Contribuição geotécnica para estradas de baixo volume de tráfego

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.In developing countries, low volume traffic roads (LVTRs) has a very important impact on meeting the strategic development requirements of rural areas and accelerating overall development. LVTRs are constructed of local materials often non-standardized and susceptible to moisture, the environmental factor that governs the LVTRs degradation mechanism. It is in this sense that the need arises to evaluate the geotechnical contribution to roads with low volume traffic. To achieve this objective, a field and laboratory tests campaign was carried out, which will contribute to the development of correlations between the geotechnical parameters related to the characterization of the pavement; an analysis of the most current methodologies of the design of LVTRs was carried out, involving the geotechnical evaluation and the application of these methodologies in a case study involving the in situ characterization. This work, studied a small section of the old railway line of the Tua that connects Bragança and Macedo de Cavaleiros, within the scope of its requalification for ecopist. In this section, geotechnical characteristics of the pavement were carried out in five points with different geometric and geotechnical characteristics. The following tests were carried out in the section under study: granulometric analysis; the Proctor test; the California bearing Ratio (CBR) test; the plate loading test (ECP); the Penetration with Dynamic Light Penetrometer (DLP) test and the control compaction of soil with the radioactive cell test. As for the granulometry, the predominant soil is classified as silt sand with gravel (SM), according to the unified soil classification system (SUCS) and relate to the water content in the soils studied it is in the range of 5.5% to 9.5% and the Californian capacity index is in the range of 12.2% to 26.4%. regard to the penetration test with Dynamic Light Penetrometer shows a penetration rate (N10) ranging from 9.8 to 46.5 and for the control of compaction with radioactive cell test, the degree of compaction (DC) ranges from 93% to 98% and the soil deformability modulus (EV2) obtained from the plate loading test (ECP) is in the range of 61.43 MPa to 173.23 MPa. With the results obtained from the characterization tests, we first performed correlations between all the parameters tested with the penetration rate (N10) and later correlated the CBR index with the degree of compaction (DC); the CBR index with the soil deformability modulus (EV2) and finally the soil deformability modulus (EV2) with the degree of compaction (DC). From the development of the correlations, it was verified the absence of a linear correlation between the studied parameters in the exception of the correlation between the California bearing Ratio (CBR) test and the degree of compaction (DC) that presented a correlation coefficient of 0.67, which shows a tendency of correlation. After the development of the correlations, we applied the empirical design methods of bituminous pavements discussed in this work and the comparison of the results in term of pavement structures obtained from these methods. The design methods applied are: methods of "Transport and Research Laboratory for Southern Africa Development Community" (TRL / SADC 1999); method of "South Africa Transportation and Commuication Commission" (SATCC 1997); Road Note 31 Catalog method and the Mozambique Catalog method. All methods have as base parameter of design the foundation class, determined in terms of the California bearing Ratio (CBR). The foundation class of the studied section is classified as S4 and S5. The design methods use catalogs to determine pavement structure and all methods favor the use of a thin surface coating (5 to 8cm) in bituminous mixture to prevent water from entering the pavement structure. The Mozambican catalog method requires the highest thickness of the layer, which apparently may be the one that demands higher costs in the construction phase when compared to other methods.;;;;