Aplicação de métodos geofísicos e mecânicos a pavimentos rodoviários

Abstract

O presente trabalho visa estudar os principais métodos geofísicos e mecânicos passíveis de serem utilizados na caracterização de pavimentos rodoviários flexíveis. Nesse contexto, apresenta duas componentes essenciais: uma fortemente ligada à área da Geofísica ; e outra mais ligada aos métodos habituais de caracterização das camadas que constituem os pavimentos rodoviários. Destacam-se como objectivos fundamentais, avaliar a utlidade dos métodos geofísicos na caracterização de pavimentos rodoviários, estudar a aplicabilidade do método MASW para estimar os módulos de deformabilidade das camadas de uma estrutura de pavimento, e correlacionar os respectivos módulos com os obtidos segundo a aplicação de ensaios mecânicos. Em Portugal, ainda não se verifica uma utilização tão frequente dos métodos geofísicos, como acontece em alguns países europeus. Se a metodologia Georadar apresenta alguma difusão, mais não seja a nível académico, o mesmo não pode ser dito acerca dos métodos sísmicos aplicáveis a pavimentos rodoviários. Entre estes, destacam-se os métodos sísmicos de superfície, estudados por alguns investigadores com o intuito de determinar o perfil de velocidades das ondas S de uma estrutura de pavimento, e consequentemente, obter parâmetros elásticos dos materiais. No que diz respeito aos ensaios mecânicos, duma maneira geral o deflectómetro de impacto tem sido o ensaio não destrutivo mais reconhecido na caracterização estrutural de pavimentos. Por sua vez, os ensaios laboratoriais continuam a desempenhar um papel importante no estudo de diferentes parâmetros que influenciam as propriedades dos materiais e dos pavimentos. Os parâmetros mecânicos determinados com a aplicação de métodos sísmicos e mecânicos, devem ser analisados à luz dos estados de tensão-deformação mediante os quais são obtidos. Desta maneira, é normal que os módulos de deformabilidade determinados com a aplicação dos referidos métodos apresentem valores distintos. Partindo dos pressupostos referidos no último parágrafo, no presente trabalho foram aplicadas algumas das metodologias estudadas na parte teórica desta dissertação. Desse modo, foi possível comparar os módulos de deformabilidade obtidos com a aplicação de métodos geofísicos, mecânicos e empírico-mecanicistas, e averiguar a importância dos processos geofísicos na área dos pavimentos rodoviários.

The aim of this work is to study the main geophysical and mechanical methods that can be used in the characterization of flexible road pavements. In this context, it presents two major components. One strongly linked to the Geophysics Area, and other more related to the standard methods of categorization of the layers that compose the road pavements. The most relevant purposes of the work are: to evaluate the utility of the geophysical methods in the characterization of road pavements; study the applicability of the MASW method to estimate the modulus of each layer of the pavement; and correlate the respective modulus with the ones obtained following the mechanical essays. Portugal still doesn’t show a very frequent use of the geophysical methods, as it happens in some other European countries. If the Georadar methodology presents some diffusion, at least at academic level, the same can’t be said about seismic methods applied to road pavements. Among them, stands out the superficial seismic methods, which are studied by some researchers in order to determine the VS velocity profile of a pavement system and then establish the elastic parameters of the materials. In what concerns to the mechanical essays, the falling weight deflectometer (FWD) has been shown the most recognized nondestructive essay in the structural characterization of pavements. On the other hand, the laboratorial tests still have an important role in the study of the different parameters that influence the material and pavement properties. The mechanical parameters determined through the application of seismic and mechanical methods, should be analyzed looking to the tension-deformation levels from which they are obtained. Thus, it’s usual that the modulus determined by the application of the referred methods presents differing values. Based on the assumptions in the final paragraph, in the present work were studied some of the methodologies applied in the theoretical part of this dissertation. Thus, it was possible to compare the modulus obtained from the application of geophysical methods, mechanical and mechanistic-empirical, and found the importance of geophysical processes in the road pavements area.