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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.3.2007.tde-14012008-161757
Document
Author
Full name
Eilaine de Lourdes Martini de Oliveira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2007
Supervisor
Committee
Suzuki, Carlos Yukio (President)
Bernucci, Liedi Légi Bariani
Fabbri, Glauco Tulio Pessa
Title in Portuguese
Considerações sobre o projeto de acostamentos para rodovias.
Keywords in Portuguese
Acostamento
Pavimentação
Rodovias
Abstract in Portuguese
Os acostamentos exercem funções importantes em uma rodovia, tanto em relação à melhoria das condições operacionais, tais como a capacidade e a segurança viárias, quanto ao desempenho dos pavimentos, protegendo a estrutura da pista principal, melhorando as condições de drenagem e de transferência de carga. Entretanto, os acostamentos têm sido suprimidos ou implantados de maneira incorreta por razões de economia. O presente trabalho reuniu critérios e recomendações existentes sobre a implantação de acostamentos no que diz respeito à sua influência na capacidade e na segurança viárias, às suas características geométricas, aos métodos para a definição do tipo, dimensionamento e sobre os defeitos encontrados nos pavimentos, tanto nos acostamentos quanto nas pistas. Também efetuou análises para mensurar a importância dos acostamentos no bom desempenho de uma rodovia, tanto em relação às condições operacionais, como do desempenho do pavimento. A partir destas análises verificou-se que a supressão de acostamentos em uma rodovia pode reduzir a sua capacidade em 7% e aumentar o índice de acidentes previstos em até 28%. Com relação ao desempenho dos pavimentos, a partir do levantamento das condições funcionais e estruturais dos pavimentos existentes na malha rodoviária pertencente à Divisão Regional DR-2 do Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo (DER/SP) efetuado em 2005, verificou-se que o Índice de Qualidade Final da malha composta por rodovias com acostamentos é superior ao da malha composta por rodovias sem acostamentos. Foram então realizadas análises que verificaram a influência dos acostamentos (i) na vida útil de pavimentos flexíveis e rígidos através da utilização do método de dimensionamento da AASHTO; (ii) na espessura das placas de concreto dos pavimentos rígidos através dos métodos de dimensionamento da AASHTO e da PCA; (iii) nas tensões atuantes nas placas de concreto dos pavimentos rígidos através da análise mecanicista com a utilização do programa EVERFE 2.24. Todas as análises mostraram que os acostamentos melhoram significativamente o desempenho do pavimento da pista principal, seja aumentando a sua vida útil de 100 a 400% ou reduzindo a espessura necessária do revestimento da pista principal em cerca de 25%. Realizou-se também uma análise de custo para orientar a definição do tráfego a ser considerado para o dimensionamento do pavimento dos acostamentos, onde se constatou que o valor de 5% do tráfego total considerado para a pista implica em aumento de apenas 2 a 3 % nos custos totais da pavimentação, sendo recomendável o seu uso. Por fim, propôs-se um Fluxograma para Projeto baseado nas análises realizadas e com o objetivo de orientar a decisão de implantar ou não os acostamentos, assim como fornecer recomendações a serem seguidas em ambos os casos.
Title in English
Considerations about highways shoulders design.
Keywords in English
Highways
Paving
Shoulder
Abstract in English
Shoulders has important functions in a highway, so much in relation to the improvement of the operational conditions, such as the capacity and the road safety, as for the pavements performance, protecting the structure of the mainline, improving the drainage and load transfer conditions. However, the shoulders have been suppressed or implanted in incorrect way for economy reasons. The present work gathered criteria and existent recommendations on the implantation of shoulders related to its influence in the capacity and road safety, to their geometric characteristics, to the methods for the definition of the type, design method and failures in the pavements, in the shoulders and in the tracks. It also made analyses to measure the importance of the shoulders in the good performance of a highway, so much in relation to the operational conditions, as of the pavement performance. Starting from these analyses it was verified that the suppression of shoulders in a highway can reduce its capacity in 7% and to increase the predicted accidents index in up to 28%. Regarding the pavements performance, starting from the functional and structural conditions of the existent pavements in the road mesh belonging to the Regional Division DR-2 of the Department of Highways of the State of São Paulo (DER/SP) in 2005, it was verified that the value of Final Quality Index of the mesh composed by highways with shoulders is superior to the mesh composed by highways without shoulders. Then, analyses were made to verify the influence of the shoulders (i) in the flexible and rigid pavements life cycle through the use of the AASHTO design method; (ii) in the concrete thickness of the rigid pavements through the AASHTO and PCA design methods; (iii) in the stresses in the concrete plate of the rigid pavements through the analysis mechanic with the use of the software EVERFE 2.24. All of the analyses showed that the shoulders improve significantly the pavement performance of the mainline, increasing its life cycle from 100 to 400% or reducing the necessary thickness of the covering of the mainline in about 25%. It also took place a cost analysis to guide the definition of the traffic to be considered in the shoulders pavement design, where it was verified that the value of 5% of the total traffic considered for the mainline increases only 2 to 3% in the total costs of the paving, being advisable its use. Finally, it was proposed a Flowchart for Project based on the accomplished analyses and with the objective of guiding the decision of implanting or not the shoulders, as well as supplying recommendations to be following in both cases.
 
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Publishing Date
2008-02-28
 
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