Sistemas de Transportes Inteligentes (STIs) englobam um conjuntos de tecnologias (Sensoriamento Remoto, Tecnologia da Informação, Eletrônica, Sistemas de Comunicação de Dados entre outros) que visam oferecer serviços e gerenciamento de tráfego avançado para meios de transporte rodoviário, aéreo e outros. A obtenção de informações a respeito das características e das condições do pavimento das estradas constitui uma parte importante dentro do sensoriamento nesses STIs. Investigar novas técnicas, metodologias e meios de automatizar a obtenção dessas informações é parte deste trabalho. Uma vez que existem diferentes tipos de defeitos em vias pavimentadas, esta tese apresenta a proposta de uma metodologia que permite a obtenção, de forma automática, das condições dos pavimentos asfálticos. A obtenção dos dados foi realizada por meio do Sensoriamento Remoto com uso de Veículos Aéreos Não Tripulados. A utilização de técnicas de Aprendizado de Máquina na detecção automática possibilitou alcançar uma acurácia de 99% na detecção de pavimentos asfálticos flexíveis e 92% na identificação de defeitos em alguns experimentos. Como resultado obteve-se o diagnóstico automático, não só das condições da via, mas de diferentes tipos de defeitos presentes em pavimentos. / Intelligent Transport Systems (ITS) is a set of integrated technologies (Remote Sensing, Information Technology, Electronics, Data Communication Systems among others) that aims to provide services and advanced traffic management for road, air, rail and others transportation systems. Obtaining information about characteristics and road pavement conditions is an important part within the sensing these ITS. Investigating new techniques, methods and means to optimize and automate obtaining these information are part of this work, since there are different types of defects on paved roads. Thus, this thesis proposes a methodology that allows automatically obtain information about the condition of the pavement. Data collection was performed with remote sensing technology using Unmanned Aerial Vehicles. Automatic detection was possible through the use of Machine Learning techniques with 99% of accuracy in pavements and 92% in distress identification. As a result we obtained the self-diagnosis, not just the pavement, but different types of distress present in the pavement.

The study of innovative pavements is of significant importance in geotechnical engineering in Brazil, due to the continued need to increase the network of roadways. This requires optimized projects, not only for economic, but also for technical reasons. Technical solutions that use geosynthetics in asphalt overlays have been identified to minimize fatigue and reflective cracks. However, the majority of the application of this technology has ignored the possible additional structural benefits brought by the inclusion of geosynthetics as reinforcement in asphalt layers. The objective of this research is to assess the reinforcement benefits of geogrids placed within asphalt overlays on the structural performance of flexible pavements. In addition, this study investigates the tensile-strain response of geogrids under traffic conditions, induced by cyclic wheel loads generated by a new accelerated pavement testing facility (APT) that was specifically developed for this research. The APT facility consists of a large steel testing box, in which field-scale pavement layers could be constructed. Pavement materials included subgrade soil, aggregate base, hot mix asphalt concrete, asphalt emulsion and a PVA geogrid. Pavement performance was assessed by applying a cyclic wheel load pressure of 700 kPa to the pavement surface. The pavement sections investigated in this study included a geogrid-reinforced and an unreinforced asphalt overlay sections, a single new geogrid-reinforced asphalt layer, and a geogrid-reinforced asphalt overlay with reduced base course thickness. A variety of sensors were used to measure asphalt concrete strains, surface plastic and elastic displacements, and induced traffic loads. Displacements along the geogrid specimens were measured using a tell-tail system. As result, several reinforcement mechanisms of this technique could