume de tráfego e da manutenção do pavimento, e é representado pela
seguinte equação:
𝐼𝑃 =1
𝐼𝐶𝑃∙ 𝑇𝐹 ∙ 𝐹𝐶 ∙ 𝑇𝑅 ∙ 𝑀𝐹
Equação 8: Índice de prioridade calculado pelo modelo empírico de Tavakoli
49
Onde:
IP = Índice de prioridade
ICP = Índice de condição do pavimento
TF = Fator de tráfego, que varia de 10 a 100 conforme volume diário médio de
trafego, seguindo os seguintes intervalos:
Tabela 6: TF em função do VDM
Fonte: adaptado de Tavakoli, 1992
FC = Fator de classe, que corresponde à:
Tabela 7: FC em função do tipo de via
Fonte: adaptado de Tavakoli, 1992
TR = Tipo de tráfego, que é igual a 1,1 para os trechos que servem de itinerário para
ônibus ou onde existam prédios institucionais que atraem elevados fluxos de tráfego
(escolas, hospitais, centros comerciais, etc.), e 1,0 para os demais casos
MF = Fator de manutenção que obedece a equação abaixo:
𝑀𝐹 =1 + í𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑛𝑢𝑡𝑒𝑛çã𝑜
10
Equação 9: fator de manutenção calculado pelo modelo empírico de Tavakoli
Onde o índice de manutenção varia de 0 a 5, sendo valor mínimo para pouco ou
nenhum investimento e máximo para custo elevado de manutenção, seguindo a
VDM TF
0 - 99 10
100 - 499 20
500 - 999 30
1000 - 1999 40
2000 - 4999 50
>5000 100
FC tipo de via
1 vias locais
1,1 vias coletoras
1,2 vias arteriais
50
seguinte relação, de acordo com a estratégia de manutenção/reabilitação adotada,
conforme tabela 8.
Tabela 8: Índice de manutenção em função da estratégia
Fonte: adaptado de Tavakoli, 1992
As estratégias de manutenção/reabilitação são escolhidas de acordo com o ICP e
IR, conforme apresentadas nas tabelas 9 e 10:
Tabela 9: Codificação das estratégias
Fonte: adaptado de Tavakoli, 1992
Estratégia Índice de manutenção
1A 0
A 1
B 2
C 3
D 4
E 5
Estratégia
1A Não fazer nada
A Manutenção de rotina
B Manutenção preventiva
C Ação emergencial
D Reabilitação
E Reconstrução
51
Tabela 10: Estratégias recomendadas em função do ICP
Fonte: adaptado de Tavakoli, 1992
A escala dos resultados de IP obtidos representa uma maior prioridade de intervenção
para os trechos de maior valor de IP calculado.
2.5.2.2. Modelo de priorização baseado no HDM-III
O HDM é um modelo que simula condições físicas e econômicas das rodovias durante
o período de análise, para uma série de alternativas e cenários especificados pelos
usuários, esse modelo tem por objetivo fazer estimativas de custo e avaliações
econômicas de diferentes opções de construção e manutenção, incluindo diferentes
alternativas temporais.
Devido as características do modelo HDM, a priorização baseada no mesmo, tem
como fundamento o conceito de análise de custo-benefício para o ciclo de vida do
pavimento, onde os benefícios são quantificados com base nos custos de viagem,
principalmente no custo operacional dos veículos, tempo de viagem reduzido, menor
número de acidentes e melhoras nos efeitos ambientais.
Como produto final, temos uma priorização que visa o planejamento a longo prazo e
a divisão uniforme dos recursos destinados às atividades de M&R em cada ano,
atribuindo um Índice de Prioridade (IP) para cada subtrecho homogêneo.
ICP Considerações Opções
100 - 96 Nenhum defeito 1A
95 - 76 Nada A
Valor normal/pequenos defeitos na superficie A
Preponderância de defeitos superficiais B
Preponderância de defeitos superficiais B
Defeitos uniformemente distribuidos C
Preponderância de defeitos estruturais ou muita irregularidade (PSI < 2.0) D
Realativamente suave (PSI > 2.5) C
Irregular (PSI < 2.5) D
Suave a irregular (PSI > 2.0) D
Muito irregular (PSI < 2.0) E
25 - 0 Nada E
75 - 61
60 - 51
50 - 41
40 - 26
52
2.5.2.3. Modelo de priorização do DNER
Esse modelo foi desenvolvido pelo extinto DNER – Departamento Nacional de
Estradas de Rodagem, que é o atual DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura
em Transportes, o modelo apresenta um índice de prioridades (IP), que relaciona o
índice de estado da superfície (IES) e o custo operacional dos veículos (IC).
Esses índices foram calculados pelo DNER de forma teórica, baseados em dados
estatísticos e modelos de previsões e são encontrados em função do Índice de
Gravidade Global (IGG), do Valor de Serventia Atual (VSA), do Quociente de
Irregularidade (IR) e do Volume Médio Diário de Tráfego (VDM), como podemos
observar nas tabelas 11 e 12:
Tabela 11: Índice de estado da superfície (IES)
Fonte: DNER (1993)
Tabela 12: Índice de custo operacional (IC)
Fonte: DNER (1993)
53
O Índice de Priorização (IP), determinado em função do IES e IC, é calculado através
da seguinte equação:
𝐼𝑃 =𝑝1 ∙ 𝐼𝐶 + 𝑝2 ∙ 𝐼𝐸𝑆
𝑝1 + 𝑝2
Equação 10: índice de prioridade calculado pelo modelo de priorização do DNER
Onde:
IP = índice de priorização;
IC = índice de custo operacional;
IES = índice de estado da superfície;
p1 e p2 = pesos de ponderação para atribuir maior importância a um índice em
relação ao outro
2.5.2.4. Escolha do método de priorização a ser utilizado no software e no
estudo de caso
Apresentados os principais modelos utilizados no Brasil e no mundo, faz-se
necessário a escolha de um dos modelos a ser empregado no desenvolvimento do
software e no estudo de caso.
Em função, do público alvo do projeto, que visa atender cidades de pequeno e médio
porte, e que essas cidades, têm por característica em comum, na grande maioria das
vezes, uma ausência de informações a respeito dos pavimentos, inexistência do
histórico do mesmo, falta de um plano de investimentos e um banco de dados a
respeitos dos custos de manutenção, baixos investimentos no SGP, que impossibilita
a aquisição de equipamentos de maior valor, assim não sendo possível o cálculo de
determinados parâmetros, a escolha pelo método tende para o que utiliza menos
recursos na análise dos pavimentos.
Sendo assim, o método de priorização a ser utilizado, no desenvolvimento do
software, é o modelo proposto por Tavakoli, que é um método amplamente utilizado,
sendo um modelo simplificado, que não necessita de altos investimentos, mas apesar
disso apresenta resultados muito semelhantes aos métodos mais sofisticados,
utilizados em alguns dos melhores softwares, segundo análises de comparação entre
54
o método e a priorização do software HDM-4 por BECKER (2008), além do fato do
modelo se adequar bem as características dos pavimentos brasileiros e ser de fácil
adaptação, caso necessário.
Como o modelo sugerido por Tavakoli foi desenvolvido em 1992, e atualmente o
volume diário médio de tráfego é muito superior ao que existia naquela época, a
relação entre o fator de tráfego e o VDM está defasada, já que hoje em dia facilmente
encontramos malhas viárias em que a maioria das vias possui um VDM superior a
5000 veículos/dia, o que faz com que o fator de tráfego seja igual para todas elas, e
acabaria não influenciando na priorização. Segundo o manual de estudos de tráfego
do DNIT (2006), a taxa de crescimento do tráfego, no período 2001-2010 foi de 26%
e 30% para ônibus e veículos de carga respectivamente, e será de 20% e 25% para
o período de 2010-2020. Seguindo essa taxa de crescimento, é sugerida uma nova
relação entre os valores do fator de tráfego e VDM, mantendo os valores dos fatores
de tráfego e aumentando os valores do VDM correspondentes em 60%.
2.5.3. Softwares existentes sobre SGP
2.5.3.1. SGP desenvolvido na Finlândia
O SGP desenvolvido pela Administração Rodoviária e Hidroviária da Finlândia
(Roadway and Waterway Administration, RWA), combina um modelo de otimização
baseado no Processo de Markov que direciona as questões de reabilitação dos
pavimentos e alocação de fundos em nível de rede a um modelo que analisa a
prioridade e a programação dos projetos individuais (THOMPSON et al., 1987).
