Estudo da Aplicação de Pavimentos Drenantes em São Bernardo do Campo

Há um tempo atrás começou a circular nas redes sociais um vídeo em que um caminhão basculante despejava sobre o pavimento uma grande quantia de água, que por sua vez, rapidamente infiltrava no pavimento através de seu elevado índice de vazios. Com essa rápida infiltração da água no pavimento, muitos acabavam comentando que talvez essa fosse uma grande solução para para regiões que sofrem com enchentes. Mas seria realmente o Pavimento Drenante uma solução para esse tipo de problema?

Muitos que assistiam a esse tipo de vídeo viral na internet desconhecem das principais funções de um pavimento. O pavimento é uma estrutura não perene sobre um solo de subleito, composto por diversas camadas e que tem por função resistir aos esforços horizontais e verticais do tráfego e de ações climáticas. O revestimento, que é a camada superficial do pavimento, e em pavimentos flexíveis é composto por misturas asfálticas, pode ser densa ou não. Dessa forma surge o pavimento drenante, conhecida no meio técnico também como Camada Porosa de Atrito.

O pavimento drenante é um revestimento que possui de 18% a 25% de vazios, e com isso elevada capacidade de drenagem e de infiltração de água. Entretanto, essa água não pode percolar até as camadas inferiores pois acabaria diminuindo a capacidade de suporte do solo, resultando em defeitos na estrutura. Dessa forma, a Camada Porosa de Atrito é acompanhada de uma drenagem subsuperficial, logo abaixo da camada porosa, responsável por encaminhar a água até caixas coletoras. Diferente do que muitos acreditam, a água não deve infiltrar no solo de subleito pois isso resulta em defeitos como trincas, fissuras e recalques da estrutura.  A Figura 1 ilustra a estrutura do Pavimento Drenante.

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Figura 1 – Estrutura do Pavimento Drenante. Fonte: Departamento de Vias Públicas do Município de São Bernardo do Campo (2009)

O estudo de caso realizado foi realizado em uma região de São Bernardo do Campo que no início dos anos 2000 adotou o CPA, resultado de uma lei que só permitia a utilização de pavimentos drenantes em áreas de mananciais. A primeira análise realizada foi em relação ao solo de subleito. Foi coletada uma amostra representativa do solo de subleito local, a qual foi levada até o laboratório do Centro Universitário FEI. O solo foi ensaiado para obter parâmetros importantes como granulometria, peso específico e umidade ótima com base na NBR 6457, utilizando-se de Energia Proctor Normal.

Após a determinação da umidade ótima, foi realizado o ensaio do Índice de Suporte Califórnia (CBR). Dessa forma, o solo local apresentou uma resistência a penetração do pistão padronizado de 10% de resistência da brita padrão. Determinado o CBR, foi possível realizar o dimensionamento da estrutura do pavimento e comparar com o utilizado na região.  A Figura 2 ilustra um  possível subdimensionamento da estrutura atualmente em uso, em relação ao obtido com os ensaios.

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Figura 2 – Comparação de Dimensionamentos. Fonte: Autor (2017)

A segunda etapa foi uma análise hidrológica de bacias de contribuição. Essa análise tinha como função determinar a vazão de água que era precipitada e precisava ser drenada pelo sistema. Para essa análise utilizou-se de um mapa fornecido pela EMPLASA, traçando as bacias e equacionando pelo método Racional. Com esse método obteve-se uma vazão de aproximadamente 714 litros por segundo. A vazão encontrada não é muito elevada e não necessita de um sistema de percolação interna ao pavimento para ser drenada. Como forma de comparação, a utilização de três bocas de lobo simples de 50 litros por segundo a cada 100 metros poderiam drenar essa vazão. Essa fração poderia ainda diminuir caso fosse adotado um sistema com bocas de leão duplas, 300 litros por segundo. Dessa forma, com base na análise hidrológica a adoção de um pavimento que permite percolação interna parece precipitada.

Foi realizado ainda uma análise de gerenciamento de pavimentos flexíveis pelo método do PCI, Pavement Condition Index. O PCI é um método de análise da qualidade do pavimento, que tem por função classifica-lo com base em uma nota atribuída as patologias encontradas. O pavimento drenante analisado apresenta diversas patologias como trincas longitudinais, trincas transversais, buracos e trincas em bloco (couro de jacaré) que demonstram o final de sua vida útil. A Figura 3 ilustra algumas dessas patologias.

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Figura 3 – Patologias encontradas na presença de CPA. Fonte: Autor (2017)

As diversas patologias que o pavimento apresenta recebem uma nota 28/100, sendo 100 um pavimento em perfeito estado de conservação. Segundo o Instituto do Asfalto, o PCI entre 0 e 30 necessita de uma reconstrução do pavimento. Com base nas visitas realizadas ao local em dias chuvosos, foi possível identificar ainda uma patologia decorrente da colmatação dos vazios do pavimento. Os pavimentos drenantes necessitam de manutenções preventivas frequentes para evitar essa patologia, que pode diminuir de um ano para o outro cerca de 50% da capacidade de drenante do pavimento. A Figura 4 ilustra o pavimento drenante com lâmina d’água.

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Figura 4 – Efeito da Colmatação dos Vazios do Pavimento Drenante. Fonte: Autor (2017)

Atualmente a prefeitura de São Bernardo do Campo abandonou a utilização de Pavimentos Drenantes para áreas de mananciais, tendo realizando algumas manutenções com pavimentação densa. Com base nas análises realizadas nesse estudo de caso, observa-se que embora o pavimento drenante apresente elevada capacidade de drenagem, ele acaba sendo desnecessário em algumas ocasiões e pode levar até a patologias e diminuição da vida útil devido a percolação interna. Para locais com grande fluxo de veículos, podendo levar a aquaplanagem, a solução em pavimentos drenantes pode ser interessante para evitar acidentes. Entretanto, para áreas urbanas os pavimentos drenantes acabam não sendo tão eficazes pois a drenagem pode ser realizada com bocas de lobo e sarjetas, evitando percolação interna e diminuição da capacidade de suporte do solo de subleito.

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Fontes:
CAVA, F. H; PEIXOTO, C.F; “Análise da Relevância de Pavimentos Drenantes como Auxiliar na Minimização de Enchentes“. São Bernado do Campo, 2017.

SUZUKI, C. Y; AZEVEDO, A. M; KABBACH, F. I. “DRENAGEM SUBSUPERFICIAL DE PAVIMENTOS”. São Paulo: Oficina de Textos, 2013.

CEDERGREN, H. R. “DRAINAGE OF HIGHWAY AND AIRFIELD PAVEMENTS”. New York, 1994.

BALBO, J. T. “PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA”. 1° Edição. São Paulo: Oficina de Textos, 2007.

BERTOLLO, S.A.M. “CONSIDERAÇÕES SOBRE A GERÊNCIA DE PAVIMENTOS URBANOS EM NÍVEL DE REDE”. Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. São Carlos, 1997.

NASCIMENTO, H.R; REIS, R.M. “CAMADAS POROSAS DE ATRITO COM UTILIZAÇÃO DE ASFALTO MODIFICADO COM POLÍMEROS”. São Paulo, 1999.

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