Pista seca

Por Silvana Maria Rosso

Bom funcionamento do sistema de escoamento de águas pluviais preserva o pavimento e evita acidentes. Quando Tresaguet, Metcalf, Telford e McAdam – pioneiros das técnicas de pavimentação – descobriram a necessidade de se manter os leitos viários secos, surgiram os primeiros fundamentos que balizam até hoje a drenagem de rodovias. A água – a infiltração dela no pavimento – sempre se soube ser a principal causa de deterioração precoce do pavimento, demandando, desde então, cuidados específicos de projeto.

A drenagem consiste no conjunto de operações e instalações destinadas a remover os excessos de água das superfícies e do subleito da estrada. Visa coletar, conduzir e lançar, o mais rápido possível – e em local adequado – toda água que se origina, percorre ou atravessa a plataforma viária, "que possa comprometer a segurança do usuário, a estabilidade geotécnica do maciço ou a vida útil do pavimento", descreve o engenheiro civil Carlos Yukio Suzuki, professor doutor da Poli-USP, diretor técnico da Planservi, empresa especializada em projeto e consultoria. A drenagem evita a degradação da plataforma viária, prolonga a vida útil do pavimento, reduz os custos operacionais dos veículos e dos usuários, os índices de acidentes e preserva as propriedades lindeiras.

Por se tratar de um país tropical, onde as chuvas intensas ocorrem com freqüência, o Brasil registra muitos problemas de drenagem do pavimento. "A ação prejudicial da água pode ocorrer por meio de precipitações, das infiltrações, da condução através de talvegues, ou mesmo sob a forma de lençol freático", destaca o engenheiro Gabriel de Lucena Stuckert, responsável por normas e treinamentos do IPR (Instituto de Pesquisas Rodoviárias), do DNIT (Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transportes), do Ministério dos Transportes.

Os pavimentos bem drenados exigem gastos menores com manutenção e recuperação e resultam em uma maior vida útil que suas contrapartidas não drenadas. "São mais econômicos ao longo do tempo", ressalta José Leomar Fernandes Júnior, professor doutor do Departamento de Transportes, da Escola de Engenharia de São Carlos.

Riscos da umidade
A infiltração de água na estrutura do pavimento e a manutenção de níveis elevados de umidade no seu interior são causas importantes relacionadas ao desempenho insatisfatório do pavimento. "O resultado da exposição contínua à umidade tem como principais conseqüências a perda de rigidez das camadas de fundação com a saturação e a degradação da qualidade dos materiais pela interação com a umidade, culminando com a progressão dos defeitos de pavimento, em especial o trincamento do revestimento (tanto asfáltico quanto concreto de cimento Portland) e o aumento da irregularidade longitudinal com o tempo", justifica o engenheiro Marcos Dutra de Carvalho, especialista em pavimentos, da ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland).

Cuidados
Correlacionar adequadamente a intensidade, a duração e o tempo de recorrência das precipitações pluviométricas medidas no local, estabelecer corretamente os seus tempos de concentração, e selecionar convenientemente os dispositivos de drenagem a serem implantados são os principais cuidados a serem tomados ao se projetar o sistema de drenagem. Para Stuckert, engenheiro do IPR, "a principal falha de um projeto é o dimensionamento hidráulico inadequado dos dispositivos de drenagem selecionados, incompatível com as descargas de projetos calculadas para os mesmos".

Dimensionamento
O projeto adequado de um sistema de drenagem subsuperficial de pavimentos deve cumprir as seguintes etapas: determinação do volume de água que infiltra na estrutura; dimensionamento hidráulico da camada drenante (determinação da espessura e do coeficiente de permeabilidade do material empregado); dimensionamento dos drenos longitudinais subsuperficiais coletores, incluindo a definição do espaçamento entre as saídas d'água.

A vazão prevista, decorrente da infiltração pelo revestimento, deverá percolar através da camada drenante, de forma que não seja atingida a saturação, e ser coletada pelos dispositivos adequados (drenos longitudinais de borda ou transversais). Para que isso ocorra, é necessário o controle das características geométricas e geotécnicas de cada camada, garantindo-se o escoamento através do conceito da hidráulica dos meios porosos.

A atribuição de um sistema de drenagem subsuperficial adequado tem influência significativa na determinação da espessura necessária para a estrutura de pavimento. "No entanto, o método do DNER/DNIT não faz nenhuma menção direta acerca da influência da umidade excessiva no dimensionamento do pavimento, apenas observando quanto ao posicionamento do lençol freático, que deve estar rebaixado a pelo menos 1,5 m do topo do subleito pela instalação de drenos profundos", diz Carvalho, engenheiro da ABCP.

Conforme Angela Martins Azevedo, mestranda na Poli-USP e engenheira da Planservi Engenharia, "análises de desempenho desenvolvidas com o modelo apresentado no método da AASHTO/1993 indicam a sensibilidade quanto aos efeitos deletérios da drenagem". De acordo com o método, para o dimensionamento do pavimento é necessária a atribuição de um coeficiente associado ao desempenho previsto do sistema de drenagem subsuperficial. Normalmente, adota-se que esse será "bom" ou "muito bom". No entanto, ela enfatiza, caso não seja verificada a compatibilidade entre os materiais (suscetibilidade à água, granulometria e permeabilidade), corre-se o risco de não haver continuidade para o escoamento da água e desta não alcançar a camada drenante/dreno subsuperficial. O desempenho do sistema, portanto, não será aquele esperado no dimensionamento.

Para pavimentos asfálticos, a variação da vida útil estimada pode ser da ordem de 50%, caso o sistema de drenagem subsuperficial não trabalhe de forma adequada. Podem ser obtidas, ainda, variações mais significativas da vida útil, entre 75% e 90%, em análises considerando péssimo funcionamento dos dispositivos de drenagem subsuperficial, provocado, por exemplo, pela incompatibilidade hidráulica dos materiais constituintes, tanto da estrutura do pavimento quanto da drenagem (restringindo o escoamento da água no interior do pavimento de forma que esta fique acumulada).

Caso o sistema de drenagem subsuperficial seja ineficaz, o desempenho da estrutura de pavimento fica comprometido. Dessa forma, não basta apenas dotar o pavimento do sistema de drenagem subsuperficial e atribuir um coeficiente supostamente adequado ao dimensionamento para que ele seja considerado drenante. "Uma análise hidráulica do sistema proposto agrega à estrutura que será implantada as características de drenagem esperadas pelo projeto", afirma o engenheiro Suzuki, professor da Poli-USP. Segundo ele, o dimensionamento de sistema de drenagem subsuperficial deve considerar as características físicas e hidráulicas dos materiais previstos e verificar a continuidade hidráulica do sistema, com o objetivo de estabelecer de forma racional os coeficientes a serem utilizados no projeto de pavimentação.

SP-70 – Rodovia Ayrton Senna
Trecho: São Paulo–Guararema
Cliente: Dersa
Projeto: Planservi
Data: anos 80
Pavimento: tipo asfáltico semi-rígido
Escopo: drenagem da água livre, proveniente de infiltração pelas trincas superficiais, através de dispositivos de drenagem superficial, profunda e subsuperficial.

SP-348 – Rodovia dos Bandeirantes
Trecho: Campinas–Limeira
Pavimento: tipo asfáltico invertido
Cliente: AutoBAn
Projeto: Planservi
Data: anos 90
Escopo: drenagem da água livre infiltrada pelas bordas do pavimento, por meio de dispositivos de drenagem superficial, profunda e subsuperficial.

http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/126/imprime61998.asp