Como a gerência em nível de rede e em nível de projeto, neste caso, estão inclusos
em um mesmo menu dentro da base do programa, é possível realizar uma troca de
informações entre a gerência destes dois níveis, sendo isto considerado uma
vantagem deste tipo de SGP.
Para o nível de rede, são elaboradas normas para organizar a seleção e programação
de grupos de projetos. Como o programa é baseado no Processo de Markov, ele
analisa os gastos resultantes das possíveis estratégias alternativas para cada grupo
de pavimentos, recomendando a que tiver o melhor custo/benefício, ou seja, que
55
possa minimizar os custos visando em longo prazo. Estes custos são considerados
os custos totais, somando os custos de manutenção, construção e operação dos
veículos.
Este programa consiste de quatro módulos básicos (SHOJI, 2000):
– Um modelo probabilístico que descreve a deterioração do pavimento;
– Um modelo do custo operacional dos veículos;
– Um modelo de custo de construção para cada atividade de reabilitação;
– Análise das limitações possíveis em relação ao orçamento.
Deixando a parte econômica toda sob responsabilidade da gerência em nível de rede,
a gerência em nível de projeto considera que apenas o conjunto de variáveis não-
econômicas, que são consideradas nas decisões da programação de alocação dos
recursos, são relevantes.
Vale ressaltar que a análise em nível de projeto é desempenhada em nível distrital,
portanto a rede nacional é dividida em arquivos separados para cada distrito. Essa
parte do sistema fornece fácil acesso à base de dados de projetos e base de dados
de operações que podem ser utilizados para analisar determinados projetos e suas
relações com os demais (SHOJI, 2000).
2.5.3.2. Sistema PMS – III: SGP desenvolvido em Ohio
O sistema PMS (Pavement Management System – 3th version) trata de um SGP para
aplicação em nível de rede, sendo desenvolvido e implementado pelo Departamento
de Transportes de Ohio (Ohio Department of Transportation, ODOT), que determina
as estratégias de M&R e o orçamento anual necessário a cada seção durante um
período de 6 anos (MAJIDZADEH et al., 1990). Basicamente, levando em
consideração apenas a situação atual e um modelo de previsão determinístico, este
SGP consegue prever a futura condição da rede, além de suas necessidades e
orçamentos.
Dois critérios são adotados para selecionar a estratégia de M&R (SHOJI, 2000):
– A maximização dos benefícios produzidos pelos pavimentos a partir de um
determinado investimento anual; ou
56
– A minimização dos custos para manter a condição da rede acima de um determinado
nível mínimo.
Além disso, o programa é constituído pelos seguintes módulos (SHOJI, 2000):
– Condição do pavimento: caracteriza os defeitos do pavimento, a qualidade de
rolamento e a segurança do usuário;
– Estratégia de reparo: seleção considerando-se informações sobre a via e os defeitos
existentes (tipo, severidade e extensão), o tipo do pavimento e a classe funcional;
– Custo: determinado conforme a estratégia selecionada;
– Previsão do desempenho: inclui modelos de previsão da deterioração do pavimento
com o tempo, sendo utilizadas equações em função do volume de tráfego, estrutura
do pavimento e características do solo;
– Otimização: identifica a estratégia e o orçamento ótimos a serem alocados; –
Geração de relatórios.
2.5.3.3. Sistema NOS: SGP desenvolvido no Arizona
Inicialmente denominado de NOS (Network Optimization System), ele é um sistema
de otimização em nível de rede que tem sido utilizado pelo ADOT (Arizona Department
of Transportation) desde 1980, e foi implementado e denominado AZNOS em 1993.
É uma ferramenta que auxilia a realização de um planejamento financeiro efetivo para
programas de preservação de pavimentos através do uso de uma pequena
quantidade de informações, considerando dados apenas sobre a irregularidade
longitudinal e as trincas (WANG et al., 1992).
O modelo original de NOS recomendava uma estratégia ótima de reabilitação a longo
prazo (estacionário) e outra estratégia ótima de reabilitação a curto prazo (antes de
atingir o estado estável) para pavimentos em qualquer condição (SHOJI, 2000). Um
modelo de programação linear era utilizado para minimizar o custo total de gerência,
justamente para manter a rede acima dos padrões mínimos, enquanto que as
probabilidades de transição das condições dos pavimentos eram definidas pelo
Processo de Markov.
Então, em 1992 o programa NOS foi revisado, assim originando o programa AZNOS.
Levando em conta os dados dos últimos 13 anos existentes, novas matrizes de
57
probabilidades de transição foram geradas. Além disso, foi necessário adicionar novas
ressalvas em relação às irregularidades longitudinais e às trincas.
Um processo mais rigoroso para selecionar as estratégias de M&R foi adotado, pois
durante o desenvolvimento do antigo NOS foi percebido que mesmo para
intervenções de menor grau era necessário muito tempo para selecionar as
estratégias mais adequadas (SHOJI, 2000). Os seguintes critérios passaram a ser
obedecidos:
– A manutenção de rotina é praticável para todos os estados de condição;
– Todas as estratégias são praticáveis para os melhores estados de condição;
– Mais que uma ação deve ser praticável em cada estado de condição.
2.5.3.4. Sistema HDM: Versão HDM-4
Este sistema já foi apresentado anteriormente neste trabalho, principalmente por
conta do seu histórico e sua relação atualmente com o Brasil. O HDM é o software
mais conhecido e mais importante para análise no âmbito da rede, e hoje está na
versão HDM-4. Este programa é avançado e tornou-se uma meta que a maioria dos
órgãos rodoviários mais evoluídos busca gradativamente atingir, conforme os seus
recursos técnicos e as suas disponibilidades financeiras.
Segundo a definição do DNIT, o programa HDM-4 foi idealizado para a análise
econômica de rede rodoviária para investimentos com restrição orçamentária,
buscando atingir a maior extensão possível, visando o maior retorno através do Valor
Presente Líquido dos diversos cenários estudados, dentro de um horizonte de projeto
(por exemplo, 20 anos), podendo analisar diversas alternativas de intervenção para
cada célula, indicando a época para a realização dos investimentos, tendo como
objetivo final a melhor condição da rede no final do horizonte de projeto.
O HDM-4 necessita de alguns dados de entrada para que possa avaliar e selecionar
a melhor estratégia, estando dentre estes dados: as condições atuais dos pavimentos
das rodovias (extensões, estrutura, volume de tráfego, defeitos, irregularidade,
deflectometria, geometria – largura de pista, largura de acostamentos, declividades
médias, índice de curvatura etc. – condições climáticas, de topografia, idade do
pavimento, idade da última restauração, dentre outros); dados do perfil do fluxo de
tráfego que passa pelo local (tipo de veículos, peso, custos de aquisição e de
58
manutenção, custo do combustível); as políticas de intervenção (tipo de manutenção
ou restauração e custo) e os cenários de investimento.
Segundo DNIT (2007), na operação do HDM são utilizados alguns conceitos
financeiros, entre eles:
– Taxa de Desconto: É a taxa de oportunidade de capital do setor público, isto é, a
taxa de retorno do investimento marginal. A taxa de desconto a ser usada para os
estudos de viabilidade do HDM será definida pela autoridade de planejamento
responsável pelo projeto e, normalmente, é utilizada para calcular o valor presente
líquido (VPL) dos custos e benefícios.
– Valor Presente Líquido (VPL): É o valor presente de pagamentos futuros,
descontados a uma taxa de juros adequada, menos os custos de investimento
– Custo Econômico: Representa os custos reais, sem taxas, impostos e leis sociais.
– Custo Financeiro: Representa os custos realmente desembolsados, incluindo as
taxas, impostos e leis sociais.
– Taxa Interna de Retorno (TIR): É a taxa de juros que zera o VPL.
Após isso, o sistema avalia os dados e fornece resultados traduzidos nos tipos de
intervenção para cada segmento, custo e época, dentro de um cenário de
investimentos. A figura 16 ilustra a interação entre o SGP e o software HDM-4.
Figura 16: Interação entre SGP e o HDM-4
Fonte: adaptada de DNIT, 2012
Vale ressaltar que este programa é de uso obrigatório para obtenção de investimentos
do Banco Mundial.
