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Antes de iniciar o dimensionamento das camadas e dos componentes de uma via permanente é necessário definir previamente o local de origem e do destino da ferrovia, a fim de realizar um estudo geométrico do traçado da via. É necessário definir o objetivo do transporte, se será utilizado como transporte de carga ou de pessoas, e as características do veículo, como carga por eixo e a frequência operacional máxima e mínima.
As misturas utilizadas para camadas de base e de sub-base devemser executadas. preferencialmente, em centrais misturadoras para garantir as propriedades da mistura. A mistura só pode ser realizada diretamente na pista caso seja utilizado material local.
Segundo o DNIT 141/2010, a espessura da camada não deve ser inferior a 10 centímetros e nem superior a 20 centímetros. Caso a espessura exigida em projeto seja superior a 20 centímetros, deve-se dividir em camadas parciais que atendam o limite imposto.
As cargas atuantes sobre os trilhos podem ser dividas nas horizontais e verticais. A carga total é a somatória da carga por roda, da carga por aceleração lateral não compensada, pela carga do vento e pelo carregamento dinâmico. Na Figura 1 é possível identificar onde ocorre a aplicação das cargas horizontais e verticais nos trilhos.
O subleito é a camada final da terraplanagem e deve apresentar certa regularização para as próximas camadas. Segundo a DNIT 137/2010, a regularização do subleito deve ser feita com o próprio solo, apresentando expansão menor ou igual a 2%, e com índice de suporte Califórnia (CBR) e compactação determinados pelas normas do DNER 49/94 e DNER 129/94, respectivamente. Os ensaios de caracterização do solo de subleito devem ser realizados a cada 200 metros de pista, para compactação, e 400 metros para o ensaio de CBR. Em áreas de até 4000 m² devem ser coletados pelo menos 5 amostras.
Para o controle de execução, deve ser realizado ensaio de umidade higroscópica imediatamente antes da compactação da camada, segundo DNER 052/94. O ensaio é realizado para cada 100 metros de pista, por meio do “speed test”. A Figura 1 ilustra o ensaio.
Para o dimensionamento dos elementos que compõem a superestrutura da via permanente é necessário definir, e quantificar, os esforços atuantes na via. Nas ferrovias, os eixos dos veículos ferroviários geram esforços nos trilhos, que são transmitidos para dormentes e desses para o lastro e sublastro. Essas camadas granulares atuam como um apoio elástico para a estrutura.
Abaixo do sub lastro de uma via férrea é encontrada a plataforma, a qual é o conjunto de procedimentos construtivos que dão forma a seção transversal e adequam o terreno local da via permanente. Dessa forma, a plataforma é o topo da camada final de terraplenagem, ou seja a parte superior da infraestrutura.
A Plataforma pode ser constituída de uma ou mais camadas de solo local, cortes ou aterros, com espessuras variando de 15 a 20 centímetros. Caso o solo apresente mais do que 5% do solo passante na peneira #200, deve receber tratamento granulométrico ou tratamento químico para anular a formação de lama.
A técnica de grooving utiliza o mesmo equipamento que o Grinding, e o que os diferencia é sua função e a aparência. Enquanto o grinding tem como objetivo rejuvenescer a superfície e a textura, o grooving é uma técnica que tem como objetivo reduzir a aquaplanagem e os acidentes.
Assim como o grinding, o grooving é uma técnica muito utilizada em pavimentos aeroportuários para melhorar o contato entre as rodas das aeronaves e o pavimento, aumentando dessa forma a segurança em operações de aterrissagem.
O Sub-Lastro (sub ballast) é uma camada intermediária entre a plataforma e o lastro ferroviário. Dentre as funções do sub-lastro destaca-se a de complementar a capacidade de suporte da estrutura, completando o lastro para distribuir as tensões.
O sub lastro segue um princípio parecido com o das sub-bases de pavimentos rodoviários, sendo utilizada quando a espessura de lastro for maior do que 40 centímetros. Entretanto, o sub lastro também tem como função impedir a penetração de solo no lastro a e servir como uma camada drenante para proteger o solo da chuva.
O lastro ferroviário, assim como as camadas de pavimentos rodoviários, devem apresentar espessuras adequadas que consigam dissipar e distribuir de forma uniforme as tensões que vem dos veículos ferroviários. Isso é necessário para que as tensões verticais no topo da camada de sublastro e subleito não ultrapassem a capacidade de suporte dessas.
Os dormentes ferroviários são assentados sobre camadas de pedra britada, chamada de Lastro (Ballast). O lastro é uma camada constituída de material granular que tem como objetivo suportar a grade da via férrea. O lastro envolve os dormentes também nas laterais e longitudinais, para impedir a movimentação destes.
Além da Inércia 