A pesquisa analisa as fórmulas adotadas pelo Guia de Projeto de Pavimentos da AASHTO, que consiste no método de projeto mais utilizado em todo o mundo, em termos da sua relevância e confiabilidade em prever o desempenho real que os pavimentos apresentam em serviço. Para tanto, faz-se uso da base de dados DataPave 2.0 da pesquisa FHWA-LTPP, considerando apenas as seções de pavimentos situadas em áreas não sujeitas ao congelamento do solo de subleito, a fim de tornar o processo mais aplicável a condições climáticas existentes no Brasil. Os resultados obtidos mostraram que há sérias deficiências nos modelos da AASHTO quando se traduz suas previsões de perda gradual de serventia dos pavimentos em termos de crescimento gradual da irregularidade longitudinal. A comparação de suas previsões com o desempenho real das seções experimentais permitiu, contudo a obtenção de funções de transferência potencialmente capazes de representar uma calibração do ensaio acelerado da AASHO Road Test para condições existentes em rodovias em serviço.

Os modelos de previsão de desempenho de pavimentos são importantes ferramentas utilizadas pelos sistemas de gerência, essenciais para o planejamento das atividades de manutenção e reabilitação, assim como para a estimativa dos recursos necessários para a preservação das rodovias. Este trabalho tem por objetivo comparar modelos de desempenho de pavimentos, desenvolvidos por análises empíricas e empírico-mecanísticas, que predizem a evolução da condição de pavimentos flexíveis, ao longo do tempo e/ou tráfego acumulado. Os modelos de desempenho analisados foram desenvolvidos por pesquisadores e órgãos rodoviários brasileiros e internacionais, inclusive os modelos de deterioração utilizados pelo programa computacional de gerência de pavimentos desenvolvido pelo Banco Mundial, o HDM–4 (Highway Development and Management). A pesquisa está baseada na comparação do desempenho real de seções de pavimentos rodoviários, obtido a partir da base de dados dos experimentos LTPP (Long-Term Pavement Performance) do FHWA (Federal Highway Administration), com o comportamento previsto pelos modelos de desempenho desenvolvidos por Queiroz (1981), Paterson (1987), Marcon (1996) e Yshiba (2003). Neste trabalho, a análise do comportamento das seções de teste LTPP-FHWA é feita utilizando-se uma programação fatorial que, através da análise de variância (ANOVA), permite a determinação do nível de significância de fatores pré- selecionados (variáveis independentes: tráfego, idade e número estrutural corrigido) bem como a modelagem do desempenho dos pavimentos dessas seções (variáveis dependentes: irregularidade longitudinal e deformação permanente). / The pavement performance prediction models are important tools used for pavement management, essential for the planning of maintenance and rehabilitation activities, as well as for budgeting. The aim of this work is to compare performance prediction models developed through empirical and empirical-mechanistic analyses, which predict the evolution of the condition of flexible pavements, throughout the time and/or accumulated traffic. The performance prediction models analyzed were developed by researchers and Brazilian and international road agencies, including the deterioration models used by the pavement management comuputer program HDM-4 (Highway Development and Management), developed by the World Bank. The research is based on the comparison of the real performance of pavement of sections, obtained from the data base of the LTPP Program (Long-Term Pavement Performance) of FHWA (Federal Highway Administration), with the behavior predicted by deterioration models developed by Queiroz (1981), Paterson (1987), Marcon (1996) and Yshiba (2003). In this work, the analysis of the behavior of the LTPP-FHWA test sections is made through a factorial programming. Analysis of Variance (ANOVA) allows the determination of the level of significance of pre-selected factors (independent variables: traffic, age and pavement structure) and the development of performance prediction models (dependent variables: roughness and rutting).