59
3. Manutenção e Reabilitação de Pavimentos
Segundo Fernandes Jr. et al. (1999), as atividades de manutenção e reabilitação têm
como propósito corrigir os defeitos dos pavimentos, a fim de proteger os investimentos
e proporcionar aos usuários uma superfície de rolamento confortável, segura e
econômica. A importância da execução dessas atividades no período correto pode ser
observada na figura 17, que retrata como atrasos nas atividades de manutenção e
reabilitação quase sempre resultam em gastos adicionais, pois as estruturas dos
pavimentos sofrem deterioração acelerada à medida que ocorrem os adiamentos das
intervenções.
Figura 17: Inter-relação entre desempenho dos pavimentos, estratégia de manutenção e reabilitação,
data da intervenção e custos
Fonte: FHWA, 1989
A manutenção dos pavimentos, feita de forma adequada e oportuna, tem por objetivo
manter os padrões dos mesmos, favorecendo um ciclo de vida útil mais longo e
oferecendo melhores condições aos usuários. Nesse sentido, a manutenção aumenta
a serventia do pavimento, evita a sua deterioração precoce, preservando a estimativa
de vida útil do pavimento e impedindo, quando feita em período adequado, a evolução
dos defeitos a níveis mais severos.
Já a etapa de reabilitação é aplicada àqueles pavimentos que por um longo período
foram gerenciados de forma negligente, sem que tenha sido feito atividades de
manutenção, seja essas de caráter preventivo ou corretivo, ou que tenham sido feitas
60
de forma inadequada ou insuficiente, apresentando assim consequências mais graves
e que necessitam um serviço de restauração, prolongando a vida útil do pavimento e
proporcionando novamente ao mesmo uma condição favorável.
Dentro das atividades de manutenção, é possível separa-las em manutenção corretiva
e manutenção preventiva, sendo:
- Manutenção corretiva: é aplicada a vias em boas condições, que apresentem
defeitos em estágio inicial, representando a melhor alternativa para utilização dos
recursos. Compreende serviços de remendos superficiais, selagem de trincas,
reparos localizados a fim de conter o avanço dos defeitos.
- Manutenção preventiva: com objetivo de conter a deterioração do pavimento no
estágio inicial dos defeitos são realizados serviços de rejuvenescimento da capa
asfáltica e recapeamento delgado.
Nas atividades de reabilitação, de forma semelhante é desejável separa-las em
reforço e reconstrução, sendo:
- Reforço: atividade de reabilitação do pavimento muito cara, porém essencial, pois
seu grau de deterioração compromete o desempenho estrutural do pavimento.
Requer execução de atividades de manutenção corretiva e preventiva, reforço
estrutural e reciclagem.
- Reconstrução: consiste na remoção completa do pavimento e substituição por
outro. Devem ser revistas características de projeto como geometria, drenagem,
capacidade de tráfego e dimensionamento do pavimento para não comprometer o
desempenho do novo pavimento.
Sendo o tipo de intervenção necessária em cada seção do pavimento determinado
através das condições do pavimento, dos seus defeitos, do quociente de
irregularidade (QI) da superfície do pavimento e do volume diário médio de tráfego
(VDM).
3.1. Causas e recomendações das M&R por defeito
Como mencionado anteriormente, no tópico 2.5.1.5, que diz respeito ao levantamento
dos defeitos nos pavimentos, será utilizado para tal fim o manual do SHRP, que além
61
de capacitar para a detecção de defeitos, traz as prováveis causas dos mesmos e
sugere as melhores atividades de manutenção e reabilitação para cada tipo de defeito.
Em seguida é apresentado um resumo das causas dos defeitos considerados no
SHRP e as principais atividades de manutenção e reabilitação sugeridos no mesmo.
1) Trincas por fadiga
- Causas dos defeitos:
Problemas estruturais (espessuras inadequadas);
Enfraquecimento estrutural durante o período de chuvas
- Atividades de M&R:
Manutenção: remendos (reparo permanente, no caso de problemas
localizados) ou tratamento superficial e lama asfáltica (reparos temporários)
Reabilitação: recapeamento (reforço estrutural, no caso de áreas extensas)
Reconstrução: novos materiais ou reciclados
Observações: geralmente associadas à saturação do subleito, sub-base ou
base, as trincas por fadiga podem exigir a remoção do material saturado e a
instalação de drenagem
2) Trincas em blocos
- Causas dos defeitos:
Contração de origem térmica (revestimento formado por misturas asfálticas
com agregados finos e alto teor de asfalto com baixa penetração) ou de
variação do teor de umidade (camadas inferiores), ou ainda em razão do
envelhecimento (perda de elasticidade do revestimento causada por oxidação
em virtude do tempo de mistura muito longo, temperatura de mistura elevada
ou período de armazenamento muito longo);
Contração de bases tratadas com cimento ou com utilização de solos tropicais
- Atividades de M&R:
Manutenção: aplicação de selante (emulsão asfáltica seguida por tratamento
superficial, lama asfáltica ou recapeamento delgado)
Reabilitação: reciclagem ou recapeamento (nos estágios avançados)
62
3) Trincas nos bordos
- Causas dos defeitos:
Compactação deficiente
Drenagem deficiente
- Atividades de M&R:
Selagem para evitar entrada e água e consequente enfraquecimento
estrutural
4) Trincas longitudinais
- Causas dos defeitos:
Má execução de juntas longitudinais de separação entre duas faixas de
tráfego (menor densidade e menor resistência à tração)
Contração do revestimento
- Atividades de M&R:
Manutenção: trincas com abertura menor que 3 mm não precisam ser
preenchidas; trincas com aberturas entre 3 e 20 mm devem ser limpas e
receber aplicação de selante (asfalto modificado com borracha ou
elastômeros) e lançamento de areia sobre o selante
Reabilitação: trincas com abertura maior que 20 mm devem ser reparadas
com remendo ou, no caso de estar previsto um recapeamento, devem ser
preenchidas com concreto asfáltica de granulometria fina
5) Trincas por reflexão
- Causas dos defeitos:
Movimentação de placas rígidas subjacentes (pavimento rígido, bases
tratadas com cimento ou cal, bases de solos arenosos finos lateríticos)
- Atividades de M&R:
Manutenção: remendos e tratamento superficial ou lama asfáltica (reparos
temporários)
63
Reabilitação: recapeamento (reforço estrutural: têm sido utilizadas
geomembranas entre o pavimento antigo e o reforço para absorção do
movimento horizontal das camadas inferiores; outra técnica consiste na
reciclagem das porções mais superficiais do pavimento antigo, de modo a
eliminar o padrão das trincas e, dessa forma, ao menos retardar o
aparecimento das trincas por reflexão)
Observações: trincas com aberturas menores que 3 mm não precisam ser
preenchidas; trincas com aberturas entre 3 e 20 mm devem ser limpas e
receber aplicação de selante (asfalto modificado com borracha ou
elastômeros) e lançamento de areia seca sobre o selante; trincas com
abertura maior que 20 mm devem ser reparadas com remendo ou, no caso
de estar previsto um recapeamento, devem ser preenchidas com concreto
asfáltico de granulometria fina
6) Trincas transversais
- Causas dos defeitos:
Contração térmica do revestimento e hidráulica das outras camadas
- Atividades de M&R:
Selante para evitar entrada de água e consequente enfraquecimento
estrutural
7) Remendos
-Atividades de M&R:
Observações: o simples preenchimento de panelas é chamado de “tapa-
buraco”
8) Panelas
- Causas dos defeitos:
Falha estrutural (revestimento com pequena espessura ou baixa capacidade
de suporte das camadas inferiores);
Segregação da mistura (falta de ligante asfáltico em pontos localizados);
64
Problema construtivo (drenagem inadequada).
- Atividades de M&R:
Manutenção: remendos (reparo permanente);
Reabilitação: recapeamento (reforço estrutural) após a execução dos
remendos;
Observações: as atividades de M&R devem, sempre, ser precedidas de
instalação de drenagem.
9) Deformação permanente
- Causas dos defeitos:
Dimensionamento inadequado (espessuras insuficientes);
Dosagem da mistura (falta de estabilidade, que resulta em deformação
plástica em razão de elevado teor de ligante, excesso de material de
preenchimento e uso de agregados arredondados);
Compactação inadequada e posterior consolidação pelas cargas de tráfego;
Cisalhamento (fluência plástica) causada por enfraquecimento em razão de
infiltração de água.
