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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37416| Título: | Dimensionamentos de pavimentos flexíveis pelos métodos DNER e MeDiNa em subleitos rodoviários no estado do Paraná |
| Título(s) alternativo(s): | Designed of flexible asphalt pavements using the DNER and MeDiNa methods on road subgrades in the state of Paraná |
| Autor(es): | Silva, Marcos Filipe Neves da |
| Orientador(es): | Izzo, Ronaldo Luis dos Santos |
| Palavras-chave: | Rodovias - Especificações Rodovias - Manutenção e reparos Pavimentos flexíveis Pavimentos de asfalto - Avaliação Geologia - Paraná Mecânica do solo Roads - Specification Roads - Maintenance and repair Pavements, Flexible Pavements, Asphalt - Evaluation Geology - Paraná (Brazil) Soil mechanics |
| Data do documento: | 14-Fev-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | SILVA, Marcos Filipe Neves da. Dimensionamentos de pavimentos flexíveis pelos métodos DNER e MeDiNa em subleitos rodoviários no estado do Paraná. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025. |
| Resumo: | O principal sistema de transporte brasileiro é do modal rodoviário que representa a maioria da matriz de transporte de cargas nas rodovias federais, estaduais e municipais, dos quais são caracterizados como de regular à péssima qualidade devido à falta de compatibilização de dimensionamento de pavimentos em projeto e de manutenção e reabilitação de rodovias. No que se refere à pavimentação, os critérios de controle tecnológico são cada vez mais exigidos, principalmente nas análises de áreas trincadas por fadiga na superfície do pavimento e nos resultados de afundamento de trilha de roda. Diante deste cenário, o presente estudo tem como objetivo dimensionar pavimentos novos pelos métodos propostos do DNIT, e avaliar e comparar os dimensionamentos de pavimentos flexíveis de quatros solos de diferentes regiões do Estado do Paraná, sendo eles: Paranaguá, Curitiba, Cascavel e Londrina. Foram realizados os estudos de tráfego com base nos dados do PNCT no nas rodovias BR-277 e BR-369, locais onde foram realizadas as coletas para os ensaios de caracterização e ensaios de módulo de resiliência. No método DNER em comparação como método MeDiNA de acordo com as condições de dados para o dimensionamento, os resultados obtidos por meio da evolução do dano por fadiga, revelou um aumento progressivo da área trincada para o período de projeto de 10 anos, resultando em valores superiores a 30% de área degradada, atingindo no 30º mês de vida útil do pavimento 31,35% e área trincada para os solos classificados como A-7-6 e 33,43% de área trincada para solos classificados como A-2-6. Para os valores obtidos de deformação permanente, em todos os casos dimensionados, os resultados ficaram abaixo do limite estabelecido pelo método de 13 mm. Os altos valores de áreas trincadas verificados pelo método MeDiNa estão relacionados à exposição prolongada da estrutura a ação do tráfego. Em relação as espessuras das estruturas dimensionadas pelos métodos foram de 42,5 cm para o solo de Paranaguá, 52,50 cm para o solo de Curitiba, 42,5 cm para o solo de Cascavel e 70,0 cm de espessura para o solo de Londrina, essas variações são resultantes das características das formações geológicas dos solos empregados em subleito rodoviários, bem como o estudo do tráfego na região. Os resultados dos ensaios de MR foram de 103,12 MPa e 98,34 MPa para os solos do grupo da formação Serra Geral, Cascavel e Londrina respectivamente e MR= 209,18 MPa para argilas vermelhas da formação Guabirotuba. Para o solo classificado arenoso A-2-6 de Paranaguá, o MR = 120,13 MPa. Na nova análise da estrutura dimensionada com intuito de satisfazer a condição de % de área trincada do pavimento, permitiram concluir que essas espessuras de pavimento dimensionadas pelo DNER poderiam ser ainda menores se as simulações fossem realizadas variando as espessuras das camadas até atingir o limite de áreas trincada de 30% em 10 anos. Assim a análise mecanística-empírica como uma previsão do comportamento de pavimentos flexíveis para projetos rodoviários, permite ao projetista a avaliar o desempenho de pavimentos novos dimensionados para a vida útil, garantindo a utilização de materiais constituintes de melhores serventia por meio de análises técnicas e econômicas para todo período de projeto. |
| Abstract: | The main Brazilian transport system is the road modal, which represents most of the cargo transport matrix on federal, state and municipal highways, of which they are characterized as regular to very poor quality due to the lack of compatibility of pavement sizing in design and maintenance and rehabilitation of highways. About paving, technological control criteria are increasingly demanded, especially in the analysis of fatigue cracked areas on the pavement surface and in the results of wheel track sinking. In view of this scenario, the present study aims to design new pavements by the methods proposed by DNIT, and to evaluate and compare the design of flexible pavements of four soils in different regions of the State of Paraná, namely: Paranaguá, Curitiba, Cascavel and Londrina. Traffic studies were carried out based on PNCT data on the BR-277 and BR-369 highways, where the collections were carried out for characterization tests and resilience module tests. In the DNER method compared to the MeDiNA method according to the data conditions for the design, the results obtained through the evolution of the fatigue damage, revealed a progressive increase in the cracked area for the 10-year design period, resulting in values above 30% of degraded area, reaching 31.35% in the 30th month of pavement life and cracked area for soils classified as A-7-6 and 33.43% of cracked area for soils classified as A-2-6. For the values obtained of permanent deformation, in all cases designed, the results were below the limit established by the 13 mm method. The high values of cracked areas verified by the MeDiNa method are related to the prolonged exposure of the structure to the action of traffic. Regarding the thicknesses of the structures dimensioned by the methods were 42.5 cm for the soil of Paranaguá, 52.50 cm for the soil of Curitiba, 42.5 cm for the soil of Cascavel and 70.0 cm of thickness for the soil of Londrina, these variations are the result of the characteristics of the geological formations of the soils used in road subgrades, as well as the study of traffic in the region. The results of the RM assays were 103.12 MPa and 98.34 MPa for the soils of the Serra Geral, Cascavel and Londrina formation group, respectively, and MR= 209.18 MPa for red clays of the Guabirotuba formation. For the soil classified as sandy A-2-6 from Paranaguá, the RM = 120.13 MPa. In the new analysis of the structure designed to satisfy the condition of % of cracked area of the pavement, it was concluded that these pavement thicknesses designed by the DNER could be even lower if the simulations were carried out by varying the thicknesses of the layers until reaching the limit of cracked areas of 30% in 10 years. Thus, the mechanistic-empirical analysis as a prediction of the behavior of flexible pavements. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/37416 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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