Apresenta-se um processo de retroanálise de pavimentos flexíveis baseado na teoria do ponto inerte para a retroanálise do subleito, readaptado para bacias de deflexões teóricas obtidas com o carregamento para o ensaio com a viga Benkelman. Além da retroanálise do subleito, foi desenvolvido um modelo matemático fatorial para a obtenção do módulo resiliente equivalente das camadas presentes sobre o subleito, consideradas como uma única, denominada camada equivalente. Para a readaptação da teoria do ponto inerte e elaboração do modelo fatorial foram utilizados bancos de dados de bacias deflectométricas teóricas geradas pelo programa ELSYM5. Avaliou-se o erro na retroanálise do subleito e da camada equivalente para o processo proposto mediante comparações com outras metodologias semelhantes de retroanálise. A teoria do ponto inerte proporciona o desenvolvimento de um algoritmo simples, convergente e de resposta única para retroanálise de subleito de pavimentos flexíveis, minimizando a influência da experiência do engenheiro na resposta do problema. O procedimento de retroanálise elaborado nesta pesquisa caracteriza-se por simplicidade, sendo de uso adequado, entre outros, para avaliações em nível de rede. / A backcalculation procedure for flexible pavements is introduced based on inertial point theory for subgrade backcalculation readapted to theoretical deflection basins obtained with the load to Benkelman beam test. Beside subgrade backcalculation, it was developed a factorial mathematical model to obtain equivalent resilient modulus from the layers presents upon subgrade, considered as unique and denominated equivalent layer. To the readaptation of inertial point theory and preparing of factorial model were used theoretical deflection bowls data base generated by ELSYM5 program. The subgrade and equivalent layer modulus backcalculation were evaluated to the proposed process through others similar backcalculation methodologies. The inertial point theory provides the development of simple algorithms, convergent and with unique solution for flexible pavements subgrade backcalculation minimizing the influence of engineer experience in the problem answer. The backcalculation procedure developed in this research is characterized by simplicity being of suitable use at network evaluation level among others.

Apresenta-se um processo de retroanálise de pavimentos flexíveis baseado na teoria do ponto inerte para a retroanálise do subleito, readaptado para bacias de deflexões teóricas obtidas com o carregamento para o ensaio com a viga Benkelman. Além da retroanálise do subleito, foi desenvolvido um modelo matemático fatorial para a obtenção do módulo resiliente equivalente das camadas presentes sobre o subleito, consideradas como uma única, denominada camada equivalente. Para a readaptação da teoria do ponto inerte e elaboração do modelo fatorial foram utilizados bancos de dados de bacias deflectométricas teóricas geradas pelo programa ELSYM5. Avaliou-se o erro na retroanálise do subleito e da camada equivalente para o processo proposto mediante comparações com outras metodologias semelhantes de retroanálise. A teoria do ponto inerte proporciona o desenvolvimento de um algoritmo simples, convergente e de resposta única para retroanálise de subleito de pavimentos flexíveis, minimizando a influência da experiência do engenheiro na resposta do problema. O procedimento de retroanálise elaborado nesta pesquisa caracteriza-se por simplicidade, sendo de uso adequado, entre outros, para avaliações em nível de rede. / A backcalculation procedure for flexible pavements is introduced based on inertial point theory for subgrade backcalculation readapted to theoretical deflection basins obtained with the load to Benkelman beam test. Beside subgrade backcalculation, it was developed a factorial mathematical model to obtain equivalent resilient modulus from the layers presents upon subgrade, considered as unique and denominated equivalent layer. To the readaptation of inertial point theory and preparing of factorial model were used theoretical deflection bowls data base generated by ELSYM5 program. The subgrade and equivalent layer modulus backcalculation were evaluated to the proposed process through others similar backcalculation methodologies. The inertial point theory provides the development of simple algorithms, convergent and with unique solution for flexible pavements subgrade backcalculation minimizing the influence of engineer experience in the problem answer. The backcalculation procedure developed in this research is characterized by simplicity being of suitable use at network evaluation level among others.