Na presente pesquisa foram avaliados alguns modelos de previsão de desempenho mecanístico-empíricos através da comparação dos resultados de suas previsões com o desempenho real, registrado na base de dados dos experimentos FHWA-LTPP-DataPave 2.0, para seções de pavimentos asfálticos flexíveis. Concluiu-se pela necessidade de alterar a forma funcional dos modelos presentes no Pavesys 9.0 que prevê a perda da funcionalidade do pavimento com o tempo, em função da forma exponencial de crescimento da irregularidade longitudinal ditada pelos dados do DataPave 2.0. Realizadas as alterações sugeridas, o programa foi novamente analisado e observou-se que a tendência das curvas prevista e experimental apresentou-se concordante, mas a velocidade da perda do índice de serventia demonstrou-se amena. Concluiu-se pela necessidade de expressar a capacidade estrutural do pavimento aplicando relações típicas módulo de resiliência-CBR in situ aos módulos de elasticidade determinados por meio de avaliação estrutural do pavimento com o FWD. Na análise de diversos modelos para previsão do trincamento por fadiga da camada asfáltica, o número de concordâncias não foi suficiente para classificá-los por ordem de confiabilidade. O modelo do Pavesys 9.0 mostrou-se em geral adequado e não apresentou situações onde a vida de fadiga prevista fosse irrealisticamente elevada, tal como observado nos modelos The Asphalt Institute MS-1 (1981), FHWA-IL-UI-207 (1984), SHWA de Tayebali et al. (1993) e Rodrigues (2003), que também foram avaliados.

Apresenta-se um estudo sobre dois componentes fundamentais de um Sistema de Gerência de Pavimentos (SGP) operando em nível de rede: as árvores de decisão requeridas para a detecção das necessidades de manutenção dos pavimentos e os modelos para previsão de desempenho de pavimentos e de recapeamentos asfálticos. As análises foram conduzidas utilizando como referência o SGP da Concessionária Univias e outras fontes de dados e de modelos. Conclui-se que a calibração dos modelos para previsão de desempenho que é feita no SGP-Univias é confiável em termos gerais, apesar de algumas incertezas quanto à base de dados ainda estarem presentes. Há diferenças significativas entre os resultados gerados por modelos de previsão de origens distintas quando aplicados a condições estruturais e de tráfego amplas, de modo que a formulação dos modelos a serem aplicados em nível de rede tem grande importância para a confiabilidade do processo. O mesmo pode ser dito no que diz respeito às árvores de decisão, que devem ser capazes de detectar as deficiências estruturais e funcionais dos pavimentos de forma apropriada antes de atribuir as medidas corretivas apropriadas.

Neste trabalho se procurou calibrar modelos de previsão de desempenho de pavimentos aeroportuários, através da análise direta de parâmetros que os caracterizassem. Para tanto se montou uma base de dados com informações de estrutura, clima, tráfego, condição de uso e histórico de construção e manutenção, para pistas de aeroportos em operação no Brasil. Dos resultados obtidos, os mais expressivos são destacados e indicados para serem utilizados como modelos de previsão de desempenho, limitados pelas considerações feitas nas respectivas análises.

Os métodos para projeto de restauração de pavimentos asfálticos disponíveis hoje no Brasil apresentam diversas deficiências, ao lado de considerações que parecem relevantes. Esta pesquisa trata de um estudo da aplicabilidade dos principais métodos para projeto de restauração de pavimentos asfálticos rodoviários no Brasil, a saber: DNER Pro-10/79, DNER Pro-11/79, DNER Pro-159/85, e do Guia da AASHTO. Os métodos foram aplicados a quatro casos reais de rodovias necessitando de restauração. As soluções apontadas em cada método foram comparadas com a que seria dimensionada através de um modelo para previsão de desempenho do tipo mecanístico-empírico. Foi também realizada uma análise procurando identificar as possíveis diferenças entre os métodos e, neste sentindo, responder o porquê dessas diferenças, indicando possíveis vantagens e desvantagens de cada método. Finalmente, foram apontados os aspectos tecnicamente mais interessantes dos métodos estudados. Os métodos Pro-10, Pro-11 e Pro-159 merecem atenção quanto a alguns de seus recursos que podem vir a ser adotados para estruturação de um método mais consistente. Já o Guia da AASHTO foi o método que apresentou maior consistência com o modelo mecanístico-empírico no que diz respeito ao dimensionamento estrutural do pavimento restaurado.

