Determinação de parâmetros de deformabilidade de camadas de um pavimento a partir de ensaios de campo

Abstract

O Brasil é um país de clima tropical e apresenta a sua cobertura formada essencialmente por solos lateríticos finos. Estes solos apresentam características as quais permitem usá-los em obras rodoviárias. No entanto, isso só pôde ser comprovado a partir da década de 80, quando da criação da metodologia MCT de caracterização dos solos tropicais. Além disso, verifica-se nas últimas décadas a crescente necessidade por uma abordagem mecanística dos pavimentos. A análise eficiente dos pavimentos requer necessariamente a determinação dos parâmetros de deformabilidade de seus materiais constituintes. Esta dissertação, motivada pela possibilidade de utilização de um equipamento inovador na região centro-oeste do país para determinação de características de deformabilidade dos solos em campo, objetivou investigar diferentes metodologias para determinação dos parâmetros de deformabilidade das camadas constituintes de um pavimento executado no Distrito Federal no ano 2006 (duplicação da via L3 Norte) a partir de ensaios de campo. A partir de amostras de solos coletadas no subleito da via foram executados ensaios de classificação por métodos tradicionais e pela metodologia MCT, de compactação Proctor Normal, de sucção e de Mini-CBR. No campo foram realizados ensaios no subleito e nas camadas de sub-base e base com os equipamentos viga Benkelman, GeoGauge, penetrômetro PANDA e pressiômetro Pencel. Ainda, no campo, foram determinados o teor de umidade e a massa específica aparente seca dos solos do subleito. Os resultados de deflexões fornecidos pelos ensaios com a viga Benkelman foram retroanalisados por diferentes metodologias de retroanálises. Os módulos de deformabilidade determinados diretamente em campo, com o auxílio do equipamento GeoGauge, foram comparados aos módulos pressiômétricos, aos módulos obtidos pelas correlações com os penetrogramas fornecidos pelo equipamento PANDA e ainda aos módulos retroanalisados. O módulo fornecido pela metodologia de retroanálise iterativa, utilizando o programa computacional Kenlayer, apresenta valores mais próximos dos valores obtidos para os módulos de deformabilidade com o equipamento GeoGauge. Este equipamento, determinando os módulos de deformabilidade dos materiais de um pavimento em campo, apresenta-se como uma alternativa bastante eficaz na avaliação estrutural dos pavimentos. Trata-se de um equipamento com baixo custo de aquisição, fácil manuseio e rapidez na execução de ensaios. Além disso, ele possibilita o controle e interferência no processo de compactação das obras de engenharia em tempo real, evitando posteriores intervenções corretivas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Brazil is a tropical country that most part of the cover soil has mainly a fine lateritic classification. Those materials show characteristics which might be useful for pavement engineering. However, this only could be confirmed after the 80`s, when MCT methodology for tropical soils characterization was available. Furthermore, it's true that, in the later years, a technical common sense to design pavements in a more mechanistic way is evident. That type of analysis necessarily requires the evaluation of the deformability parameters of the pavement materials. This work has the motivation and the possibility to use an innovative device which has the ability to evaluate the stiffness of pavement layers in situ. Also, this dissertation investigated different methodologies of field tests to determine the deformability parameters of a particular pavement constructed at North L3 Avenue, Distrito Federal - Brazil, in the year of 2006. From subgrade samples collected in the construction site, traditional characterization laboratorial tests were executed in conjunction with MCT methodology, also compaction, suction and Mini-ISC. The granular layers, subgrade, subbase and base, were tested using several devices, as Benkelman Beam, GeoGauge, PANDA Penetrometer and Pencel Pressiometer. Also, the moisture content and the dry mass specific gravity of the subgrade were determined. The deformability modulus determined with Geogauge directly in the field was compared with the results obtained using the PANDA equipment, also with the pressiometer results and the backanalysis values. The iterative values of modulus, found using the backanalysis methodology and the software KENLAYER, shown values close to those determined using the GeoGauge. The use of GeoGauge to determine the field deformability parameters of pavement materials revealed an efficient and alternative way in the mechanical evaluation of the whole structure. GeoGauge is an easy to use, not expensive and non time consuming device that has the real time compaction control possibility in the field, avoiding future corrections services.