- Atividades de M&R:
Reabilitação: reciclagem, recapeamento delgado (nas fases iniciais,
precedido pelo preenchimento das depressões com concreto asfáltico) ou
recapeamento espesso (reforço estrutural);
Reconstrução: novos materiais ou reciclados
10) Corrugação
- Causas dos defeitos:
Falha estrutural;
Dosagem da mistura (falta de estabilidade, em razão de excesso de asfalto,
ligante asfáltico pouco viscoso, excesso de agregados finos, agregados
arredondados);
Problema construtivo (fraca ligação entre base e revestimento).
65
- Atividades de M&R:
Manutenção: remendos;
Reabilitação: reciclagem (fresagem dos revestimentos com espessura
superior a 5 cm, seguida de aplicação de capa selante ou concreto asfáltico);
recapeamento delgado (sobre superfície regularizada: escarificação e mistura
com material da base e compactação antes do lançamento da nova camada
de revestimento) ou recapeamento espesso (reforço estrutural);
Reconstrução: novos materiais ou reciclados
11) Exsudação
- Causas dos defeitos:
Excesso de ligante betuminoso;
Baixo índice de vazios da mistura asfáltica;
Compactação pelo tráfego (má dosagem).
- Atividades de M&R:
Manutenção: tratamento superficial (reparo temporário) ou aplicação de areia
quente, que deve ser imediatamente compactada e varrida após o
resfriamento;
Reabilitação: reciclagem
12) Agregados polidos
- Causas dos defeitos:
Ação abrasiva do tráfego, que elimina as asperezas e angularidades das
partículas;
Seleção dos materiais (agregados com pequena resistividade à abrasão,
como por exemplo, agregados de rochas calcárias)
- Atividades de M&R;
Manutenção: tratamento superficial ou lama asfáltica;
Reabilitação: reciclagem ou recapeamento delgado;
Reconstrução: novos materiais ou reciclados
66
13) Desgaste
- Causas dos defeitos:
Dosagem da mistura (falta de ligante);
Problema construtivo (superaquecimento da mistura; falta de compactação,
que resulta em envelhecimento precoce; agregados sujos, úmidos ou com
pequena resistência à abrasão; segregação: com a ausência de agregados
miúdos, há apenas poucos pontos de ligação entre partículas da matriz de
agregados graúdos, facilitando a oxidação);
Perda de adesividade ligante-agregados por ação de produtos químicos, água
ou abrasão;
Abertura ao tráfego antes de o ligante aderir ao agregado;
Execução sob condições meteorológicas desfavoráveis .
- Atividades de M&R:
Manutenção: capa selante (reparo temporário), tratamento superficial ou lama
asfáltica;
Reabilitação: reciclagem ou recapeamento delgado.
14) Desnível entre pista e acostamento
- Causas dos defeitos
Erosão do acostamento;
Consolidação do acostamento.
- Atividades de M&R:
Recomposição do acostamento.
15) Bombeamento:
- Causas dos defeitos:
Existência de água nos vazios do revestimento;
Pressão exercida pelas cargas do tráfego.
- Atividades de M&R:
Drenagem.
67
Em seguida será apresentado um pequeno detalhamento das principais atividades de
manutenção e reabilitação, segundo ODA (2016):
3.1.1. Detalhamento das principais atividades de manutenção
– Remendos
Os remendos constituem o método de reparo mais utilizado na manutenção de
rodovias e ruas porque todos os pavimentos, ocasionalmente, vão apresentar
buracos, resultado da ação combinada de umidade e tráfego ou em virtude da abertura
de trincheiras para construção e execução de reparos das redes de água, gás, esgoto,
telefone, energia elétrica etc. Os buracos ou panelas devem ser imediatamente
reparados, pois comprometem a segurança e o conforto e aumentam os custos
operacionais. Além disso, permitem a entrada de água, que enfraquece a estrutura e
acelera a deterioração. Em qualquer operação de remendo dos buracos, os dois
elementos principais são a seleção de materiais e os procedimentos de reparo.
Quanto ao tipo de material, podem ser usadas misturas usinadas a quente (concreto
asfáltico), no caso de reparos permanentes, ou pré-misturados a frio (PMF), no caso
de reparos emergenciais, executados sob condições climáticas desfavoráveis.
O procedimento recomendado para a execução de remendo permanente consiste em:
remoção de água e sujeira e instalação de drenagem, se a presença de água for
a causa do defeito;
corte da área retangular a ser remendada, 20 a 30 cm além das extremidades do
buraco e até atingir uma profundidade com material consistente;
aplicação de imprimadura de ligação nas faces verticais da escavação;
aplicação de imprimadura impermeabilizante no fundo, caso o material seja
granular;
lançamento da mistura asfáltica (para evitar segregação, deve-se lançar a
mistura asfáltica contra as paredes verticais dos cortes e esparramar da
extremidade para o centro);
compactação com equipamento adequado, menor do que a área do remendo
(rolo compactador pequeno ou placa vibratória). Quando a profundidade for
68
superior a 15 cm, a compactação deve ser realizada em camadas, devendo
resultar numa superfície perfeitamente nivelada com o pavimento adjacente.
O custo dos remendos normalmente é associado apenas ao custo dos materiais,
embora o custo total dependa de outros fatores (mão-de-obra e equipamentos).
Devem ser considerados, também, os atrasos associados à interrupção do tráfego
para a execução de remendo e o custo de operação dos veículos (função da condição
do pavimento). Alternativas com maior custo de construção, mas que proporcionam
uma aplicação mais rápida e maior durabilidade, podem ser vantajosas a médio e
longo prazo em razão da diminuição do custo de mão-de-obra e equipamentos,
redução da necessidade de novos remendos num mesmo local e manutenção do
pavimento em boas condições por um período de tempo maior.
Um trabalho desenvolvido pelo Corpo de Engenheiros do Exército dos Estados Unidos
em 1981, comentado por EVANS et al. (1993), chegou à conclusão de que os
procedimentos para execução de remendos permanentes apresentam um custo da
ordem de três vezes menor que o custo do simples “tapa-buraco”. Portanto, para a
execução dos remendos, a principal atividade realizada pelos organismos rodoviários
e prefeituras municipais consiste na adoção de procedimentos de reparos
permanentes ou, eventualmente, no lançamento de mistura asfáltica sobre uma
superfície limpa e seca, seguido de compactação pelo próprio caminhão que
transporta o material.
A prática do simples lançamento de mistura asfáltica, sem cuidados prévios (limpeza
e drenagem) ou posteriores (compactação), não deveria constar do elenco de
atividades de manutenção e reabilitação de pavimentos.
- Capas selantes
São atividades que consistem na aplicação apenas de ligante asfáltico ou de ligante
com agregados, continuamente sobre a superfície do pavimento, com a finalidade de
rejuvenescer o revestimento asfáltico, restabelecer o coeficiente de atrito pneu-
pavimento, selar trincas com pequena abertura, impedir a entrada de água na
estrutura do pavimento e retardar o desgaste causado por intemperismo.
Os tipos mais comuns de capas selantes são:
69
Selo Asfáltico Impermeabilizante (“Fog Seal”): leve aplicação de emulsão
asfáltica de cura lenta, diluída em água e sem agregado mineral, usada para
rejuvenescer revestimentos asfálticos oxidados (coloração cinza claro no lugar
da coloração preta ou cinza escuro, exceto quando são utilizados agregados de
rochas basálticas) e para selar trincas com pequena abertura (severidade baixa)
e vazios superficiais. Normalmente, aplica-se uma taxa de 0,45 a 0,70 l/m2 de
material diluído (50% de água). Essa alternativa é viável para vias que podem ser
fechadas ao tráfego durante o período necessário para a ruptura da emulsão e
desenvolvimento de atrito suficiente entre pneu e pavimento (4 a 6 horas).