O modelo HDM-III é utilizado em todo mundo para alocação de recursos em nível de rede na construção e manutenção de pavimentos rodoviários. O Banco Mundial recomenda a determinação prévia de fatores de calibração para os seus modelos de previsão de desempenho, a fim de adequá-los em caráter regional. No presente estudo, os principais modelos componentes do HDM-III para previsão do desempenho de pavimentos asfálticos foram aplicados a algumas bases de dados selecionadas, referentes a rodovias em serviço no Brasil e nos EUA, de modo a estudar o comportamento dos fatores de calibração necessários para aplicação dos modelos. Verificou-se que o modelo para previsão da irregularidade longitudinal apresenta grande estabilidade, praticamente não requerendo calibração. Os modelos para previsão do momento em que as primeiras trincas severas se tornam visíveis na superfície do pavimento são também muito consistentes, mas requerem recalibração devido a variações nas condições climáticas. O modelo para previsão dos afundamentos em trilha de roda em pavimentos flexíveis revela também boa consistência, mas é o mais suscetível de todos a diferentes condições regionais.

In a country with continental dimensions like Brazil, road infrastructure that provides a displacement with comfort and safety is extremely important, once it is from these roads that the majority of supplies and people moves daily to distant regions. Is through appropriate management of corrective floors and measurements taken at the correct times that these highways provides safety and comfort to users in their displacement. One way to perform this management properly is making use of performance prediction models that makes the manager can predict the appearance of defects and the necessity of performing maintenance, providing financial resources required for repairs. Thus, the objective of this research is to monitor three highway stretches implemented in the region of Santa Maria - RS, checking their functional and structural performance in order to assist in the development of performance prediction models. To achieving the study, tests were performed at predetermined periods: Sand Patch, British Pendulum, Roughness, Rutting analysis, Distress identification and Deflections Basin Survey by Benkelman Beam and Falling Weight Deflectometer (FWD) at Roraima Avenue (restoration stretch), Hélvio Basso Avenue and Quartéis Intersection (new highway stretches). In these tests, quantitative and classifying counts of vehicles were made in order to find the number of equivalent demand of standard axis through the FEC calculation by AASHTO and USACE methodology. With that was obtained in all 34 performance prediction models for Avenues Roraima and Hélvio Basso (17 - AASHTO and 17 - USACE). No models have been developed for Quartéis Intersection once it is at the beginning of monitoring. In addition to performance prediction models, performance evaluations were carried out of three sections monitored the mediated that it were requested by the traffic, and found that the Roraima Avenue had the highest deflection values, IGG and cracked area. The Quartéis Intersection had the highest values of rutting. Back Analysis were performed by BAKFAA software to obtain resilient modulus in all layers of pavements studied and, in general, met values coherent with those studied in the literature. It was also made structural analysis by AEMC/SisPAv (2009) software in order to find the estimated durability in the highway stretches. The Roraima Avenue despite being an old stretch and present the highest amount of early distress, was the one that had the highest prediction of durability between the three analysed sections. Furthermore, structural analysis was performed for Roraima Avenue, by standard DNER PRO 011/1979, once it is a restored pavement, it was found that this stretch is expected five years and ten months of durability. Therefore, monitoring and obtaining performance prediction models are extremely important for the proper management of pavements. / Em um país com dimensões continentais como o Brasil, infraestrutura de rodovias que proporcione um deslocamento com conforto e segurança é extremamente importante, uma vez que é a partir destas rodovias que a grande maioria dos insumos e das pessoas se desloca diariamente para regiões distantes. É por meio da gerência adequada dos pavimentos e medidas corretivas realizadas nos tempos corretos, que estas rodovias fornecem aos usuários segurança e conforto nos seus deslocamentos. Uma forma de realizar esta gerência de maneira adequada é fazendo uso de modelos de previsão de desempenho, que fazem com que o gestor possa prever de forma antecipada o aparecimento de defeitos e a necessidade da realização de