be quantified in the present study. Polymeric geogrid reinforcements were found to have considerably reduced strains developed at the bottom of asphalt layers, as well as to have reduced vertical stresses in pavement lower layers. Resistance to rutting and lateral movement induced by the geogrids were also clearly evidenced in the presented study. The measurement of displacements along the geogrid provided understanding of the distribution of strains during traffic loading. A mobilized length was identified in geogrid-reinforced sections, showing that the bonding between geogrids and asphalt layers and the stiffness of the geogrid ensured satisfactory performance of the pavement sections. The results also illustrated that the lateral restraining mechanisms effect is a governing mechanism to improve the performance of the asphalt layers by the development of shearing resistance with the geogrids. Overall, it was concluded that geogrids within asphalt overlays act as reinforcement and not merely to delay cracks, providing enhanced performance to flexible pavement structures. / O estudo de pavimentos é de grande importância na Engenharia Geotécnica brasileira devido à crescente necessidade de melhora da situação da rede rodoviária nacional. Para tanto, o desenvolvimento e a aplicação de novas técnicas são necessários, principalmente no âmbito econômico. A técnica do uso de reforços geossintéticos em capa asfáltica é identificada como uma alternativa ao aumento da vida útil do pavimento através da mitigação de trincas por fadiga e de reflexão. No entanto, a maioria das aplicações desta técnica não correlaciona os benefícios estruturais da inclusão do geossintético na capa asfáltica para a melhora do desempenho global do pavimento. O objetivo desta pesquisa é investigar os benefícios estruturais no desempenho de pavimentos flexíveis trazidos pelo reforço de geogrelhas em camadas asfálticas. Ainda neste estudo, será investigada a reposta tensão-deformação destas geogrelhas sobre as condições de tráfego através do uso de ensaios acelerados de pavimento. Um equipamento foi desenvolvido para esta pesquisa e consiste numa caixa metálica de grande porte, em que seções de pavimento em escala real podem ser construídas. O desempenho das seções de pavimento foi avaliado com a aplicação de cargas cíclicas de roda com pressão de contato de 700 kPa. Os materiais que compõem as seções de pavimento incluem solo de subleito, brita graduada simples, concreto betuminoso usinado à quente, emulsão asfáltica e geogrelha de PVA. Foram estudadas uma seção com geogrelha como reforço no recapeamento da camada asfáltica, uma seção idêntica não reforçada, uma seção com uma única capa asfáltica reforçada com geogrelha e uma seção com geogrelha no recapeamento da camada asfáltica, porém com espessura de base reduzida em relação aos demais ensaios. Sensores nas camadas do pavimento mediram tensões e deformações, e deslocamentos plásticos e elásticos na superfície. Deslocamentos ao longo da geogrelha foram monitorados utilizando o sistema tell-tales. Como resultado, mecanismos de reforço foram identificados neste estudo. O uso de uma geogrelha polimérica reduziu consideravelmente as deformações na fibra inferior da capa asfáltica, assim como as tensões verticais nas camadas subjacentes do pavimento. Resistência à formação de trilhas de roda e solevamentos laterais foram também evidenciadas. As medidas de deslocamentos ao longo da geogrelha forneceram entendimento da distribuição de deformações durante o carregamento. Foi identificado o comprimento de geogrelha mobilizado durante os ensaios, mostrando que a aderência entre a geogrelha e as camadas asfálticas e a rigidez da geogrelha asseguraram o desempenho satisfatório das seções de pavimento. Os resultados também mostraram que o efeito do mecanismo de restrição lateral é um mecanismo que governa a melhora no desempenho da capa asfáltica com o uso da geogrelha através do desenvolvimento de resitência ao cisalhamento. Estas observações permitem concluir que a geogrelha na camada asfáltica atua como reforço e não apenas reduzindo a o potencial de trincamento, levando à um aumento no desempenho de estruturas de pavimentos flexíveis.

