44a RAPv – REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO
E
18º ENACOR – ENCONTRO NACIONAL DE CONSERVAÇÃO RODOVIÁRIA
ISSN 1807-5568 RAPv
Foz do Iguaçu, PR – de 18 a 21 de Agosto de 2015
ANÁLISE TÉCNICA-ECONÔMICA COM APLICAÇÃO DO HDM-4 NA
GESTÃO DA MANUTENÇÃO RODOVIÁRIA
Karine da Rocha Alves1& Luciano Moisés Sippert Santarem2
RESUMO
Este artigo apresenta uma análise técnica-econômica utilizando o software HDM-4 (Highway Development and
Management) aplicado em um estudo de caso, cujo objeto de pesquisa é uma rodovia federal no Estado do Rio Grande
do Sul, a qual está sob conservação da administração pública. O software HDM-4 foi desenvolvido pelo Banco Mundial
que utilizou experiências, inclusive no Brasil, para aprimorar seus modelos de previsão. Na bibliografia disponível,
foram pesquisados modelos de previsão de desempenho existentes e suas aplicações em um Sistema de Gerência de
Pavimentos (SGP). O departamento rodoviário responsável pela rodovia em estudo, nos últimos anos, tem praticado
alguns programas de manutenção por toda a sua malha, entretanto não há um controle contínuo do desempenho dos
pavimentos, sendo desta forma, pertinente analisar as intervenções mais viáveis a longo prazo para a manutenção
rodoviária. Através de alternativas de projeto criadas a partir de intervenções já utilizadas pela administração e, ainda,
utilizando os dados geométricos e estruturais disponíveis, foi possível verificar o desempenho do pavimento e os custos
para cada alternativa, de alguns segmentos selecionados. Mediante os resultados da análise econômica, sobretudo o
indicador Valor Presente Líquido (VPL), revelou-se uma economia significativa, dependendo da alternativa adotada
pela administração. Constatou-se assim, pela aplicação prática realizada, a importância de um SGP e como o HDM-4
inserido neste contexto pode ser uma ferramenta apropriada de análise técnica-econômica para subsidiar a tomada de
decisão dos gestores.
Palavras-chave: Análise técnico-econômica. HDM-4. Sistemas de Gerência de Pavimentos (SGPs). Modelos de
previsão de desempenho.
ABSTRACT
This article presents a technical-economic analysis using HDM-4 (Highway Development and Management) software
applied in a case study whose research is a federal highway in the state of Rio Grande do Sul, which is under
conservation of public administration. The HDM-4 software was developed by the World Bank which used experiences,
including Brazil, to enhance their forecasting models. In the available literature, performance prediction models were
surveyed existing and their applications in a Pavement Management System (PMS). The road department responsible
for highway under study in recent years, has practiced some maintenance programs throughout its network, however
there is a continuous control performance of pavements, and thus relevant to examine the most viable long-term
interventions to road maintenance. Through design alternatives created from interventions already used by management
1
Analista em Infraestrutura de Transportes do DNIT, Mestranda do PPGEP/UFRGS, Av. Osvaldo Aranha, 99, Porto Alegre/RS,
Brasil, [email protected]
2
Analista em Infraestrutura de Transportes do DNIT, Mestrando do Centro Universitário La Salle – Unilasalle, Av. Victor Barreto,
2288, Canoas/RS, Brasil, [email protected]
and also using geometric and structural data available, we found the pavement performance and costs for each
alternative, some selected segments. From the results of economic analysis, especially the indicator Net Present Value
(NPV), proved to be a significant savings, depending on the alternative adopted by the administration. It was found as
well, for implementing held, the importance of PMS and as the HDM-4 inserted in this context may be an appropriate
tool of technical-economic analysis to support the decision making of managers.
Key words: Technical and economic analysis. HDM-4. Pavement Management Systems (PMSs). Performance
prediction models.