Apresenta baixo custo e é capaz de retardar a necessidade de tratamento
superficial em um ou dois anos;
Tratamentos Superficiais (“Chip Seals”): camadas formadas por aplicações de
ligante e agregados, em que a dimensão máxima do agregado de cada camada
sucessiva é, geralmente, a metade da dimensão máxima do agregado da camada
subjacente. A espessura total é, aproximadamente, o diâmetro máximo das
partículas da primeira camada. Normalmente, aplica-se o ligante (cimento
asfáltico ou emulsões, pois os asfaltos diluídos, muito usados no passado, têm
sido pouco utilizados em razão de preocupações ambientais) e, em seguida,
lança-se o agregado, que deve ser compactado imediatamente. Um tratamento
superficial múltiplo contribui para a resistência do pavimento (impermeabiliza e
resiste à abrasão superficial causada pelo tráfego). Entretanto, não se considera
esse acréscimo em termos de aumento do número estrutural;
Lama Selante de Emulsão Asfáltica ou Lama Asfáltica (“Slurry Seal”): mistura
homogênea de emulsão asfáltica de ruptura lenta, agregados miúdos bem
graduados (passando totalmente na peneira de 4,75 mm e com 5 a 15%
passando na peneira de 0,075 mm) e material de preenchimento mineral (“fíler”,
de preferência cimento Portland ou cal, passando 100% na peneira de 2,0 mm e
de 65 a 100% na peneira de 0,075 mm), com adição de água para produzir a
consistência fluida (de lama). A mistura é feita, geralmente, em equipamentos
especiais (caminhão com silos para os materiais e um misturador), que aplicam
um material com espessura entre 1,5 e 3,0 mm (existem três graduações de lama
asfáltica, utilizadas para diferentes propósitos: preenchimento de trincas,
70
selagem de revestimento com textura média e duas aplicações sobre
revestimento muito áspero).
Atividades de reabilitação:
- Fresagem
Com o desenvolvimento de equipamentos durante a década de 1980, nos Estados
Unidos e países da Europa, a fresagem já é a principal forma de remoção do
revestimento antigo, tanto para reciclagem como para acerto da superfície a ser
recapeada;
- Reciclagem
Técnica utilizada para renovar e rejuvenescer misturas asfálticas envelhecidas. Serve,
também, para corrigir outros defeitos, como pequenas corrugações, agregados
polidos e exsudação. Não é efetiva para corrigir defeitos como trincas por fadiga ou
panelas. O revestimento asfáltico é escarificado, aquecido no local, misturado,
lançado e compactado. Normalmente, são adicionados agentes recicladores ou
ligantes, que têm por função garantir as propriedades da nova mistura. Se forem
adicionados agregados para ajuste da curva granulométrica e cimento asfáltico novo
à mistura, esta poderá ser utilizada como revestimento. Caso contrário, a camada
asfáltica resultante será apenas uma camada de ligação (“binder”). O aquecimento e
a escarificação do revestimento existente inibem a reflexão de trincas e proporcionam
forte ligação entre o pavimento antigo e o recapeamento;
- Recapeamento Estrutural:
Construção de uma ou mais camadas asfálticas sobre o pavimento existente,
incluindo, geralmente, uma camada para corrigir o nivelamento do pavimento antigo,
seguida de camada (ou camadas) com espessura uniforme;
- Reconstrução:
71
Necessária quando o pavimento não é reabilitado a tempo e começa a deteriorar-se
rapidamente. Muito frequentemente a causa dos defeitos é a drenagem inadequada,
com a reconstrução representando a única opção para a melhoria do sistema de
drenagem. No passado, a reconstrução consistia apenas na utilização de novos
materiais, mas, recentemente, tem sido muito utilizada a reciclagem. Neste caso, a
reciclagem (tanto a quente, para volume de tráfego pesado, como a frio, para volume
de tráfego leve) consiste na utilização da mistura antiga (ligante e agregados)
combinada com ligantes novos e agentes recicladores para produzir uma base
asfáltica, que deve ser revestida por concreto asfáltico ou tratamento superficial duplo.
3.2. Árvores de decisão
Na tomada de decisões em relação à quais atividades de manutenção, reabilitação e
reconstrução serão efetuadas existem uma série de métodos de avaliação para
estabelecimento de estratégias, dos quais alguns deles são (ODA, 2016):
Método da Matriz – que correlaciona um defeito específico com uma estratégia
apropriada de MR&R;
Árvore de Decisão – são estudadas variáveis importantes para auxiliar na seleção
de estratégias MR&R;
Método do Custo do Ciclo de Vida – que seleciona estratégias de MR&R baseado
nos custos do ciclo de vida de uma combinação de estratégia requerida em um
período de análise (construção, manutenção, reabilitação etc);
Método de Otimização – que relaciona a maximização dos benefícios aos
usuários, a maximização do padrão de desempenho da rede e a minimização dos
custos presentes totais.
Tendo em vista, que o método da matriz não leva em consideração, fatores
importantes como nível de severidade e extensão dos defeitos e volume de tráfego, e
os métodos do custo do ciclo de vida e método de otimização, modelos mais
sofisticados que necessitam de uma gama maior de informações e maiores
investimentos, será adotado neste trabalho para a escolha das atividades de
manutenção e reabilitação a árvore de decisões, que se adequa muito bem as
características do SGP que está sendo proposto.
72
Tendo em vista esse ponto negativo, FERNANDES JR. e PANTIGOSO (1998)
propõem uma “árvore de decisão” para a seleção de atividades de manutenção e
reabilitação de pavimentos, que leva em consideração fatores como os tipos de
defeitos (nível de severidade e extensão) e o volume de tráfego (quando este
influencia a ocorrência do defeito), sendo adotadas as seguintes atividades de
manutenção e reabilitação:
Não fazer nada;
Capa selante;
Lama asfáltica;
Tratamento superficial;
Selagem de trincas;
Preenchimento de buracos;
Remendo;
Regularização;
Drenagem;
Reciclagem;
Recapeamento;
Reconstrução;
Recomposição do acostamento;
Aplicação de areia quente.
Os critérios para definição dos níveis de severidade, extensão e tráfego são indicados
na figura 18:
Figura 18: Critérios para classificação dos fatores nas árvores de decisão
Fonte: adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
1 2 3
Severidade Baixa Média Alta
1 2
Extensão do defeito Pequena Grande
VDM (x1000) 1 - baixo 2 - médio 3 - pesado
Tráfego (VDM) <1 1 - 5 >5
Severidade do defeito
Tráfego (VDM)
Extensão do defeito
73
Abaixo segue a árvore de decisões proposta
- Trincas por fadiga do revestimento:
Figura 19: Árvore de decisões para trincas por fadiga
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
- Trincas em blocos
Figura 20: Árvore de decisões para trincas em blocos
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
74
- Trincas laterais
Figura 21: Árvore de decisões para trincas laterais
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
- Trincas longitudinais
Figura 22: Árvore de decisões para trincas longitudinais
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
- Trincas por reflexão
Figura 23: Árvore de decisões para trincas por reflexão
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
75
- Trincas transversais
Figura 24: Árvore de decisões para trincas transversais
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
- Remendos
Figura 25: Árvore de decisões para remendos
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
- Panelas
Figura 26: Árvore de decisões para panelas
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
76
- Deformações permanente nas trilhas de roda
Figura 27: Árvore de decisões para deformações permanentes nas trilhas de roda
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
- Corrugação
Figura 28: Árvore de decisões para corrugação
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
- Exsudação
Figura 29: Árvore de decisões para exsudação
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
77
- Agregados polidos
Figura 30: Árvore de decisões para agregados polidos
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
- Desgaste
Figura 31: Árvore de decisões para desgaste
Fonte: Adaptado de FERNANDES JR. E PANTIGOSO, 1998
- Desnível entre pista e acostamento
Recomposição do acostamento com material não erodível e boa capacidade de
suporte
- Bombeamento
Drenagem e capa selante, tratamento superficial ou recapeamento
78
Essas árvores de decisões proposta por FERNANDES JR. & PANTIGOSO (1998),
sugerem a melhor atividade para cada defeito de acordo com suas características,
fato este que, na prática, pode ser uma limitação, já que é muito comum a existência
de trechos com mais de um defeito, e que talvez a melhor estratégia não seja a
execução das atividades indicadas pela árvore, mas sim uma atividade de
reabilitação, como recapeamento, ou até mesmo de reconstrução. Nesse sentido o
ASPHALT INSTITUTE (1981), sugere uma estratégia de manutenção e reabilitação
com base no ICP, como podemos observar abaixo:
Figura 32: Estratégia de manutenção e reabilitação mais indicada com base no valor do ICP
Fonte: ASPHALT INSTITUTE, 1989
Essa estratégia foi proposta em 1981, e apesar de ser uma boa base, possui uma
pequena gama de opções, com o desenvolvimento de novas técnicas, surgiram mais
opções de atividades, com base nisso, BECKER (2012), sugere uma estratégia
semelhante, com base no ICP, mas com uma maior variedade de atividades,
distribuídas em uma menor amplitude de intervalo nos valores do ICP, fornecendo
assim, uma estratégia mais precisa.