As the cost of designing and building new highway pavements increases and the number of new construction and major rehabilitation projects decreases, the importance of ensuring that a given pavement design performs as expected in the field becomes vital. To address this issue in other fields of civil engineering, reliability analysis has been used extensively. However, in the case of pavement structural design, the reliability component is usually neglected or overly simplified. To address this need, the current dissertation proposes a framework for estimating the reliability of a given pavement structure regardless of the pavement design or analysis procedure that is being used. As part of the dissertation, the framework is applied with the Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide (MEPDG) and failure is considered as a function of rutting of the hot-mix asphalt (HMA) layer. The proposed methodology consists of fitting a response surface, in place of the time-demanding implicit limit state functions used within the MEPDG, in combination with an analytical approach to estimating reliability using second moment techniques: First-Order and Second-Order Reliability Methods (FORM and SORM) and simulation techniques: Monte Carlo and Latin Hypercube Simulation. In order to demonstrate the methodology, a three-layered pavement structure is selected consisting of a hot-mix asphalt (HMA) surface, a base layer, and subgrade. Several pavement design variables are treated as random; these include HMA and base layer thicknesses, base and subgrade modulus, and HMA layer binder and air void content. Information on the variability and correlation between these variables are obtained from the Long-Term Pavement Performance (LTPP) program, and likely distributions, coefficients of variation, and correlation between the variables are estimated. Additionally, several scenarios are defined to account for climatic differences (cool, warm, and hot climatic regions), truck traffic distributions (mostly consisting of single unit trucks versus mostly consisting of single trailer trucks), and the thickness of the HMA layer (thick versus thin). First and second order polynomial HMA rutting failure response surfaces with interaction terms are fit by running the MEPDG under a full factorial experimental design consisting of 3 levels of the aforementioned design variables. These response surfaces are then used to analyze the reliability of the given pavement structures under the different scenarios. Additionally, in order to check for the accuracy of the proposed framework, direct simulation using the MEPDG was performed for the different scenarios. Very small differences were found between the estimates based on response surfaces and direct simulation using the MEPDG, confirming the accurateness of the proposed procedure. Finally, sensitivity analysis on the number of MEPDG runs required to fit the response surfaces was performed and it was identified that reducing the experimental design by one level still results in response surfaces that properly fit the MEPDG, ensuring the applicability of the method for practical applications. / text

The roads in our society are in a state of constant degradation. The reasons for this are many, and therefore constructed to have a certain lifetime before being reconstructed. To minimize the cost of maintaining the important transport road network high quality prediction models are needed. This report presents new models for flexible pavement structures for initiation and propagation of fatigue cracks in the bound layers and rutting for the whole structure. The models are based on observations from the Swedish Long Term Pavement Performance (LTPP) database. The intention is to use them for planning maintenance as part of a pavement management system (PMS). A statistical approach is used for the modeling, where both cracking and rutting are related to traffic data, climate conditions, and the subgrade characteristics as well as the pavement structure.

Mechanistic-Empirical  (M-E)  pavement  design  procedures  are  composed  of  a  reliable  response model to estimate the state of stress in the pavement and distress models in order to predict the different types of pavement distresses due to the prevailing traffic and environmental conditions. One of the main objectives of this study was to develop a response model based on multilayer elastic  theory   (MLET)  with  improved  computational  performance  by   optimizing  the   time consuming parts of the MLET processes. A comprehensive comparison of the developed program with  two  widely  used  programs  demonstrated  excellent  agreement  and  improved  computational performance.  Moreover,  the  program  was  extended  to  incorporate  the  viscoelastic  behaviour  of bituminous materials through elastic-viscoelastic correspondence principle. A procedure based on collocation of linear viscoelastic (LVE) solutions at selected key time durations was also proposed that improved the computational performance for LVE analysis of stationary and moving loads. A comparison  of  the  LVE  responses  with  measurements  from  accelerated  pavement  testing  (APT) revealed a good agreement. Furthermore the developed response model was employed to evaluate permanent deformation models  for  bound  and  unbound  granular  materials  (UGMs)  using  full  scale  APTs.  The  M-E Pavement  Design  Guide  (MEPDG)  model  for  UGMs  and  two  relatively  new  models  were evaluated  to  model  the  permanent  deformation  in  UGMs.  Moreover,  for  bound  materials,  the simplified  form  of  the  MEPDG  model  for  bituminous  bound  layers  was  also  evaluated.  The measured  and  predicted  permanent  deformations  were  in  general  in  good  agreement,  with  only small discrepancies between the models. Finally, as heavy traffic loading is one of the main factors affecting the performance of flexible pavement, three types of characterizations for heavy traffic axle load spectrum for M-E analysis and design of pavement structures were evaluated. The study recommended an improved approach that enhanced the accuracy and computational performance. / <p>QC 20140512</p>