manutenções, disponibilizando, assim, recursos financeiros necessários para as obras de intervenções. Com isso, o objetivo desta pesquisa é realizar o monitoramento de três trechos implantados na região de Santa Maria RS, verificando seus desempenhos funcionais e estruturais de modo a subsidiar a construção de modelos de previsão de desempenho. Para a concretização do estudo foi realizado, em períodos pré-determinados, ensaios de Mancha de Areia, Pêndulo Britânico, Irregularidade Longitudinal, Afundamento em Trilha de Roda, Levantamento Visual de Defeitos e Levantamento de Bacia de Deflexões através da Viga Benkelman e Falling Weight Deflectometer (FWD) na Avenida Roraima (trecho de restauração), Avenida Hélvio Basso e no Trevo dos Quartéis (trechos novos). Além destes ensaios, foram feitas contagens quantitativas e classificatórias dos veículos que solicitavam os trechos, com a intenção de encontrar o número de solicitações equivalentes do eixo padrão através dos cálculos de FEC pela metodologia AASHTO e USACE. Com isso, obteve-se no total 34 modelos de previsão de desempenho para as Avenidas Roraima e Hélvio Basso (17 AASHTO e 17 USACE). Não foram desenvolvidos modelos para o Trevo dos Quartéis, uma vez que o mesmo está em início de monitoramento. Além dos modelos de previsão de desempenho, foram realizadas avaliações do desempenho dos três trechos monitorados à mediada que o mesmo era solicitado pelo tráfego, sendo verificado que a Avenida Roraima apresentou os maiores valores de deflexão, IGG e Área Trincada. Já o Trevo dos Quartéis apresentou os maiores valores de ATR. Foram realizadas retroanálises pelo software BAKFAA para obtenção de módulo de resiliência em todas as camadas dos pavimentos estudados e, de forma geral, encontrou-se valores coerentes com os estudados na literatura. Fez-se, também, análises estruturais através do software AEMC/SisPAv (2009), a fim de encontrar a estimativa de durabilidade dos trechos. A Avenida Roraima apesar de ser um trecho antigo e apresentar a maior quantidade de defeitos prematuramente, foi a que teve a maior previsão de durabilidade entre os três trechos. Além disso, realizou-se a análise estrutural da Avenida Roraima pela norma DNER PRO 011/1979, uma vez que se trata de uma restauração de um pavimento e constatou-se que este trecho tem previsão de durabilidade de cinco anos e dez meses. Assim, o monitoramento e obtenção de modelos de previsão de desempenho são de suma importância para a boa gerência dos pavimentos.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-11-06T19:39:26Z No. of bitstreams: 1 EDSON ARAÚJO BARBOSA DE ALMEIDA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1999..pdf: 57842037 bytes, checksum: 37a3bc64ce654c4edd302e382c000bcc (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-06T19:39:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EDSON ARAÚJO BARBOSA DE ALMEIDA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1999..pdf: 57842037 bytes, checksum: 37a3bc64ce654c4edd302e382c000bcc (MD5) Previous issue date: 1999-09 / Estudos realizados no Brasil e no exterior vem demonstrando a importância dos modelos de desempenho na implantação de gerência de pavimentos ou até mesmo na atividade de reabilitação de pavimentos. Este trabalho tem o objetivo de desenvolver modelos de previsão de desempenho para as rodovias do estado da Paraíba. Para tanto foram utilizados os dados de avaliação de superfície e de estrutura, realizados entre os anos de 1990 a 1993 pela equipe técnica do DER-PB em 24 rodovias. Estas avaliações incluem análise de defeitos de superfície, estrutural e dados características de cada trecho, sendo avaliado cada rodovia em apenas um ano o que permitiu utilizar a metodologia desenvolvida por Shain & outros (1987). Em seguida agruparam-se várias rodovias, em função de suas características climatológicas e geográficas. Foram correlacionados, para cada grupo, os dados de avaliação de superfície (IGG) e os dados de avaliação estrutural (Do e raio) com a idade e o tráfego de cada rodovia, resultando em uma tendência de desempenho para cada grupo e cada correlação. Entretanto só obteve-se resultados satisfatórios nas correlações com a idade pois não se dispunha de um histórico de tráfego das rodovias analisadas, sendo necessário para atingir o objetivo desejado para trabalhar com os dados não apurados. Com base nas análises preliminares e nos resultados finais, pode-se concluir que as rodovias analisadas não se encontram em bom estado quanto ao aspecto estrutural. Por fim, esta pesquisa mostra a importâncias dos modelos de previsão de desempenho, que permite analisar o comportamento dos pavimentos avaliados ao longo de sua vida útil. / Studies accomplished in Brazil and in the exterior studding comes the importance of the models of acting