Petróleo Brasileiro S/A / It is unusual practice, in national projects of new pavements and restorations, the consideration of viscoelastic behavior and non-linear elastic of materials that compound or will compound the layers of pavement. However, the linear elastic response is a simplification of the actual behavior of the pavements layers, since the materials used in the structure have dependent stiffness of the stress state (granular layers and subgrades) or temperature and load application time (asphalt concrete). Therefore, it was aimed to study the behavior of the pavements structures of three monitored sections in the city of Santa Maria/RS. For this, tests were performed with the equipment FWD applying four different loads in each stake that compounds the extension of the three sections. It was found from deflection basins and backcalculated resilient moduli the nonlinear elastic behavior of granular layers (base and sub-base) of the sections 1 and 2, with resilient modulus directly proportional to the increase of the confining pressure. The subgrades of both sections exhibited varied behavior and can be simplified by the linear elasticity without considerable loss. The same happened to the asphalt concrete of section 1. On the other hand, the coating of the section 2 resulted in resilient modules dependent of the increase of vertical surface tension in the center of the load plate. In relation to section 3, the results related only to deflection measures indicated mostly behavior near of linearity in all evaluated reading distances, except for that carried out under the load application. Sequentially to load pulses, also were determined deflections with the Benkelman beam, aiming to find a local correlation between the results obtained from different equipments. The deflections basins indicated higher values, measured with the beam, in relation to those determined by FWD. Consequently, the resilient modules were higher when determined from the backcalculation of the readings taken with FWD, in relation to Benkelman beam. In parallel, it was verified and quantified the influence of bounding conditions between the layers and correction, total or partial, of deflections basins, depending on the temperature, in backcalculated resilient moduli. It was found that the assignment of total bounding in the interfaces between the layers reduces considerably the backcalculated resilient moduli of granular materials. Regarding to the temperature correction, it is appropriate the determination of the rigidity of the granular materials and the subgrade by performing backcalculation without any adjustment in the field basins. Taking these values as a basis, it was considered appropriate to repeat the iterative procedure, with adjustment of the deflections depending on the temperature in the initial readings, thereby determining the new asphalt concrete resilient moduli. / Não é prática usual, em projetos nacionais de pavimentos novos e restaurações, a consideração do comportamento viscoelástico e elástico não linear dos materiais que constituem, ou que irão constituir as camadas do pavimento. Todavia, a resposta elástica linear é uma simplificação do comportamento real das camadas dos pavimentos, já que os materiais empregados na estrutura possuem rigidez dependente do estado de tensões (camadas granulares e subleitos) ou da temperatura e tempo de aplicação de carga (concretos asfálticos). Em vista disso, buscou-se estudar o comportamento das estruturas dos pavimentos de três trechos monitorados, na cidade de Santa Maria/RS. Para isso, foram realizados ensaios com o equipamento FWD, aplicando quatro diferentes carregamentos em cada estaca que compõe a extensão dos três trechos. Verificou-se, a partir das bacias deflectométricas e dos módulos de resiliência retroanalisados, o comportamento elástico não linear das camadas granulares (base e sub-base) dos Trechos 1 e 2, com módulo de resiliência diretamente proporcional ao incremento da tensão confinante. Os subleitos de dois trechos exibiram comportamento variado, podendo ser simplificados pela elasticidade linear, sem prejuízo considerável. O mesmo aconteceu para o concreto asfáltico do Trecho 1. Já o revestimento do Trecho 2 resultou em módulos resilientes dependentes do incremento da tensão vertical na superfície no centro da placa de carga. Em relação ao Trecho 3, os resultados, referentes apenas às medidas deflectométricas, indicaram comportamento majoritariamente próximo da linearidade em todas as distâncias de leitura avaliadas, com exceção daquela medida abaixo do centro da placa de carga. Sequencialmente aos pulsos de carga, foram determinadas também as deflexões com a viga Benkelman, objetivando encontrar uma correlação local entre os resultados obtidos a partir dos diferentes equipamentos. As bacias deflectométricas indicaram valores superiores, medidos com a viga, em relação àqueles determinados pelo FWD. Consequentemente, os