The study of innovative pavements is of significant importance in geotechnical engineering in Brazil, due to the continued need to increase the network of roadways. This requires optimized projects, not only for economic, but also for technical reasons. Technical solutions that use geosynthetics in asphalt overlays have been identified to minimize fatigue and reflective cracks. However, the majority of the application of this technology has ignored the possible additional structural benefits brought by the inclusion of geosynthetics as reinforcement in asphalt layers. The objective of this research is to assess the reinforcement benefits of geogrids placed within asphalt overlays on the structural performance of flexible pavements. In addition, this study investigates the tensile-strain response of geogrids under traffic conditions, induced by cyclic wheel loads generated by a new accelerated pavement testing facility (APT) that was specifically developed for this research. The APT facility consists of a large steel testing box, in which field-scale pavement layers could be constructed. Pavement materials included subgrade soil, aggregate base, hot mix asphalt concrete, asphalt emulsion and a PVA geogrid. Pavement performance was assessed by applying a cyclic wheel load pressure of 700 kPa to the pavement surface. The pavement sections investigated in this study included a geogrid-reinforced and an unreinforced asphalt overlay sections, a single new geogrid-reinforced asphalt layer, and a geogrid-reinforced asphalt overlay with reduced base course thickness. A variety of sensors were used to measure asphalt concrete strains, surface plastic and elastic displacements, and induced traffic loads. Displacements along the geogrid specimens were measured using a tell-tail system. As result, several reinforcement mechanisms of this technique could be quantified in the present study. Polymeric geogrid reinforcements were found to have considerably reduced strains developed at the bottom of asphalt layers, as well as to have reduced vertical stresses in pavement lower layers. Resistance to rutting and lateral movement induced by the geogrids were also clearly evidenced in the presented study. The measurement of displacements along the geogrid provided understanding of the distribution of strains during traffic loading. A mobilized length was identified in geogrid-reinforced sections, showing that the bonding between geogrids and asphalt layers and the stiffness of the geogrid ensured satisfactory performance of the pavement sections. The results also illustrated that the lateral restraining mechanisms effect is a governing mechanism to improve the performance of the asphalt layers by the development of shearing resistance with the geogrids. Overall, it was concluded that geogrids within asphalt overlays act as reinforcement and not merely to delay cracks, providing enhanced performance to flexible pavement structures. / O estudo de pavimentos é de grande importância na Engenharia Geotécnica brasileira devido à crescente necessidade de melhora da situação da rede rodoviária nacional. Para tanto, o desenvolvimento e a aplicação de novas técnicas são necessários, principalmente no âmbito econômico. A técnica do uso de reforços geossintéticos em capa asfáltica é identificada como uma alternativa ao aumento da vida útil do pavimento através da mitigação de trincas por fadiga e de reflexão. No entanto, a maioria das aplicações desta técnica não correlaciona os benefícios estruturais da inclusão do geossintético na capa asfáltica para a melhora do desempenho global do pavimento. O objetivo desta pesquisa é investigar os benefícios estruturais no desempenho de pavimentos flexíveis trazidos pelo reforço de geogrelhas em camadas asfálticas. Ainda neste estudo, será investigada a reposta tensão-deformação destas geogrelhas sobre as condições de tráfego através do uso de ensaios acelerados de pavimento. Um equipamento foi desenvolvido para esta pesquisa e consiste numa caixa metálica de grande porte, em que seções de pavimento em escala real podem ser construídas. O desempenho das seções de pavimento foi avaliado com a aplicação de cargas cíclicas de roda com pressão de contato de 700 kPa. Os materiais que compõem as seções de pavimento incluem solo de subleito, brita graduada simples, concreto betuminoso usinado à quente, emulsão asfáltica e geogrelha de PVA. Foram estudadas uma seção com geogrelha como reforço no recapeamento da camada asfáltica, uma seção idêntica não reforçada, uma seção com uma única capa asfáltica reforçada com geogrelha e uma seção com geogrelha no recapeamento da camada asfáltica, porém com espessura de base reduzida em relação aos demais ensaios. Sensores nas camadas do pavimento mediram tensões e deformações, e deslocamentos plásticos e elásticos na superfície. Deslocamentos ao longo da geogrelha foram monitorados utilizando o sistema tell-tales. Como resultado, mecanismos de reforço foram identificados neste estudo. O uso de uma geogrelha polimérica reduziu consideravelmente as deformações na fibra inferior da capa asfáltica, assim como as tensões verticais nas camadas subjacentes do pavimento. Resistência à formação de trilhas de roda e solevamentos laterais foram também evidenciadas. As medidas de deslocamentos ao longo da geogrelha forneceram entendimento da distribuição de deformações durante o carregamento. Foi identificado o comprimento de geogrelha mobilizado durante os ensaios, mostrando que a aderência entre a geogrelha e as camadas asfálticas e a rigidez da geogrelha asseguraram o desempenho satisfatório das seções de pavimento. Os resultados também mostraram que o efeito do mecanismo de restrição lateral é um mecanismo que governa a melhora no desempenho da capa asfáltica com o uso da geogrelha através do desenvolvimento de resitência ao cisalhamento. Estas observações permitem concluir que a geogrelha na camada asfáltica atua como reforço e não apenas reduzindo a o potencial de trincamento, levando à um aumento no desempenho de estruturas de pavimentos flexíveis.