INTRODUÇÃO
A conservação rodoviária pode ser administrada de diversas maneiras, tanto pelo poder público
quanto pelo poder público ou quando concedida, pelo setor privado. Há departamentos rodoviários
que preferem contratos: por indicadores de desempenho, por preços unitários, e ainda, contratos
para um serviço específico de manutenção ou por um conjunto de atividades, de acordo como
conferimos em Chen et al.(2010), que classificou os contratos de manutenção em 14 tipos.
O desempenho dos pavimentos é fator relevante da economia nacional, devido os custos
operacionais dos veículos e nas opções de rotas, entretanto nem sempre há uma reserva de
orçamento suficiente para manter adequadamente uma malha rodoviária, que em geral, apresenta
com pavimentos heterogêneos e em constante expansão.
Antes de decidir qual tipo de contrato será aplicado, as atividades que serão contratadas necessitam
ser definidas. Entretanto a maior parte dos serviços que oneram os custos de manutenção são os
relativos ao desgaste do pavimento. Para cada segmento homogêneo de rodovia, existem fatores que
influenciam diretamente na degradação dos pavimentos, como: clima, tráfego, sistema de
drenagem, estrutura do pavimento e o subleito.
Saber ponderar os benefícios econômicos com os custos investidos, bem como um desejável nível
de desempenho dos pavimentos é um desafio para todos que são responsáveis pela manutenção
rodoviária. Um SGP (Sistema de Gerência de Pavimentos) é uma das formas mais utilizadas nos
países desenvolvidos para planejar e priorizar as intervenções necessárias de manutenção e
reabilitação dos pavimentos.
Com o avanço dos estudos na área dos SGPs, a partir da década de 60, com o objetivo de produzir
parâmetros, métodos e modelos que permitissem a otimização de investimentos em construção e
conservação rodoviária, atualmente dispomos de programas computacionais como o HDM-4
(Highway Develop and Management), desenvolvido pelo Banco Mundial. Esse programa utiliza
modelos de desempenho, que avaliam de forma técnica e econômica os projetos de rodovias, e
permitindo analisar diversas alternativas de soluções para a manutenção e reabilitação dos
pavimentos.
As rodovias brasileiras ao longo de um grande período receberam recursos insuficientes para
oferecer um nível de serviço adequado aos usuários. Mesmo com os vários estudos sobre os SGPs e
o próprio HDM-4, essas ferramentas não são normalmente aplicados pelos gestores do setor
rodoviário brasileiro. Devido o emprego do HDM-4, pelo Banco Mundial, a maioria dos governos
utiliza essa ferramenta nos seus estudos de viabilidade de projetos, mas a implantação de um SGP
exige também a disponibilidade de um banco de dados com as características dos segmentos, que
dificilmente é mantida pelos departamentos rodoviários.
Este trabalho tem como proposta evidenciar a importância de um SGP, através de um estudo de
caso utilizando o programa HDM-4. Os segmentos utilizados no objeto do estudo são de uma
rodovia federal, sobre responsabilidade da administração pública. Serão avaliados diversos tipos de
soluções de projetos para manutenção do pavimento rodoviário num período pré-determinado e,
definida qual alternativa oferece melhor viabilidade econômica e desempenho do pavimento.
A ORIGEM E A EVOLUÇÃO DOS SGPs
As civilizações europeias, como os romanos, franceses e ingleses são considerados os percussores
na construção e administração de redes de estradas, uma vez que iniciaram essas obras há mais de
2.000 anos atrás. (SERAFINI, 2005 apud HAAS, 2001). A preocupação de pavimentar as estradas
para uma maior fluidez no transporte de cargas ocorre desde a época da construção das pirâmides
do Egito (2600-2400 a.C.). Os romanos, grandes conquistadores, assim como estrategistas militares,
implantaram uma boa malha viária e classificaram as estradas de acordo com a sua importância.
Semelhante aos dias de hoje as vias eram compostas por uma fundação e uma camada de superfície,
que variavam de acordo com os materiais disponíveis e a qualidade do terreno natural.