módulos de resiliência foram maiores quando determinados a partir da retroanálise de leituras efetuadas com o FWD, em relação à viga Benkelman. Em paralelo, foi verificada e quantificada a influência das condições de aderência entre as camadas e da correção, total ou parcial, das bacias deflectométricas, em função da temperatura, nos módulos de resiliência retroanalisados. Constatou-se que a atribuição de aderência total nas interfaces entre as camadas reduz consideravelmente os módulos de resiliência retroanalisados dos materiais granulares. Em relação à correção de temperatura, verificou-se adequada a determinação da rigidez dos materiais granulares e subleito mediante a realização da retroanálise sem nenhum ajuste nas bacias de campo. Tomando estes valores como base, julgou-se pertinente a repetição do procedimento iterativo, com ajuste das deflexões em função da temperatura nas leituras iniciais, determinando assim o novo módulo de resiliência do revestimento.

Há algumas décadas a viga de Benkelman vem sendo utilizada como um meio de controlar a qualidade das camadas de pavimento recém executadas, ao aferir as deflexões máximas na superfície dos materiais. Apesar disto, não existe qualquer referência que auxilie na determinação das deflexões admissíveis, uma vez que nenhuma norma técnica trata sobre os valores aceitáveis para a liberação das camadas. Neste contexto, as responsáveis pela definição dos parâmetros de controle passam a ser as projetistas, que muitas vezes não possuem conhecimento suficiente sobre os materiais de pavimentação para cumprir esta tarefa. O resultado disto são valores de controle sem fundamentos e inconsistentes, que são incapazes de representar de forma fidedigna as condições de campo, gerando uma série de dificuldades em obra. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo fazer uma reflexão crítica sobre o modo como as deflexões de controle são definidas pelas projetistas, analisando as considerações de projeto que podem levar a resultados incoerentes em campo e propondo diretrizes para o aperfeiçoamento desta prática. Para isto, foi feita uma revisão bibliográfica sobre os principais fatores que podem afetar os valores de módulos de resiliência dos materiais e, consequentemente, as medidas de deflexões. Complementarmente, foram revisados valores de módulos de resiliências obtidos em laboratório e retroanalisados em pista. Em seguida, foi estudado o caso da obra de ampliação do Aeroporto Internacional Tom Jobim no Rio de Janeiro, em que resultados insatisfatórios de deflexões obtidas em campo levaram a uma revisão dos parâmetros de controle, revelando os principais equívocos cometidos pela projetista e os pontos críticos do processo de determinação dos valores de controle. Com base nisto, foi feita uma análise crítica das deflexões revisadas, mostrando como a variação de alguns critérios e parâmetros pode afetar os resultados e o que isto representa em termos práticos para o controle deflectométrico. Por fim, foi realizado um refinamento dos valores de deflexões de controle definidos pela projetista. / For decades, the Benkelman beam has been used to assure the quality of pavement construction by measuring the maximum deflections on top of the materials. Nevertheless, there are neither technical standards nor any references that determine a range of acceptable values for deflection. In this context, the definition of these parameters of control is the responsibility of the designers, who mostly do not have the expertise to complete the task. Consequently, the control values tend to be inconsistent and unable to represent in a reliable way the site conditions, creating a number of constraints/shortcomings. Hence, the objective of this dissertation is to undertake a critical analysis on the way the acceptable deflections are determined by the designers, evaluating the project assumptions that can lead to incoherent results on site and proposing guidelines for the improvement of this practice. For this, the main factors that can affect the elasticity of the materials and its deflections were reviewed, in addition to typical values of resilient modulus obtained in laboratory and from backanalysis. Next, the case of the Rio de Janeiro International Airport expansion project was studied. On that occasion, the deflections measured on site during the construction of the pavements were constantly greater than the control values indicated in the project. A revision of the parameters was undertaken by the designer to identify the reasons for the discrepancies and thus, unveiling the critical points of the process. Based on that, a critical analysis on the revised deflections was carried out, showing how the variation of some criteria and parameters can affect the results and what this represents in practical terms for the deflectometric control. Finally, a refinement of the acceptable deflections defined by the designer was proposed.

