Structural evaluation of road pavements after infrastructure instalation

Dissertação de mestrado em Engenharia Urbana (área de especialização em Perfil de Infraestruturas Viárias)As vias rodoviárias assumem nos dias de hoje extrema importância no desenvolvimento económico e social de qualquer país. Nesse sentido é desejável que a sua qualidade estrutural e funcional se mantenha pelo maior período de tempo possível, aumentando o limite da sua vida útil. Contudo, a repavimentação de vias decorrentes de obras de instalação de infraestruturas sob pavimentos de vias urbanas põe em causa a sua qualidade, originando diversas patologias que estão diretamente ligadas à má execução dos trabalhos, com prejuízo dos utentes uma vez que geram desconforto e insegurança nas suas deslocações diárias. Este trabalho tem o intuito de verificar se as práticas operacionais de campo respeitam as boas normas de construção vigentes nas legislações municipais e acima de tudo pretende dar início a um estudo que permita aos municípios garantir a qualidade de execução nas suas obras de repavimentação após instalação de infraestruturas em estradas através de ensaios de capacidade de carga efetuados antes e após conclusão da obra. Com este tipo de metodologia de controlo de qualidade, para além do apoio que se pode prestar à fiscalização, pode garantir-se uma adequada capacidade de carga à intervenção no pavimento assegurando assim a qualidade estrutural e, por sua vez, a qualidade funcional do pavimento, proporcionando maior conforto aos utilizadores das vias e um maior período de vida útil ao pavimento. O trabalho consistiu inicialmente na realização duma pesquisa bibliográfica sobre as diversas metodologias construtivas possíveis para a execução de obras de pavimentação após instalação de infraestruturas, tão comuns em meio urbano. Essa fase abrange variadíssimos temas como solos, compactação, metodologias de execução nacionais e internacionais, técnicas de controlo de qualidade e possíveis patologias futuras neste tipo de construções. Em seguida são apresentados dois casos de estudo onde se descrevem as metodologias utilizadas na reabilitação dos pavimentos e posterior análise das repercussões que cada tipo de metodologia construtiva teve ao nível da capacidade de carga no pavimento. Como base na análise desses trechos em estudo foi possível concluir que o comportamento estrutural de um pavimento após a instalação de infraestruturas está intrinsecamente ligado à metodologia construtiva utilizada. Para além disso, e ao contrário do senso comum, também se comprovou ser possível obter uma capacidade de carga do pavimento satisfatória através do aumento das espessuras das suas camadas estruturais, mesmo quando não se controla o cumprimento integral das regras de construção e compactação. Assim, independentemente da metodologia construtiva ser a mais adequada ou não para o efeito, através do controlo de qualidade realizado por ensaios estruturais não destrutivos FWD, como se propôs neste trabalho, será sempre possível avaliar e garantir a qualidade estrutural exigida ao pavimento.The roads are nowadays extremely important in the economic and social development of any country. Thus, it is desirable that the structural and functional quality remains for the longest possible period of time, increasing the limit of its useful life. However, repaving roads due to the installation of facilities under urban road pavements reduces their quality, leading to several pathologies that are directly linked to the bad execution of the work, with detrimental consequences for users, namely the reduction of comfort and safety in their daily travel. This work aims to verify if the field operating practices follow good construction standards prevailing in municipal laws and, above all, aims to initiate a study to enable municipalities to ensure the quality of execution in his repaving works after installation of facilities in roads, through carrying out loading capacity tests before and after completion of the construction. With this type of methodology for quality control, in addition to the support it can provide to the supervision teams, it can also ensure adequate capacity for intervention work performed in the pavement, thereby ensuring the structural quality and, in turn, the functional quality of the pavement, providing more comfort for users of the road network and a longer period of life to the pavement. The work originally consisted in carrying out a bibliographic research on various construction methods that can be performed for paving after installation of facilities in roads, so common in urban areas. That phase covers many different topics such as soils, compaction, and construction methods at national and international level, quality control techniques and possible future pathologies in such constructions. Then, two case studies are presented that describe the methods used in the rehabilitation of pavements and subsequent analysis of the impact that each type of construction method had in terms of the pavement loading capacity. Based on the analysis of these road trials under study it was concluded that the structural behaviour of a pavement after installation of facilities in roads is intrinsically linked with the construction method used. Furthermore, and contrary to the common sense, it was also proved that it may be possible to obtain a satisfactory loading capacity of the pavement by increasing the thickness of its structural layers, even when the compliance of building or compaction regulations are not fully controlled. Thus, regardless of the construction method used can be (or not) the most appropriate for the purposed work, through the use of quality control non-destructive structural tests performed with FWD, as proposed in this work, it will always be possible to assess and ensure the structural quality required for the pavement