(BERNUCCI et al., 2008)
A utilização de diversos tipos de pavimentos evolui juntamente com as metodologias de
dimensionamento, projeto e técnicas de construção, entretanto algo não mudou ao longo dos
tempos: os pavimentos têm um período de tempo ou “ciclo de vida”. Durante este ciclo, o
pavimento inicia a sua vida em uma condição perfeita até alcançar uma condição ruim. O
decréscimo da condição ou da “serventia” do pavimento ao longo do tempo é conhecido como
desempenho. (DNER, 1998)
Os estudos iniciados na década de 60 pelos técnicos da AASHO (American Association of State
Highway Officials), incluindo o conceito de serventia-desempenho, contribuíram significativamente
para a base tecnológica da gerência de pavimentos. A determinação do desempenho de um
pavimento envolve um estudo do seu comportamento funcional. O termo avaliação funcional foi
introduzido para representar os processos de identificação e caracterização de diversos aspectos
relacionados às condições da superfície de rolamento, incluindo questões relacionadas ao conforto e
à segurança do tráfego. (NAKAHARA, 2005).
A serventia de uma rodovia pode ser expressa pela média das avaliações dadas pelos usuários das
rodovias, sendo que em geral essas avaliações são subjetivas. Entretanto, há características das
rodovias que podem ser medidas objetivamente e que, quando medidas e combinadas de forma
apropriada, são relacionadas à avaliação subjetiva dos usuários sobre a capacidade que a rodovia
tem em servi-los. (SONCIN, 2011 apud CAREY e IRICK, 1960)
Em função dos conceitos de serventia e desempenho, a AASHO Road Test, AASHO (1962)
desenvolveu o Índice de Serventia Atual (ISA), na sigla em inglês PSI. Este índice pode ser obtido
através dos valores médios de Valor de Serventia Atual (VSA), na sigla em inglês PSR, que
proveem de avaliações subjetivas do pavimento variando numa escala de 0-péssimo a 5-ótimo,
correlacionado ás medidas físicas de defeitos adquiridas de avaliações objetivas.
Os estudos realizados durante o AASHO Road Test demonstraram que a maior influência sobre a
serventia do pavimento era a irregularidade longitudinal do perfil superficial. De acordo com
Soncin (2011) apud AASHO (1986), a serventia do pavimento, expressa pelo ISA, é obtida por
medidas de irregularidade longitudinal, visto que é o fator predominante na estimativa do ISA e,
ainda de defeitos do pavimento como trincas, remendos e deformações permanentes.
Em relação aos defeitos frequentes em pavimentos, a progressão do trincamento aparece entre um
dos principais fatores que podem comprometer o desempenho dos pavimentos. O aparecimento de
trincas permite a penetração de água nas camadas inferiores dos pavimentos, causando queda da
capacidade de suporte.
O desempenho de um pavimento sofre influência por uma série de fatores e da interação de seus
efeitos, dos quais Nakahara (2005) apud Rodrigues (1991) destaca os seguintes:







Repetição de cargas do tráfego, responsável pela geração e propagação dos defeitos de
natureza estrutural, como trincamento e deformações plásticas;
Abrasão da superfície do pavimento, gerada pela passagem das rodas de todos os veículos
que compõem o tráfego;
O envelhecimento das camadas asfálticas, provocada pela oxidação do ligante betuminoso e
que é agravado pelas condições ambientais;
As propriedades dos materiais utilizados na construção do pavimento e a sua heterogenidade
ao longo da via;
As condições de drenagem;
A frequência e as práticas de manutenção aplicadas ao longo do tempo; e
A estrutura do pavimento existente.
Diante da complexa rede de interações de fatores que alteram o desempenho ao longo do ciclo de
vida dos pavimentos, os SGPs foram desenvolvidos na década de 60, a partir dos conceitos
formulados pela AASHO (1962) Road Test e estudos realizados no Canadá (CRGA, 1965).