forecast in the implantation of systems of management of pavements or even, in the activities of rehabilitation of pavements. This work has the objective of developing models of acting forecast for the highways of the state of Paraíba. For so much the data of surfaçe evaluations were used and it structures, accomplished among the years from 1990 to 1993 by the technical team of the DER-PB in 24 highways. These evaluations had included analysis space, being evaluated each highway in just one year that allowed to use the methodology developed by Shain & other (1987). Soon after they assembled several highways, in function of its climatological and geographical characteristics of the area and type coating of the highways, what allowed the formation five groups of highways. They were correlated, for each group, the data of surface evaluation (IGG) and the data of structure evaluation (of the and I Stripe) with the age and the traffic of each highway resulting in an acting tendency for each group and each correlation. Hewever it was only obtained satisfactory results in the correlation' s with the age because it was not had a historical study of traffic of the analyzed highways, being necessary to reach the wanted objective, to work with having given not select. With base in the preliminary analyses and in the final results it could be concluded that the analyzed highways don1t find on the other hand in good state under the superficial aspect they present a good state with relationship to the structural aspect. Finally, this research exhibition the importance of the models of acting forecast, which permitted to analyze the behavior of the pavements evaluated along its useful life.

Os modelos de previsão de desempenho de pavimentos são importantes ferramentas utilizadas pelos sistemas de gerência, essenciais para o planejamento das atividades de manutenção e reabilitação, assim como para a estimativa dos recursos necessários para a preservação das rodovias. Este trabalho tem por objetivo comparar modelos de desempenho de pavimentos, desenvolvidos por análises empíricas e empírico-mecanísticas, que predizem a evolução da condição de pavimentos flexíveis, ao longo do tempo e/ou tráfego acumulado. Os modelos de desempenho analisados foram desenvolvidos por pesquisadores e órgãos rodoviários brasileiros e internacionais, inclusive os modelos de deterioração utilizados pelo programa computacional de gerência de pavimentos desenvolvido pelo Banco Mundial, o HDM–4 (Highway Development and Management). A pesquisa está baseada na comparação do desempenho real de seções de pavimentos rodoviários, obtido a partir da base de dados dos experimentos LTPP (Long-Term Pavement Performance) do FHWA (Federal Highway Administration), com o comportamento previsto pelos modelos de desempenho desenvolvidos por Queiroz (1981), Paterson (1987), Marcon (1996) e Yshiba (2003). Neste trabalho, a análise do comportamento das seções de teste LTPP-FHWA é feita utilizando-se uma programação fatorial que, através da análise de variância (ANOVA), permite a determinação do nível de significância de fatores pré- selecionados (variáveis independentes: tráfego, idade e número estrutural corrigido) bem como a modelagem do desempenho dos pavimentos dessas seções (variáveis dependentes: irregularidade longitudinal e deformação permanente). / The pavement performance prediction models are important tools used for pavement management, essential for the planning of maintenance and rehabilitation activities, as well as for budgeting. The aim of this work is to compare performance prediction models developed through empirical and empirical-mechanistic analyses, which predict the evolution of the condition of flexible pavements, throughout the time and/or accumulated traffic. The performance prediction models analyzed were developed by researchers and Brazilian and international road agencies, including the deterioration models used by the pavement management comuputer program HDM-4 (Highway Development and Management), developed by the World Bank. The research is based on the comparison of the real performance of pavement of sections, obtained from the data base of the LTPP Program (Long-Term Pavement Performance) of FHWA (Federal Highway Administration), with the behavior predicted by deterioration models developed by Queiroz (1981), Paterson (1987), Marcon (1996) and Yshiba (2003). In this work, the analysis of the behavior of the LTPP-FHWA test sections is made through a factorial programming. Analysis of Variance (ANOVA) allows the determination of the level of significance of pre-selected factors (independent variables: traffic, age and pavement structure) and the development of performance prediction models (dependent variables: roughness and rutting).