Tabela 13: Estratégias com base nos valores do ICP
Fonte: adaptado de Tavakoli, 1992
ICP Considerações Opções
100 - 96 Nenhum defeito 1A
95 - 76 Nada A
Valor normal/pequenos defeitos na superficie A
Preponderância de defeitos superficiais B
Preponderância de defeitos superficiais B
Defeitos uniformemente distribuidos C
Preponderância de defeitos estruturais ou muita irregularidade (PSI < 2.0) D
Realativamente suave (PSI > 2.5) C
Irregular (PSI < 2.5) D
Suave a irregular (PSI > 2.0) D
Muito irregular (PSI < 2.0) E
25 - 0 Nada E
75 - 61
60 - 51
50 - 41
40 - 26
79
Tabela 14: Estratégia e intervenções
Fonte: adaptado de BECKER, 2012
Ressaltando que as intervenções sugeridas podem ser alteradas por outras de acordo
com as características da malha viária em análise, e que as espessuras de fresagem
e das camadas usadas na reconstrução devem ser dimensionadas de acordo com as
solicitações calculadas para o trecho.
4. Desenvolvimento de software
4.1. Características
O software tem por principal objetivo ser uma ferramenta que auxilie na tomada de
decisões do sistema de gerência de pavimentos, mais especificamente nas decisões
que dizem respeito a manutenção e reabilitação dos pavimentos. O foco é atender a
sistemas de gestão de pavimentos de cidades de pequeno à médio porte, e talvez de
forma emergencial e provisória, servir como base de um SGP, para cidades que não
possuem um até então, onde na grande maioria das vezes efetuem a gestão dos seus
pavimentos de forma equivocada, com manutenção sendo realizada sem
fundamentos técnicos, ocasionando um desperdício de recursos, alocando-os em
projetos e atividades que não são ideais ou até mesmo desnecessárias.
Na grande maioria das vezes, salvo raras exceções, essas cidades padecem de
informações a respeito da sua malha viária, muitas vezes inclusive sem nenhum
histórico dos seus pavimentos e até mesmo sem o projeto do pavimento original. Outra
característica comum é o baixo orçamento destinado a gerência dos pavimentos e
pouco investimento na reabilitação dos mesmos, o que impossibilita um bom
levantamento a respeito das informações da atual situação do pavimento,
principalmente no que diz respeito a condição estrutural do pavimento, onde se faz
necessário o uso de máquinas especificas e ensaios, que tem um custo relativamente
Estratégia Intervenções
1A Não fazer nada Nenhuma
A Manutenção de rotina Tapa-buracos
B Manutenção preventiva Tapa-buracos, microrevestimento
C Ação emergencial Remendos grandes, tapa-buracos, afundamento de trilha de roda
D Reabilitação Fresagem da superfície, recobrimento da superfície
E Reconstrução Remoção e substituição da estrutura do pavimento
80
alto, restringindo na maioria das vezes esse levantamento aos defeitos dos
pavimentos, que pode ser realizado sem uso de muitos recursos.
Conhecidas essas restrições, o software foi desenvolvido de modo a atender, da forma
mais correta e precisa possível, com a mínima alocação de recursos na análise dos
pavimentos, e com uma interface simples, de fácil uso e entendimento, possibilitando
assim a introdução de um modelo técnico e sério de gestão de pavimentos a lugares
em que outrora executavam tal atividade de forma amadora, baseados em achismos
e decisões infundadas, restringindo ao usuário a possibilidade de uma viagem
confortável dentro de sua malha viária e fazendo mau uso dos recursos
disponibilizados. Para que isso seja possível serão utilizados, como premissas do
programa, os modelos e métodos que mais se adequam a essa realidade, que talvez
mesmo sendo os mais simplificados, são utilizados amplamente em todo o mundo e
apresentam resultados compatíveis com modelos muito mais sofisticados, mas que
exigiriam grandes recursos para sua utilização, proporcionando assim uma solução
confiável aliada a um baixo investimento.
4.2. Linguagem
O programa será desenvolvido no VBA (Visual Basic for Applications), que é uma
implementação do Visual Basic, da Microsoft, incorporada em todos os programas do
pacote Office (Word, Excel, Power Point etc.), sendo uma linguagem de programação
rica em funcionalidades e extremamente flexível.
Essa linguagem, quando utilizada junto ao Excel, tem recursos para agilizar e
automatizar diversos processos nas planilhas de cálculos, navegação entre as
mesmas, buscas mais detalhadas, permitindo que pastas de trabalho e planilhas
enormes sejam gerenciadas de forma mais racional pelos usuários. Um dos seus
principais usos é para automatizar tarefas repetitivas, como por exemplo, uma análise
dos diversos trechos de uma malha viária com o cálculo dos diversos parâmetros que
são necessários em um sistema de gerência de pavimentos.
Aliado a essa adaptabilidade aos cálculos necessários, outro fator que influenciou na
escolha, é o fato de o Excel ser umas das principais ferramentas do mercado para
armazenamento e organização de informações, servindo em muitos lugares como
81
uma base para bancos de dados, sendo um programa de fácil entendimento e
utilização, além de fácil acesso à empresas e órgãos públicos.
4.3. Mapeamento da árvore de processos e desenvolvimento do algoritmo
O programa terá como primeira entrada de dados, as informações acerca da rede
viária onde se implementará o sistema de gerência de pavimentos, com informações
gerais, como extensão total, número de vias, assim como seus respectivos nomes,
número de faixas de trafego, largura das faixas, extensão, volume médio diário de
trafego e uma nomeação para os sentidos das vias. A rede viária será então dividida
em trechos homogêneos, neste caso sendo feita a divisão por vias.
A partir desses dados iniciais, esses trechos, ou as vias por assim dizer, serão
divididos em subtrechos de extensão a ser definida pelo usuário, com um valor default
de 200 metros. O programa gerará a partir das informações iniciais planilhas para
cada trecho, que serão preenchidas pelo usuário com as informações a respeito das
condições do pavimento, que por restrições financeiras já mencionadas anteriormente
se limitarão a avaliação subjetiva do pavimento, através do Valor de Serventia Atual
(VSA), ao levantamento dos defeitos do pavimento, que usará a metodologia de
levantamento do SHRP, com a escolha por esse método também já explicada
anteriormente, e um esquema de localização dos defeitos.
A partir do preenchimento com as informações referentes à avaliação dos pavimentos,
o programa lerá todos os dados, calculando para cada sub-trecho seu respectivo
índice combinado de defeitos, no qual será utilizado como base para o cálculo o Índice
de Condições do Pavimento (ICP), onde a avaliação para cada defeito será calculada
de acordo com as extensões afetadas por cada nível de severidade registrado, além
do número de ocorrências em determinados defeitos.
Com os Índices de condição dos pavimentos de cada subtrechos já calculados, o
programa passará a etapa de priorização, onde através do modelo empírico de
Tavakoli, com algumas pequenas adaptações necessárias, devido às características
do sistema de gestão de pavimentos proposto, e que serão explicadas mais a frente,
calculará o Índice de Priorização para cada trecho, ao final desta etapa, o programa
82
gera uma tabela dispondo os subtrechos ordenadamente em função da prioridade,
informando seus índices de prioridade e seu índice de condição do pavimento.
Já com os IP e ICP calculados é estabelecida a melhor estratégia de manutenção e
reabilitação, onde o programa obedecerá três premissas, que servirão como uma
árvore de decisões, ou um fluxograma, que serão fundamentais na escolha da melhor
e mais adequada estratégia. Na primeira triagem, os subtrechos serão direcionados
às estratégias de manutenção, reabilitação ou reconstrução, de acordo com o valor
do seu ICP, conforme as recomendações para cada faixa de valor presentes na Figura
32, mencionada acima. Dentro das estratégias de manutenção e reabilitação, será
utilizada a árvore de decisões proposta por FERNANDES JR. e PANTIGOSO, que
indica qual a melhor atividade a ser executada para cada defeito. A última análise a
ser feita é referente a parte financeira, onde será verificado se o somatório dos custos
das atividades de manutenção para cada defeito superam o custo de reabilitação,
caso esse fato seja confirmado, a opção a ser adotada fica sendo a de reabilitação
que trará um nível de serventia maior por um valor menor, lembrando que a
comparação dos custos será feita a partir de cálculos que usaram como base os
custos unitários por serviços, que já estão cadastrados no banco de dados, e que
serão externados de fontes confiáveis, inseridos manualmente pelo usuário ou
provenientes de atividades executadas anteriormente pela gerência de pavimentos.