Os SGPs foram concebidos para mudar a tendência dominante de modelos de projeto e construção
para os modelos de reparos e manutenção. O objetivo principal do SGP é a utilização de
informações confiáveis e critérios de decisão que possibilitem o estabelecimento de um programa
de construção, manutenção e reabilitação de pavimentos, dando o máximo retorno possível para os
recursos disponíveis. Para que este objetivo seja alcançado, o SGP deve ser capaz de comparar,
priorizar e alocar os recursos do seu programa de manutenção e reabilitação (M&R).
(BENEVIDES, 2006)
O Índice de Irregularidade Internacional (IRI)
A partir da iniciativa do Banco Mundial, em 1982 para estabelecer uma correlação e um padrão de
calibração para medidas de irregularidade, se obteve como resultado o Índice de Irregularidade
Internacional (IRI – International Roughness Índex).
A American Society for Testing Materials (ASTM), de acordo com a especificação E867-82, define
a irregularidade como “desvios de uma superfície, em relação a uma superfície verdadeiramente
plana, com dimensões características que afetam a dinâmica do veículo, a qualidade de rolamento, a
dinâmica das cargas e a drenagem”. Como essas variações de elevação da superfície afetam a
dinâmica dos veículos por consequência o conforto, a segurança e os custos dos usuários estão
diretamente afetados.
A irregularidade do pavimento de uma rodovia pode variar com o tempo, sendo influenciada por
vários componentes, tais como: problemas construtivos, trincamento, desgaste, deformações e
manutenções realizadas.
O IRI é uma escala de medida de irregularidade baseada num modelo matemático chamado quartode-carro, que simula os movimentos verticais induzidos a uma roda sob velocidade de 80 km/h. Os
movimentos verticais induzidos são acumulados e divididos pela distância percorrida, resultando
num índice com unidade m/km. (SONCIN, 2011 apud SAYERS et al, 1986)
O IRI foi o primeiro índice padrão, largamente utilizado para a medição de parâmetros ligados ás
irregularidades, sendo possível de ser correlacionado com diferentes tipos de medidores de perfil,
cujos resultados são expressos em unidades, como: m/km, in/mi, contagens/km.
MODELOS DE DESEMPENHO
Ao mesmo tempo em que o conceito serventia-desempenho foi se desenvolvendo, também foi
crescendo a preocupação entre os pesquisadores e engenheiros rodoviários em prever o desempenho
dos pavimentos.
Podemos considerar que modelar o desempenho dos pavimentos é uma tarefa complexa, devido a
influencia da interação de vários fatores como: tráfego, clima, processos construtivos, condições de
drenagem, estrutura do pavimento, materiais de construção e política de manutenção.
Haas et al. (1994) apresenta as principais funções dos modelos de desempenho:





Prever as condições futuras do pavimento;
Estimar o tipo e a frequência da manutenção e/ou restauração para segmentos rodoviários
específicos;
Otimizar a condição do pavimento em uma rede rodoviária;
Usar como “feedback”nos projetos de pavimentos;
Uso nas análises de custo de vida dos pavimentos.
De um modo geral a literatura classifica os modelos em determinísticos e probabilísticos ou
subjetivos, diferenciando-se pelos conceitos e formulações usadas no desenvolvimento e no formato
dos resultados obtidos.
Modelos Determinísticos
Para Nakahara (2005) apud Lytoon (1987), o modelo determinístico calcula a vida de serviço do
pavimento, o seu nível de defeito ou outras medidas da sua condição. Os modelos determinísticos
ainda podem ser subagrupados em mecanísticos, mecanísticos-empíricos ou empíricos.
Modelos Mecanísticos: esses modelos excluem todas as interferências empíricas na estimativa da
deterioração do pavimento. São baseados em parâmetros de resposta estruturais como tensões,
deformações e deflexões.
Modelos Mecanísticos-Empíricos: nesses modelos, as respostas estruturais (tensões, deformações e
deslocamentos) são correlacionadas com dados experimentais sobre a evolução da deterioração
estrutural ou funcional dos pavimentos, por meio de análise de regressão. Esses tipos de modelos
são os mais utilizados para previsão de desempenho de pavimentos.