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No. of bitstreams: 1 Dissertação - Eduardo Souza da Silva.pdf: 19105128 bytes, checksum: ad32cb11b7f2125b09ed0d86798ae2af (MD5) Previous issue date: 2013-11-29 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work aimed to study the reuse of the milled residue of asphalt pavement removed during maintenance of urban roads. In this case study, aggregates and asphalt cement oil (CAP) aged, coming from damaged and subsequently milled through analysis and testing laboratories pavement were analyzed according to each material corresponding to Brazilian Standards (NBR) used in the production of layers the deck, as regards the manufacture of the base and the asphalt coating. The measurement methods for the production of milled mixtures with residual asphalt pavement and their percentages with pure soil were also analyzed, the latter characterized as a low soil bearing capacity in order to achieve the best strength, providing a durability in the underlying layers and reuse of the same milled material for asphalt coating of these layers, with significant savings on their possible applications in future maintenance. Thus, one can avail this stuff to stabilize a soil that did not meet the necessary requirements of the regulatory standards for such purposes, and intuited to give due importance to the concern for environmental issues, which are being addressed particularly sharply in today, minimizing the degradation of deposits of sand and river beds in relation to the removal of boulder, thus decreasing logistics costs, transportation and acquisition of new ones. The experimental results of recycled asphalt mixture to 100% of the milled asphalt pavement waste, evaluated in this study were compared with the results obtained for conventional mixtures and indicated that such a mixture can be used as an alternative for coating urban roads , given the conditions required in regulations on this matter. The ground reference mixtures with milled asphalt pavement residue (RFA) were compatible with the demands of a pavement of heavy traffic volume mechanical behavior. The results were satisfactory, highlighting the positive use of the RFA for application in the base layers of urban pavements. It is noteworthy that studies on the use of this type of waste in pavement, are rare in the city of Manaus and this research adds an exploratory knowledge of their potential applicability. / Este trabalho teve como objetivo estudar a reutilização do resíduo fresado do pavimento asfáltico retirado nas manutenções de vias urbanas. Nesse processo de estudo, foram analisados os agregados e o cimento asfáltico de petróleo (CAP) envelhecido, oriundos de pavimento deteriorado e posteriormente fresado, através de análises e ensaios de laboratórios segundo as normas brasileiras (NBR) correspondentes a cada material aplicado na produção das camadas do pavimento, no que diz respeito à confecção de base e ao revestimento asfáltico. Também foram analisados os métodos de dosagem para a produção das misturas com o resíduo fresado de pavimento asfáltico e suas respectivas porcentagens com o solo puro, este último caracterizado como um solo de baixa capacidade de suporte, no intuito de alcançar a melhor resistência, proporcionando uma maior durabilidade nas camadas subjacentes e ao reaproveitamento do mesmo material fresado para o revestimento asfáltico dessas camadas, com uma economia significativa nas suas possíveis aplicações em manutenções futuras. Assim, pode-se aproveitar esse material para estabilizar um solo que não atendia os requisitos necessários exigidos pelas normas regulamentadoras para esses fins, e no intuído de dar a devida importância na preocupação com as questões ambientais, que estão sendo abordadas de forma bastante acentuada nos dias atuais, minimizando a degradação de jazidas de areia e leitos de rios no que tange à retirada de seixo rolado, diminuindo assim os custos de logística, transporte e a aquisição de novos agregados. Os resultados experimentais da mistura asfáltica reciclada a 100%, do resíduo fresado do pavimento asfáltico, avaliadas nessa pesquisa foram comparados com os resultados obtidos para misturas convencionais e indicaram que tal mistura pode ser usada como alternativa para revestimento de vias urbanas, atendendo os requisitos exigidos em normas referentes ao assunto. As misturas solo de referência com resíduo fresado do pavimento asfáltico (RFA) apresentaram um comportamento mecânico compatível com as exigências de um pavimento de volume de tráfego pesado. Os resultados obtidos foram satisfatórios, ressaltando o emprego positivo do RFA para aplicação em camadas de base de pavimentos urbanos. Ressalta-se que os estudos sobre a utilização desse tipo de resíduo em pavimentação, são raros na cidade de Manaus e essa pesquisa agrega um conhecimento exploratório do potencial de sua aplicabilidade.