Há algumas décadas a viga de Benkelman vem sendo utilizada como um meio de controlar a qualidade das camadas de pavimento recém executadas, ao aferir as deflexões máximas na superfície dos materiais. Apesar disto, não existe qualquer referência que auxilie na determinação das deflexões admissíveis, uma vez que nenhuma norma técnica trata sobre os valores aceitáveis para a liberação das camadas. Neste contexto, as responsáveis pela definição dos parâmetros de controle passam a ser as projetistas, que muitas vezes não possuem conhecimento suficiente sobre os materiais de pavimentação para cumprir esta tarefa. O resultado disto são valores de controle sem fundamentos e inconsistentes, que são incapazes de representar de forma fidedigna as condições de campo, gerando uma série de dificuldades em obra. Sendo assim, este trabalho tem por objetivo fazer uma reflexão crítica sobre o modo como as deflexões de controle são definidas pelas projetistas, analisando as considerações de projeto que podem levar a resultados incoerentes em campo e propondo diretrizes para o aperfeiçoamento desta prática. Para isto, foi feita uma revisão bibliográfica sobre os principais fatores que podem afetar os valores de módulos de resiliência dos materiais e, consequentemente, as medidas de deflexões. Complementarmente, foram revisados valores de módulos de resiliências obtidos em laboratório e retroanalisados em pista. Em seguida, foi estudado o caso da obra de ampliação do Aeroporto Internacional Tom Jobim no Rio de Janeiro, em que resultados insatisfatórios de deflexões obtidas em campo levaram a uma revisão dos parâmetros de controle, revelando os principais equívocos cometidos pela projetista e os pontos críticos do processo de determinação dos valores de controle. Com base nisto, foi feita uma análise crítica das deflexões revisadas, mostrando como a variação de alguns critérios e parâmetros pode afetar os resultados e o que isto representa em termos práticos para o controle deflectométrico. Por fim, foi realizado um refinamento dos valores de deflexões de controle definidos pela projetista. / For decades, the Benkelman beam has been used to assure the quality of pavement construction by measuring the maximum deflections on top of the materials. Nevertheless, there are neither technical standards nor any references that determine a range of acceptable values for deflection. In this context, the definition of these parameters of control is the responsibility of the designers, who mostly do not have the expertise to complete the task. Consequently, the control values tend to be inconsistent and unable to represent in a reliable way the site conditions, creating a number of constraints/shortcomings. Hence, the objective of this dissertation is to undertake a critical analysis on the way the acceptable deflections are determined by the designers, evaluating the project assumptions that can lead to incoherent results on site and proposing guidelines for the improvement of this practice. For this, the main factors that can affect the elasticity of the materials and its deflections were reviewed, in addition to typical values of resilient modulus obtained in laboratory and from backanalysis. Next, the case of the Rio de Janeiro International Airport expansion project was studied. On that occasion, the deflections measured on site during the construction of the pavements were constantly greater than the control values indicated in the project. A revision of the parameters was undertaken by the designer to identify the reasons for the discrepancies and thus, unveiling the critical points of the process. Based on that, a critical analysis on the revised deflections was carried out, showing how the variation of some criteria and parameters can affect the results and what this represents in practical terms for the deflectometric control. Finally, a refinement of the acceptable deflections defined by the designer was proposed.