Modelos Empíricos: relacionam um determinado índice de desempenho do pavimento como
variável dependente, através de indicadores subjetivos ou objetivos, como por exemplo, ISA,
irregularidade longitudinal, acúmulo de deformação permanente nas trilhas de roda, aparecimento e
propagação de trincas por fadiga. Como exemplo de variáveis independentes, têm-se as solicitações
de tráfego ou os efeitos do meio ambiente. Utiliza-se nestes modelos geralmente análise de
regressão.
Os modelos determinísticos existentes utilizados para prever a irregularidade longitudinal, na
grande maioria foram formulados através de regressões lineares. Quanto aos modelos de
trincamento estudados, estes levam em consideração os mecanismos que dão origem ao defeito e
controlam a sua evolução ou propagação nos pavimentos. Alguns são empíricos, enquanto outros
mecanicistas-empíricos.
Modelos Probabilísticos ou Subjetivos
Os modelos probabilísticos ou subjetivos são desenvolvidos a partir de processos de transição de
Markov ou semi-Markov, que utilizam matrizes nas quais é estimada a probabilidade de uma
situação presente variar ou não em um tempo futuro.
Estes modelos não utilizam série histórica de dados, que nem sempre encontram-se disponíveis.
Nestes modelos é necessária grande quantidade de especialistas, para o desenvolvimento de
matrizes para cada combinação de fatores, o que implica em um grande número de interações, e
consequentemente desprende tempo na elaboração do modelo.
O SOFTWARE HDM-4
Podemos considerar como marco inicial para o modelo HDM, os estudos elaborados em 1968 pelo
Banco Mundial em conjunto com o Laboratório de Transporte e Investigações de Rodovias da GrãBretanha Transport and Road Research Laboratory (TRRL) e o Laboratoire Central des Ponts et
Chaussées (LCPC) da França. (MIQUEL; HENAO, 2007)
A partir destes estudos e o envolvimento do Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), pode-se
dizer que foi desenvolvido a primeira versão do HDM, denominado de Highway Cost Model
(HCM). Os estudos continuaram com o financiamento do Banco Mundial e, em 1979 o MIT lançou
o Highway Design and Maintenance Standards Model (HDM), também conhecido como HDM-II.
Com o passar das décadas, os modelos foram aprimorados através de resultados experimentais que
serviram de base empírica para o desenvolvimento teórico. Houve a introdução de análises com
maior número de tipos de pavimentos, cálculos dos custos operacionais, aspectos de segurança e
meio ambiente observados em vários países em desenvolvimento incluindo o Brasil. O produto
desse progresso foi a elaboração do HDM-III(1987) e o HDM-4(2000). Nesta última versão foi
conservada a sigla, entretanto o HDM-4 foi denominado como Highway Development and
Management Tool – Ferramenta de Gestão e Desenvolvimento de Estradas.
O modelo HDM-4 é uma ferramenta em forma de software, que pode ser utilizado na gestão de
rodovias, mediante avaliação técnica e econômica das alternativas de projetos. De maneira sintética,
podemos afirmar que o modelo é capaz de prever as cargas de tráfego, os efeitos das obras de
manutenção, a deteriorização do pavimento e os efeitos: sócio-econômicos, ambientais e para os
usuários da rodovia.
Todos os modelos, que compõem o HDM-4, simulam as condições da estrada durante o seu ciclo de
vida e os custos associados a tais condicionantes (custos de construção, conservação e dos usuários)
para um período de análise pré-estabelecido inserido num cenário de circunstâncias.
A estrutura do software HDM-4 é formada por quatro gestores de entrada de dados: uma rede de
estradas, frota, obras e configurações e por três ferramentas de análise para o ciclo de vida da
rodovia (projeto, estratégia e programa), conforme apresentado na Figura 1.
