Contribuição geotécnica para estradas de baixo volume de tráfego

• Autor(a) principal: Tembe, Fernando Brazão
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10198/14924
• topic: Estradas de Baixo Volume de Tráfego (EBVT); Métodos de Dimensionamento de EBVT; Materiais Naturais; Fundação; Ensaios de Caracterização do Solo; Correlações entre Ensaios; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil

Nos países em via de desenvolvimento, as estradas de baixo volume de tráfego (EBVT), têm um impacto muito importante no cumprimento dos requisitos estratégicos de desenvolvimento das zonas rurais e na aceleração do desenvolvimento global. As EBVT são construídas por materiais locais muitas vezes não padronizados e suscetíveis à humidade, o fator ambiental que governa o mecanismo de degradação de EBVT. É nesse sentido que surge a necessidade de se avaliar o contributo geotécnico para estradas de baixo volume de tráfego. Para a materialização deste objetivo, realizou-se uma campanha de ensaios de campo e do laboratório, que contribuirão para o desenvolvimento das correlações entre os parâmetros geotécnicos relacionados com a caracterização do pavimento; fez-se uma análise das metodologias mais correntes do dimensionamento de EBVT, envolvendo a avaliação geotécnica e a aplicação destas metodologias em um caso de estudo envolvendo a caracterização “in situ”. Este trabalhou, estudou um pequeno troço da antiga linha ferroviária do Tua que liga os concelhos de Bragança e Macedo de Cavaleiros, no âmbito da sua requalificação para ecopista. Nesse troço foram realizados ensaios de caraterização geotécnica do pavimento em cinco pontos com diferentes caraterísticas geométricas e geotécnicas. Foram realizados no troço em estudo os seguintes ensaios: a análise granulométrica; o ensaio Proctor; o ensaio de índice californiano de capacidade de suporte (CBR); o ensaio de carga em placa (ECP); o ensaio de penetração com Penetrómetro dinâmico ligeiro (PDL) e o ensaio de controlo de compactação com a célula radioativa (Gamadensímetro). Quanto à granulometria o solo predominante é classificado como areia siltosa com cascalho (SM), conforme o sistema unificado de classificação dos solos (SUCS) e relativo ao teor em água nos solos estudados varia de 5.5% a 9.5% e o índice californiano de capacidade de suporte está no intervalo de 12.2% a 26.4%. Em relação ao ensaio de penetração com Penetrómetro dinâmico ligeiro apresenta uma taxa de penetração (N10) que varia de 9.8 a 46.5 e quanto ao ensaio de controlo de compactação com célula radioativa, o grau de compactação (GC) varia de 93% a 98% e o modulo de deformabilidade do solo (EV2) obtido do ensaio de carga em placa (ECP) está no intervalo entre 61.43 MPa a 173.23 MPa. Com os resultados obtidos dos ensaios de caraterização, primeiro procedeu-se à realização de correlações entre todos parâmetros ensaiados com a taxa de penetração (N10) e posteriormente correlacionou-se o índice CBR com o grau de compactação GC; o índice CBR com o módulo de deformabilidade do solo (EV2) e por fim o módulo de deformabilidade do solo (EV2) com o grau de compactação GC. Do desenvolvimento das correlações, verificou-se a ausência de uma correlação linear entre os parâmetros estudados na exceção da correlação entre índice californiano de capacidade de suporte (CBR) e o grau de compactação (GC) que apresentou um coeficiente de correlação de 0.67, o que mostra haver uma tendência de correlação. Após o desenvolvimento das correlações, procedeu-se a aplicação dos métodos empíricos de dimensionamento de pavimentos betuminosos abordados neste trabalho e a comparação dos resultados em termo de estruturas de pavimentos obtidos com estes métodos. Os métodos de dimensionamento aplicados são: métodos de “Transport and Research Laboratory for Southern Africa Development Community” (TRL/SADC 1999); método de “South Africa Transportation and Commuication Comission”(SATCC 1997); método de Catálogo de Road Note 31 e o método de Catálogo de Moçambique. Todos métodos tem como parâmetro de base de dimensionamento a classe de fundação, determinada em termos de índice californiano de capacidade de suporte (CBR). A classe de fundação do troço estudado classifica-se em S4 e S5. Os métodos de dimensionamentos usam catálogos para determinar a estrutura dos pavimentos e todos métodos privilegiam o uso de um revestimento superficial fino (5 a 8cm) em mistura betuminosa, para impedir a entrada da água na estrutura de pavimento. O método de catálogo de Moçambique é o que exige maior espessura da camada, o que aparentemente pode ser o que demanda maiores custos na fase de construção quando comparado como outros métodos.