Sistemas de Transportes Inteligentes (STIs) englobam um conjuntos de tecnologias (Sensoriamento Remoto, Tecnologia da Informação, Eletrônica, Sistemas de Comunicação de Dados entre outros) que visam oferecer serviços e gerenciamento de tráfego avançado para meios de transporte rodoviário, aéreo e outros. A obtenção de informações a respeito das características e das condições do pavimento das estradas constitui uma parte importante dentro do sensoriamento nesses STIs. Investigar novas técnicas, metodologias e meios de automatizar a obtenção dessas informações é parte deste trabalho. Uma vez que existem diferentes tipos de defeitos em vias pavimentadas, esta tese apresenta a proposta de uma metodologia que permite a obtenção, de forma automática, das condições dos pavimentos asfálticos. A obtenção dos dados foi realizada por meio do Sensoriamento Remoto com uso de Veículos Aéreos Não Tripulados. A utilização de técnicas de Aprendizado de Máquina na detecção automática possibilitou alcançar uma acurácia de 99% na detecção de pavimentos asfálticos flexíveis e 92% na identificação de defeitos em alguns experimentos. Como resultado obteve-se o diagnóstico automático, não só das condições da via, mas de diferentes tipos de defeitos presentes em pavimentos. / Intelligent Transport Systems (ITS) is a set of integrated technologies (Remote Sensing, Information Technology, Electronics, Data Communication Systems among others) that aims to provide services and advanced traffic management for road, air, rail and others transportation systems. Obtaining information about characteristics and road pavement conditions is an important part within the sensing these ITS. Investigating new techniques, methods and means to optimize and automate obtaining these information are part of this work, since there are different types of defects on paved roads. Thus, this thesis proposes a methodology that allows automatically obtain information about the condition of the pavement. Data collection was performed with remote sensing technology using Unmanned Aerial Vehicles. Automatic detection was possible through the use of Machine Learning techniques with 99% of accuracy in pavements and 92% in distress identification. As a result we obtained the self-diagnosis, not just the pavement, but different types of distress present in the pavement.