A aplicação das ferramentas de análise é viabilizada através dos modelos disponíveis no software
que simulam ano a ano as condições de cada segmento homogêneo da rodovia, os recursos físicos
consumidos pela operação dos veículos e os recursos utilizados com a construção e conservação
com cada estratégia planejada. Estes modelos estão agrupados da seguinte maneira:


RD - Deteriorização da Rodovia: simula as condições ou o estado de deteriorização;
WE - Efeitos dos Trabalhos: implementa os programas de trabalho e determina os seus
custos;


RUE - Efeitos sobre os Usuários: determina os custos da circulação dos veículos, acidentes e
tempo de viajem;
SEE - Efeitos Sociais e de Meio Ambiente: determina os efeitos produzidos por emissões e
o consumo de energia.
Descrição dos modelos inseridos no HDM-4
a) Modelos de Deteriorização da Rodovia (RD)
Os modelos utilizados no HDM-4, para análise da deteriorização da estrada, são resultantes dos
estudos elaborados por Paterson (1987) que adaptou modelos mecânicos e empíricos, considerados
modelos mecanísticos-empíricos, para desenvolver a versão HDM-III, A modelagem abrange os
seguintes defeitos: trincas por fadiga, desgaste, panelas, trincas nos bordos, deformação permanente
nas trilhas de roda e irregularidade longitudinal, sendo que são apresentadas equações que preveem
o surgimento e a progressão para cada um desses defeitos. (NASCIMENTO, 2005)
Figura 1. A estrutura do HDM-4.
Fonte: Adaptado de PIARC (2010).
Na modelação do RD são consideradas a deterioração do pavimento e da drenagem, em função de
variáveis como: clima e meio-ambiente, tráfego, histórico do pavimento, características geométricas
e estruturais do pavimento e as propriedades dos materiais.
O sistema dispõe de um catálogo de diversos tipos de revestimentos e bases, apresentando
flexibilidade em se trabalhar com rodovias sem e com revestimentos betuminosos e de concreto de
cimento Portland.
b) Modelos de Efeitos dos Trabalhos (WE)
Os principais objetivos dos modelos WE consistem em:

Definir os trabalhos de forma lógica visando alcançar um objetivo padronizado;




Distribuir os trabalhos sobre o período analisado;
Calcular as quantidades físicas de trabalho que será realizado;
Estimar os custos dos trabalhos;
Ajustar a alteração de uma ou mais das características que definem a estrada, como
resultado da aplicação dos trabalhos.
Estes trabalhos estão estruturados hierarquicamente por categoria, classe e tipo, conforme
apresentado no Quadro 1.
Categoria
Classe
Conservação de rotina
Conservação
Conservação Periódica
Especial
Melhorias
Desenvolvimento
Construção
Tipo
Rotina do pavimento
Drenagem
Rotinas diversas
Tratamento Preventivo
Renovação Superficial (ou restauração)
Reabilitação
Emergência
Inverno
Alargamento
Melhora do traçado
Fora do corpo estradal
Atualização
Nova seção
Quadro 1. Classificação dos trabalhos.
Fonte: PIARC (2010).
c) Efeitos sobre os Usuários da Rodovia (RUE)
No HDM-4, os modelos dos efeitos sobre os usuários da rodovia analisam basicamente as seguintes
ocorrências:



Velocidades dos veículos motorizados (velocidade livre, velocidade de congestionamento,
velocidade de operação média anual e velocidade de tráfego média anual), seus custos de
circulação e tempo de viagem;
Velocidades do transporte não-motorizado e seus custos de circulação;
Segurança da rodovia.
O sistema considera os custos dos componentes dos veículos, como custo de: combustível por litro,
salário de motoristas profissionais, valor dos veículos novos, lubrificantes e pneus. O valor dos
custos do tempo de trajeto é obtido através dos tempos de passageiro/hora em atividade de trabalho
ou horas de trânsito de carga.
