O Departamento de Transportes

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USO DE PARÂMETROS DA BACIA DE DEFLEÇÃO DE FRENTE (SCI, BDI, BCI) PARA AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DO PAVIMENTO

1. Ott Talvik1, Andrus Aavik2

Departamento de Transportes, Universidade de Tecnologia de Tallinn, Ehitajate tee 5, 19086 Tallinn, Estônia

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Abstrato.A pesquisa atual estuda a relação entre os parâmetros da bacia de deflexão do Falling Weight Deflectometer (FWD) e os indicadores de condição estrutural do pavimento rodoviário, como trincas por fadiga e deformações permanentes induzidas pela baixa capacidade de carga do pavimento e módulo E equivalente do pavimento (Eeq). O objetivo principal da pesquisa foi desenvolver valores limite para os parâmetros da bacia de deflexão: índice de curvatura da superfície (SCI), índice de dano de base (BDI) e índice de curvatura de base (BCI). Análises de dados derivados do Estonian Road Databank refutaram a hipótese de relação entre os parâmetros da bacia de deflexão e os defeitos do pavimento ou sulcos. Parâmetros da bacia de deflexão e Eeq calculado de volta foram encontrados em boa correlação. Fortes relações foram encontradas entre os indicadores das camadas superiores (SCI e BDI) e Eeq. A relação entre o indicador de subleito BCI e Eeq, encontrada na pesquisa, não foi muito forte. Com base nas relações acima mencionadas e no módulo equivalente mínimo exigido de determinado pavimento, foram desenvolvidas as equações para determinar os valores limite dos parâmetros da bacia de deflexão para diferentes tipos de pavimentos. Como as análises estatísticas de um banco de dados tão extenso foram feitas pela primeira vez na Estônia, os valores-limite determinados devem ser avaliados na prática e, se necessário, corrigidos.

Palavras-chave:FWD, bacia de deflexão, índice de curvatura de superfície (SCI), índice de dano de base (BDI), índice de curvatura de base (BCI), valor limite.

1. Introdução

Dispositivos de Ensaios Não Destrutivos (dispositivos NDT) são usados ​​para determinar a capacidade estrutural do pavimento e para avaliação da condição do pavimento. Falling Weight Deflectometers (FWD) são dispositivos NDT usados ​​principalmente em todo o mundo devido à precisão do teste, repetitividade e semelhança com a magnitude e duração do carregamento real.

Desde o uso dos dispositivos NDT, muitos parâmetros diferentes foram desenvolvidos descrevendo suas bacias de deflexão. O principal objetivo dos parâmetros é avaliar a condição de todo o pavimento ou camada única. Parâmetros de bacia de deflexão (DBPs) amplamente usados ​​são apresentados na Tabela 1. Diferentes pesquisas (Kim et al 2000; Park 2001; Tiehallinnon 2006) mostraram suas possibilidades de utilidade como cálculo do módulo de elasticidade das camadas do pavimento (E módulo) ou avaliação da condição estrutural do pavimento . A pesquisa atual se concentra nos três DBPs básicos (SCI, BDI, BCI) e está tentando encontrar uma relação entre as deflexões FWD e a condição do pavimento:

• Índice de Curvatura Superficial (SCI) – diferença de deflexões medidas com células de carga no centro da placa de carga (d0) e 300 mm do centro (d300): (d0 – d300), que caracteriza a condição das camadas do pavimento;
• Base Damage Index (BDI) – diferença de deflexões medidas com células de carga na distância 300 mm (d300) e 600 mm (d600): (d300 – d600), que caracteriza a condição das camadas de base;
• Índice de Curvatura de Base (BCI) – diferença de deflexões medidas com células de carga na distância 1200 mm (d1200) e 1500 mm (d1500): (d1200 – d1500), que caracteriza a condição do subleito.

2. Banco de dados inicial da pesquisa e análise dos dados

O objetivo da pesquisa atual foi estudar o emprego dos parâmetros da bacia de deflexão FWD para avaliação da condição do pavimento na Estônia. Como a análise teve que contar com dados maiores do que 26 pontos de medição FWD de controle (medidos de 1999 a 2006 todos os anos) usados ​​nas pesquisas até agora, decidiu-se construir um banco de dados com base nos dados da rede rodoviária estadual pavimentada. Os dados de defeitos (29.790 seções de 100 m), profundidades de sulcos (24.333 seções de 100 m) e medições de FWD (37.936 pontos) foram derivados do Estonian Road Data Bank para o banco de dados inicial. Além disso, diferentes tipos de pavimento e cargas de tráfego foram levados em consideração.

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Tabela 1.Parâmetros da bacia de deflexão FWD amplamente utilizados (Kim et al 2000; Talvik 2007)

Parâmetro da bacia de deflexão	Equação	Unidade	Objetivo do parâmetro
Índice de Curvatura da Superfície	SCI = d0– d300, SCI = d0 – dr (usado também r  [450, 600])	mm, mm	Caracterizando a condição das camadas encadernadas
Índice de Dano Base	BDI= d300 – d600	mm, mm	Caracterizando a condição das camadas de base
Índice de Curvatura Base	BCI= d600 – d900 (usado nos EUA) BCI= d900 – d1200 (usado na Finlândia) BCI= d1200 – d1500 (usado na Estônia)	mm, mm	Caracterizando a condição da sub-base ou subleito
Área	[pic 2] [pic 3]	milímetros	Caracterizando a forma da bacia de deflexão próxima à carga pela área normalizada no topo da bacia de deflexão
Área sob o perfil do pavimento	[pic 4]	milímetros	Caracterizando a condição das camadas superiores do pavimento
fatores de forma	[pic 5] [pic 6]	–	Determinação da condição da camada na profundidade equivalente
Taxa de deflexão	[pic 7]	–	Determinação da condição da camada na profundidade equivalente
Nota: d0, d300, d600, d900, d1200, d1500 – deformações medidas à distância de 0, 300, 600, 900, 1200, 1500 mm do centro da placa de carga; D0, D1, D2, D3 - deformações medidas na distância de 0 pés, 1 pé (305 mm), 2 pés (610 mm), 3 pés (914 mm) do centro da placa de carga.

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