The deployment of a modern road system, with all necessary infrastructure needed for users to travel in safety and comfort, requires high levels of financial investments. The expenses with substantial maintenance and early reconstruction of our tracks are unacceptable, as we have field and laboratory equipment that allows us for a better understanding of materials and design methods. Thus, this research had as general objectives structuring a database with materials and typical elastic parameters of flexible pavements of Rio Grande do Sul roads, through the process of modulus backcalculation, and determine the best structural options regarding the cost-benefit relationship, making flexible pavement project engineers job easier. There were got the resilient modules of five federal highways located in our state (BR 158, BR 285, BR 287, BR 290 e BR 392), through backcalculated deflectometric basins collected with FWD equipment, provided by DNIT. After the application of a statistical filter based on the coefficient of variation percentage, in order to eliminate the spurious data, a typical module database of the resilient materials evaluated was generated. Based on the data and on the literature, there were defined structural groups based on different structural assemblies through different combinations between resilient modules and thicknesses of layers commonly used in flexible pavements. Using mechanistic analysis concepts, it was evaluated by the AEMC software, specific tensile strains in lower fiber coating (t), and subgrade top compression (c), which, later subsidize the implementation of performance models for fatigue and permanent deformation consolidated in the literature, enabling obtaining the N number of standard axles for each structural assembly set. At the same time, using DNIT road cost system (SICRO II), pavement services were budget, determining the cost per km for the structures previously defined. Comparing the cost/km and critical N data (evaluated from the comparison of results obtained by the models of performance) there was obtained the cost/benefit ratio for all data sets. Evaluating the 100 most economic positions, it is observed that 100% of structural assemblies have the highest arbitrated asphalt concrete thicknesses (12.5 cm). It is also evident, the influence that the asphalt concrete has, as 88% of occurrences among the top 100 positions have the highest resilient arbitrated module. Thus, it is concluded that the variables that produce the best cost/benefit relationship are the modulus and the thickness of the asphalt concrete layer. / A implantação de sistemas viários modernos, com toda infraestrutura necessária para que o usuário trafegue com segurança e conforto, requer elevados níveis de investimentos financeiros. Os gastos substanciais com manutenção e reconstrução precoce de nossos pavimentos são inaceitáveis, uma vez que dispomos de equipamentos de campo e laboratório que permitam melhor entendimento acerca dos materiais e métodos de projeto. Desta forma, esta pesquisa teve como objetivos gerais estruturar-se um banco de dados com materiais e parâmetros elásticos típicos de pavimentos flexíveis do Rio Grande do Sul, através do processo de retroanálise, determinando-se as melhores opções estruturais com vistas à relação custo-benefício, facilitando o trabalho de engenheiros em projetos de pavimentos flexíveis. Foram obtidos os módulos resilientes de cinco rodovias federais localizadas no estado (BR 158, BR 285, BR 287, BR 290 e BR 392), através de retroanálise das bacias deflectométricas coletadas com o equipamento FWD, disponibilizadas pelo DNIT. Após a aplicação de um filtro estatístico baseado no coeficiente de variação percentual, no intuito de eliminarem-se os dados espúrios, gerou-se um banco de dados de módulos resilientes típicos dos materiais avaliados. A partir do banco de dados e de consulta bibliográfica, definiram-se conjuntos estruturais por meio de diferentes combinações entre módulos resilientes e espessuras de camadas comumente utilizadas em pavimentos flexíveis. Utilizando-se os conceitos de análise mecanicista, avaliou-se através do software AEMC, as deformações específicas de tração na fibra inferior do revestimento (t), e de compressão no topo do subleito (c), as quais, posteriormente, subsidiaram a aplicação de modelos de desempenho para fadiga e deformação permanente consolidados na literatura, permitindo a obtenção do número N de eixos padrões para cada conjunto estrutural definido. Em paralelo, empregando-se o sistema de custos rodoviários (SICRO II) do DNIT, orçaram-se os serviços de pavimentação, determinando-se o custo/km para as estruturas previamente definidas. Cruzando-se os dados de custo/km e N crítico (avaliado a partir da comparação dos resultados obtidos pelos modelos de desempenho), obteve-se a relação custo/benefício para todos os conjuntos de dados. Avaliando-se as 100 posições mais econômicas, observa-se que 100% dos conjuntos estruturais possuem as maiores espessuras de concreto asfáltico arbitradas (12,5 cm). Percebese também, a influência do módulo do concreto asfáltico, onde, 88 % das ocorrências entre as 100 primeiras posições possuem o maior módulo resiliente arbitrado. Desta forma, conclui-se que as variáveis que produzem as melhores relações custo/benefício são o módulo e a espessura da camada de concreto asfáltico.

This thesis implements the empirical pavement design procedures for flexible as well as rigid pavement by American Association of State Highways and Transportation Officials (AASHTO) into two MATLAB modules of MULTI-PAVE. MULTI-PAVE was developed as a teaching tool that performs pavement thickness design for multiple design procedures using a common input file and a common output format. The AASHTO components were developed in accordance with the 1993 AASHTO Pavement Design Guide, and verified against the original design method. The thicknesses of the Asphalt Concrete, Base Course and Sub-base Course are the design outputs for flexible pavement. For rigid pavement, the thickness of slab is determined for various types of concrete pavements. The modules will be included in a MULTI-PAVE framework to compare the design outputs with other design methods.