Validação de um método indireto de auscultação de degradações para avaliação da qualidade de pavimentos aeroportuários

O presente estudo tem como objetivo contribuir para melhorar o desempenho da componente “Avaliação do estado dos pavimentos” de um Sistema de Gestão de Pavimentos Aeroportuários (SGPA), através da validação de um sistema de levantamento indireto com recurso a veículo equipado, de baixo custo, que permite que os dados de degradação da superfície do pavimento sejam recolhidos rapidamente. Esta é uma componente particularmente importante do SGPA, uma vez que a partir dos dados recolhidos é possível avaliar o estado dos pavimentos e definir estratégias de intervenção. Para o efeito, o estudo apresenta dois métodos para recolha de dados de degradações superficiais de pavimentos flexíveis aeroportuários, aplicados na pista principal do Aeroporto Internacional Amílcar Cabral (AIAC), localizado na Ilha do Sal, Cabo Verde. Os métodos utilizados foram a inspeção visual tradicional realizada a pé e o método indireto de inspeção com recurso a veículo equipado com captura e gravação de imagem, feixes lasers e dispositivos de localização (GNSS) que se pretende validar. Para atingir o objetivo do trabalho, é introduzida a metodologia de gestão prática e sustentada de pavimentos aeroportuários, descrevendo as principais componentes de um SGPA; o processo para a obtenção do Pavement Codition Index (PCI), de acordo com a norma ASTM D 5340-12 (2012); a evolução e a importância da escolha adequada dos métodos de auscultação de pavimentos; e o procedimento de análise estatística de comparação entre duas amostras. Os princípios e metodologias descritos foram aplicados no desenvolvimentos do caso de estudo. A validação do método indireto de recolha de dados é analisada por comparação estatística dos dados coleta dos sobre as degradações superficiais do pavimento, precisamente a densidade da degradação por nível de gravidade, e os valores do índice PCI obtidos com os dois métodos. O estudo evidenciou dois aspetos que precisam ser aprimorados no sistema proposto, a qualidade das imagens capturadas para identificar degradações com nível de gravidade baixo e o treinamento do inspetor para alocação adequada dos níveis de gravidade durante a análise de imagens. Diferenças estatisticamente não significativas entre os conjuntos de resultados, validaram o método indireto proposto, resultando em vantagens significativas em relação à quantidade de área de pavimento inspecionada (maior), tempo de inspeção (menor), custo da recolha de dados, processamento e visualização de resultados (em um SIG), possibilidade de reavaliação dos dados (possível no método indireto) e controle de qualidade na identificação e medição das degradações. Tendo em conta os resultados obtidos, é ainda apresentado um estudo exploratório das melhorias introduzidas na estrutura e equipamento utilizado no método indireto de levantamento, onde é feita uma comparação da qualidade de imagem captada no levantamento das degradações observadas e dados coletados sobre as degradações, com vista à validação completa do método de auscultação de degradações da superfície de pavimentos proposto.The present study aims to contribute to improve the performance of the “Condition Assessment” component of an Airport Pavement Management System (APMS). To achieve this objective a validation of an indirect low-cost inspection method with equipped vehicle, which allows fast pavement surface distress data collection, is performed. This is a particularly important component of an APMS, as the collected data is used to evaluate the pavement condition and subsequently to define intervention strategies. For this purpose, two methods to collect airport pavement distress data were applied to assess the pavement condition of the main runway of the Amilcar Cabral International Airport (ACIA), located at Sal Island, Cabo Verde. The methods used were traditional visual inspection on-foot and the proposed indirect inspection method using a vehicle equipped with image capture and recording, lasers and geolocation devices. The study presents practical aspects of airports pavements management, including a description of the main components of APMS; the Pavement Condition Index (PCI) adopted methodology (ASTM D 5340-12 standard); the evolution of pavement inspection methods and the importance of choosing the appropriated one; and the statistical analysis procedure used to compare results sampled data collected by the traditional method and with the in-vehicle system. Validation of the indirect in-vehicle data collection method by statistical comparison is performed using the pavement distress density data by severity level and PCI values obtained with both methods. The study revealed two aspects that need to be improved in the proposed in-vehicle system: the quality of the captured images to allow a better identification of distresses on low severity levels; and inspector training for the appropriate allocation of severity levels during image analysis. The differences found between the two sets of results are not statistically significant, validating the proposed indirect method. This results in significant advantages related to pavement area inspected (larger), inspection time (shorter), cost of data collection, processing and visualization of results (in a GIS), possibility of data revaluation (possible on the indirect method) and distresses identification and measure quality control. Based on the limitations identified, an exploratory study of improvements introduced on the equipment and support structure used on the indirect inspection method is also presented. The comparison between the captured image quality obtained with the initial and improved system and pavement distresses data allows to anticipate full validation of the proposed pavements surface distresses inspection method