Como o output gera uma planilha, com os subtrechos ordenados de acordo com a
prioridade de execução das atividades de manutenção e reabilitação, com as
respectivas atividades recomendadas, os custos das atividades para cada trecho, o
custo parcial acumulado para a sequência dos trechos e o custo total.
Figura 33: Fluxograma do funcionamento do software
Fonte: criação própria
Usuário
• Informações da rede viária
• Dados sobre custos das atividades de manutenção e reabilitação
Programa
• Divisão da rede viária em vias e das vias em subtrechos
Usuário
• Informações a respeito das condições do pavimento
Programa
• Cálculo do ICP
• Cálculo do IP
Programa
• Escolha da melhor estratégia de manutenção e reabilitação
Programa
•Relatório final:
subtrechos em ordem
de prioridades
com suas respectivas atividades e custos.
83
4.4. Obtenção de fonte dos preços
Devido à falta de tempo hábil, para o desenvolvimento de um programa pleno, alguns
fatores acabaram sendo preteridos, como foi o caso da criação de um banco de dados
com os preços das atividades de manutenção e reabilitação praticados na região.
Sendo este um projeto para um futuro upgrade do software.
4.5. Criação do banco de dados
A criação e alimentação do banco de dados são realizadas de forma intuitiva pelo
usuário, que ao seguir as instruções de uso, fornece todas as informações
necessárias ao funcionamento do programa. Uma vez inseridas as informações, os
dados ficam armazenados para futuras consultas.
4.6. Desenvolvimento da interface gráfica
De interface fácil e intuitiva, o programa possui apenas 4 botões na tela principal.
Sendo eles, uma para as informações iniciais a respeito da malha viária, o segundo
gera as planilhas de levantamento de defeitos a serem alimentadas, já divididas em
seções, faixas e sentidos da via, com apenas um clique, o terceiro botão faz com que
o programa efetue os cálculos dos ICP e IP, e o ultimo botão nos fornece o relatório
final, com as seções dispostas na ordem de máxima prioridade, com os respectivos
valores de ICP apresentados e com as atividades recomendadas.
Na tela principal também temos algumas linhas de instruções, para orientar o usuário,
garantindo um perfeito funcionamento da ferramenta.
84
Figura 34: Interface do software
Fonte: Software de gerência de pavimentos aplicado a vias urbanas de cidades de pequeno a médio
porte
5. Estudo de Caso
A região escolhida para o estudo de caso, onde será feito uma aplicação real do
software em caráter experimental, é a Cidade Universitária da Universidade Federal
do Rio de Janeiro, que fica localizada na Ilha do fundão, localizada no Rio de Janeiro,
na região sudeste do Brasil.
5.1. Localização
Localizada na margem oeste da baía de Guanabara, a ilha do fundão faz limites com
Ilha do Governador, Galeão, Maré e Caju, e tem acesso pelas principais vias do Rio
de Janeiro, como Avenida Brasil, Linha Vermelha e Linha Amarela.
Figura35: Localização da Ilha do Fundão
Fonte: Google Maps
85
5.2. Características
A ilha que é artificial, e foi criada a partir da aplicação de aterro a um arquipélago de
oito ilhas, possui uma área total correspondente a 5238337,82 metros quadrados e
uma população de 1556 pessoas conforme último levantamento.
Além de abrigar a maior parte das unidades da UFRJ, a ilha também hospeda
importantes empresas que estão instaladas no seu parque tecnológico. Sendo assim
a maior parte das pessoas que ali trafegam são alunos, professores e funcionários
das empresas locais, nos horários de pico de trânsito existe também uma grande
movimentação de veículos que utilizam a ilha para cortar caminho ou evitar
engarrafamentos nos trechos adjacentes das vias expressas. A ilha conta com linhas
internas de ônibus que circulam 24 horas por dia, todos os dias da semana, além das
linhas regulares e da linha de integração com o metrô.
A respeito da malha viária, temos uma extensão de pouco mais de 20 quilômetros,
distribuídos em pouco menos de 40 vias
Figura 35: Desenho esquemático da ilha do fundão
Fonte: Site da UFRJ
5.3. Levantamento de dados
O levantamento dos dados foi realizado, juntamente com a aluna Júlia Furtado
Guerrini, que utilizará dos mesmos em sua tese, assim como em conjuntos com os
alunos da disciplina Sistemas de Transportes III, que fizeram a cargo de atividade
extra. Os dados levantados correspondem a avaliação de defeitos de campos. Os
86
valores de VDM, foram retirados de levantamento feito em trabalho acadêmico da
disciplina Pavimentação B. Como os dados foram levantados por alunos, não
capacitados como profissionais da área e que diferentes seções foram feitas por
diferentes alunos, existe uma discrepância e imprecisão em relação aos dados, mas
como se trata de um estudo de caso para testar o software, não existirá alteração
significativa no resultado final.
5.4. Aplicação do programa
Para teste inicial do programa, será usada a Avenida Horácio de Macedo, que é a
principal via da Cidade Universitária. A via foi dividida em seções, que foram
distribuídas aos alunos para o levantamento de dados, e a localização dessas seções
ao longo da via são mostradas nas figuras 36 a 42, nas figuras 43; 44; e 45 é mostrada
a aplicação do programa. Como o estudo de caso será realizado apenas em uma das
vias da malha viária, e os valores do VDM de todas as seções dessa via são iguais,
acontecerá de o fator de tráfego do modelo de priorização não influenciar no índice de
prioridade, porém em uma aplicação em um maior número de vias, que
ocasionalmente possuirão valores de VDM diferentes esse fator influenciará
normalmente.
