Estudo da deformação permanente de três solos típicos de subleitos rodoviários de Santa Maria - RS
Resumo
Pesquisas realizadas no ano de 2016 mostram que 58,2 % das rodovias de
todo o país apresentam alguma deficiência no pavimento, na sinalização ou na
geometria da via. Em média, esses defeitos são responsáveis por cerca de 6% do
número de acidentes, além de aumentar o custo operacional das vias em até 91,6%.
Dentre essas anomalias, destaca-se a deformação permanente denominada de
afundamento na trilha de roda (ATR), que prejudica a dinâmica das cargas, afeta o
conforto ao rolamento e causa risco à segurança. Para o adequado
dimensionamento de um pavimento, é fundamental o conhecimento dos materiais
que o compõem. Neste contexto, destaca-se o subleito, por ser a fundação sobre a
qual são assentes todas as camadas, motivo pelo qual o objetivo geral desta
pesquisa é analisar três solos típicos de subleitos rodoviários de Santa Maria, estado
do Rio Grande do Sul, em especial quanto aos parâmetros de deformação
permanente. A metodologia aplicada neste trabalho consistiu na localização, coleta e
caracterização das jazidas de solos, realização de ensaios laboratoriais e
dimensionamento mecanístico - empírico. Assim, além da caracterização física,
química e mecânica, foram realizados ensaios triaxiais de cargas repetidas para
obtenção do módulo de resiliência e dos parâmetros de deformação permanente,
segundo recomendações do manual de execução de trechos monitorados da
empresa Petróleo Brasileiro Sociedade Anônima (PETROBRAS). O modelo
composto do módulo de resiliência apresentou os melhores resultados, a partir de
ensaios com frequência de 1 Hz e 2 Hz, sendo que a presença de silte em um dos
solos afetou seu comportamento resiliente. Os ensaios de deformação permanente
foram conduzidos a 2 Hz, com 150.000 ciclos de aplicação de carga, cuja correlação
estatística média, empregando a metodologia de Guimarães (2009), foi de 0,91 –
superior a dos modelos de Monismith e Barksdale. Entretanto, a predominância de
materiais finos, aliada à baixa energia de compactação (normal), resultaram em
elevadas taxas de deformação, o que motivou o estudo de um dos solos também
com uso da energia intermediária. Esse procedimento reduziu a deformação
permanente em 40% e elevou o módulo de resiliência em 78,8%. Entretanto, a
simulação numérica do pavimento sob a ótica mecanicista, a partir das espessuras
calculadas pelo método do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
(DNIT), aplicando-se a carga padrão de 8,2 toneladas, mostrou que o ATR seria
pequeno, em face das baixas tensões atuantes no subleito, em contraposição ao
desempenho à fadiga, que reduziu sensivelmente a vida útil de projeto. Constatouse
a ocorrência de shakedown nos domínios A, B e C.
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