Figura 36: Localização das seções de teste
87
Figura 37: Localização das seções de teste
Figura 38: Localização das seções de teste
88
Figura 39: Localização das seções de teste
Figura 40: Localização das seções de teste
89
Figura 41: Localização das seções de teste
Figura 42: Localização das seções de teste
90
Figura 43: Tela de cadastramento de vias (Exemplo: Av. Horácio de Macedo)
91
Figura 44: Exemplo de tabela de levantamentos preenchida (Av. Horácio de Macedo, Seção 2 - faixa
1)
Seção: 2 Faixa: 1 Largura: 3,5 VSA: 3 VDM:Inicio +0 +20 +40 +60 +80 +100 +120 +140 +160 +180
Fim +20 +40 +60 +80 +100 +120 +140 +160 +180 +200Baixa 0,25 0,25 0,5 0,007143
Média 1 1 1 0,5 0,05
Alta 0
Baixa 0
Média 1 2 3 1 0,033333
Alta 0
Baixa 0
Média 0
Alta 0
Baixa 4 0,033333
Média 4 5 4 6 5 3 0,45
Alta 0
Baixa 5 0,041667
Média 1 4 2 3 5 4 12 0,516667
Alta 0
Baixa 0
Média 0
Alta 0
Baixa 0
Média 0
Alta 0
Baixa 0,5 0,75 0,010417
Média 1 2 0,05
Alta 0
Baixa 0
Média 0
Alta 0
Baixa 0
Média 1 1 0,019048
Alta 0
Baixa 30 20 30 0,571429
Média 25 40 20 10 10 30 1,928571
Alta 0
Baixa 0
Média 0
Alta 0
Baixa 1 0,5 0,5 1 0,5 0,5 2 0,014286
Média 4 3 4 0,052381
Alta 0
Baixa 0
Média 20 20 20 20 0,380952
Alta 0
Baixa 0
Média 2 1 2 4 0,042857
Alta 3 10 20 15 10 5 0,45
Baixa 0
Média 0
Alta 0
ICP 53,47917
Exsudaçã
o (m²)
Agregado
s polidos
(m²)
Desgaste
(m²)
Bombea
mento
(m)
Trincas
por
reflexão
Trincas
transvers
ais (m)
Remendo
s (m²)
Panelas
(m²)
Deformaç
ão
pemanen
Corrugaç
ão (m²)
Trincas
por
fadiga
Trincas
em
blocos
Trincas
nos
bordos
Trincas
longitudin
ais nas Trincas
longitudin
ais fora
das trilhas Trincas
por
reflexão
92
Figura 45: Relatório final gerado pelo programa, no exemplo foi usado apenas a via Horácio de
Macedo
Via Seção Faixa ICP Estrategia IP Considerações Atividades de M&R
Horácio de Macedo - Sentido1 2 1 53,48 C 0,905 Defeitos uniformemente distribuidos e relativamente suave Remendos grandes; tapa-buracos; açoes direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 2 2 53,65 C 0,902 Defeitos uniformemente distribuidos e relativamente suave Remendos grandes; tapa-buracos; açoes direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 24 2 58,46 C 0,828 Defeitos uniformemente distribuidos e relativamente suave Remendos grandes; tapa-buracos; açoes direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 22 1 59,83 C 0,809 Defeitos uniformemente distribuidos e relativamente suave Remendos grandes; tapa-buracos; açoes direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 2 3 62,72 B 0,579 Preponderancia de defeitos superficiais Tapa-buracos; microrevestimento; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 36 1 63,84 B 0,569 Preponderancia de defeitos superficiais Tapa-buracos; microrevestimento; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 36 2 63,84 B 0,569 Preponderancia de defeitos superficiais Tapa-buracos; microrevestimento; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 21 1 64,90 B 0,559 Preponderancia de defeitos superficiais Tapa-buracos; microrevestimento; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 23 1 65,36 B 0,555 Preponderancia de defeitos superficiais Tapa-buracos; microrevestimento; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 42 1 65,89 B 0,551 Preponderancia de defeitos superficiais Tapa-buracos; microrevestimento; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 20 2 67,67 B 0,536 Preponderancia de defeitos superficiais Tapa-buracos; microrevestimento; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 1 1 71,10 B 0,511 Preponderancia de defeitos superficiais Tapa-buracos; microrevestimento; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 1 3 72,86 B 0,498 Preponderancia de defeitos superficiais Tapa-buracos; microrevestimento; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 23 2 73,44 B 0,494 Preponderancia de defeitos superficiais Tapa-buracos; microrevestimento; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 6 2 74,65 B 0,486 Preponderancia de defeitos superficiais Tapa-buracos; microrevestimento; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 6 1 75,02 A 0,323 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 1 2 75,23 A 0,322 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 42 2 78,54 A 0,308 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 6 3 78,67 A 0,308 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 38 1 81,96 A 0,295 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 36 3 82,90 A 0,292 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 25 2 83,03 A 0,291 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 20 1 84,61 A 0,286 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 21 2 85,57 A 0,283 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 4 1 86,71 A 0,279 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 19 1 87,76 A 0,276 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 4 3 89,61 A 0,270 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 3 3 89,97 A 0,269 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 45 3 90,00 A 0,269 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 32 3 90,20 A 0,268 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 5 3 90,44 A 0,268 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 3 2 91,25 A 0,265 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 4 2 91,28 A 0,265 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 3 1 91,30 A 0,265 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 43 2 91,47 A 0,265 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 5 2 91,49 A 0,265 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 5 1 91,90 A 0,263 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 19 2 92,08 A 0,263 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 37 1 92,85 A 0,261 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 24 1 92,88 A 0,261 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 32 2 93,30 A 0,259 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido2 32 1 93,70 A 0,258 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 45 2 94,54 A 0,256 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 44 1 94,73 A 0,255 Pequenos defeitos na superficie Tapa-buracos; ações direcionadas
Horácio de Macedo - Sentido1 38 2 95,14 1A 0,127 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 26 1 95,72 1A 0,126 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 26 2 95,72 1A 0,126 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 47 1 95,73 1A 0,126 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 40 1 95,75 1A 0,126 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 33 1 95,79 1A 0,126 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 46 1 95,80 1A 0,126 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 39 1 95,82 1A 0,126 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 47 2 96,29 1A 0,126 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 31 3 96,42 1A 0,125 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 35 2 96,66 1A 0,125 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 44 3 96,91 1A 0,125 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 44 2 97,00 1A 0,125 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 39 2 97,00 1A 0,125 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 41 2 97,43 1A 0,124 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 25 1 97,43 1A 0,124 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 41 1 97,49 1A 0,124 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 22 2 97,62 1A 0,124 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 40 2 97,65 1A 0,124 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 35 1 97,75 1A 0,124 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 38 3 97,85 1A 0,124 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 34 2 97,86 1A 0,124 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 37 3 97,99 1A 0,123 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 31 2 98,08 1A 0,123 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 43 1 98,10 1A 0,123 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 33 2 98,35 1A 0,123 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 43 3 98,48 1A 0,123 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 34 1 98,60 1A 0,123 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 45 1 98,76 1A 0,123 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 47 3 98,79 1A 0,122 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 34 3 98,91 1A 0,122 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 33 3 99,01 1A 0,122 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 46 2 99,10 1A 0,122 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 37 2 99,33 1A 0,122 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 35 3 99,49 1A 0,122 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 31 1 99,54 1A 0,122 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 46 3 99,96 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 20 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 21 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 23 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 42 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 41 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 39 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 26 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido1 40 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 19 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 22 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 24 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
Horácio de Macedo - Sentido2 25 3 100,00 1A 0,121 Nenhum defeito Nenhuma intervenção
93
6. Considerações finais e sugestões de trabalhos futuros
O programa se mostrou eficaz em relação a sua proposta, que é de servir como um
sistema de gerência de pavimentos para administradoras de pequenas malhas viárias,
que não possuem tal até então, ou que se utilizam de modelos ultrapassados ou
inadequados.
Devido ao pouco tempo de desenvolvimento e ao seu caráter acadêmico, em que o
desenvolvimento ficou inteiramente por parte do aluno, sem qualquer tipo de
consultoria de desenvolvedores e aporte financeiro, o programa possui certas
limitações, como utilizar como premissas os modelos mais simplificados e não dar ao
usuário a opção de outros modelos para utilização, mas esse fator não impede o bom
funcionamento e a confiabilidade dos resultados emitidos.
Como melhorias futuras para o programa, é necessária, a inclusão de modelos mais
complexos de análise dos pavimentos, assim como a implementação de um módulo
de previsão do desempenho do pavimento ao longo do tempo, que permitiria a
utilização de métodos de priorização mais avançados que levam mais fatores em
consideração. Um módulo onde o usuário poderia realizar um planejamento financeiro
anual ou plurianual também é desejável, pois junto com modelos de desempenho,
permitiria maximizar a priorização das atividades de manutenção e reabilitação,
fazendo melhor uso dos recursos disponíveis com o melhor retorno possível,
possibilitando abranger uma maior área de intervenção ao longo do tempo.
Devido ao tempo reduzido de desenvolvimento, não foi possível a implementação da
parte financeira, que ficará para uma versão futura, assim como uma amplificação da
árvore de decisões, que ficou limitada decisões baseadas nos valores do ICP e do
VSA, sendo o planejado ser baseado tanto nos valores do ICP e do VSA, tanto quanto
na árvore de decisões proposta por FERNANDES JR. E PANTIGOSO (1998), que
leva em consideração o tipo de defeito, sua severidade e o volume de trafego médio
diário.
É pensado também uma integração com mapas digitais georreferenciados, através do
uso de sistemas de informação geográfica (GIS), que é uma tecnologia que vem sendo
cada vez mais difundida, com vários softwares já existentes no mercado, e que será
94
amplamente utilizada em vários campos da engenharia civil, e principalmente na
engenharia de transportes e engenharia urbana, daqui a alguns anos no Brasil, e que
em outros países já vem sendo implementada. Isso possibilitaria o usuário acessar
em tempo real, no mapa, o local dos defeitos, das atividades a serem realizadas, e
outros pontos de interesse, com uma precisão muito boa, e inclusive por aparelhos
móveis como por exemplo um smartphone, assim como caso haja uma melhoria do
software cadastrar os defeitos automaticamente pelo smartphone e o mesmo já os
envia para o banco de dados com a localização exata, captada pelo GPS do aparelho.
95
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