A segurança da rodovia é avaliada pela taxa de acidentes definido de acordo com um determinado
conjunto de atributos como: classe de rodovia, nível de tráfego e fluxo e, geometria. Para
desenvolver os modelos RUE, o software deve receber as informações dos dados da taxa de
acidentes e seus respectivos custos unitários para cada tipo de gravidade.
d) Efeitos Sociais e Ambientais (SEE)
Os modelos relacionados no grupo SEE se subdividem em balanço de energia e emissões dos
veículos.
Quando trata do balanço de energia, o sistema permite comparar o consumo total de energia do
ciclo de vida como resultado de diferentes políticas de transportes. É possível se obter as diferenças
dos consumos de combustíveis e energia, utilizada pelos transportes motorizados e nãomotorizados; e a energia utilizada durante a construção ou conservação das redes de rodovias.
As emissões dos diferentes componentes emitidos pelos veículos são calculadas em função do
consumo de energia. O modelo analisa os efeitos das emissões resultantes da implantação das
diferentes intervenções e melhorias na rodovia e, ainda, as implicações da mudança da frota, como
por exemplo, a presença de veículos de tecnologia mais avançada.
O sistema não modela os custos dos efeitos ambientais. As informações previstas pelos modelos do
SEE podem ser utilizadas como ferramenta de decisão para explorar projetos além da análise
econômica. Isso é aplicado porque os resultados das análises econômicas dependem de valores
monetários relativos. Podemos ter projetos que economizam no consumo de petróleo, entretanto
oferecem relativamente menos benefícios econômicos num país rico em petróleo. Nesta situação, o
critério de eficiência no uso de energia em cada projeto, colocá-los-ia na mesma posição e auxiliaria
os administradores da rede na tomada de decisão.
As Ferramentas de Análise
O software HDM-4 proporciona ao usuário a análise da viabilidade física, funcional e econômica de
um determinado projeto, bem como permite definir padrões de conservação adotados pela
administração da rodovia.
A opção de análise de projeto permite a avaliação de alternativas de projeto específicas,
comparando-as com um caso básico ou uma alternativa sem projeto. Além de podermos analisar
diversos projetos de manutenção, essa análise também possibilita o estudo de viabilidade de
execução de alargamentos de plataforma e acostamentos, construções de novas pistas ou faixas
adicionais.
A análise de programas é indicada quando o administrador da rede rodoviária necessita hierarquizar
um catálogo de programas de trabalhos a curto e médio prazo, com baixas restrições orçamentárias.
Os projetos pré-definidos são analisados de acordo com os seus níveis de rentabilidade e efeito no
estado da via, a fim de se obter um programa de obras.
Quando se necessita otimizar padrões de desempenho ou custos de curto a longo prazo, o ideal é se
utilizar da ferramenta de análise de estratégia, que permite maximizar o Valor Presente Líquido
(VPL) ou melhorar a condição da rede rodoviária (redução da irregularidade) ou minimizar os
custos para se obter um valor de IRI desejado. Esse tipo de análise considera trechos de uma rede de
rodovias, assim como, as análises de projetos e programas, mas seu diferencial é que também se
pode trabalhar com uma matriz de rede de rodovias dentro da estratégia. A opção de matriz de rede
permite definir um número de trechos representativos usando parâmetros somados, para representar
a rede de rodovias que está em análise.
A Análise Econômica
A análise econômica no HDM-4 é realizada através de indicadores econômicos considerando a taxa
de desconto especificada, usando os fluxos de benefícios e custos, calculados ano a ano, resultantes
das diferentes comparações entre pares de opções de investimentos.
O sistema calcula os seguintes indicadores econômicos: o VPL, a Taxa Interna de Retorno (TIR), a
Relação Custo/Benefício Líquido e os Benefícios do primeiro ano.
Os custos considerados na análise econômica são aqueles que são expressos em termos monetários,
como os custos aplicados pela administração da rodovia com a construção e conservação e os custos
dos usuários da rodovia, calculados pelos modelos previstos em RD, WE e RUE. Os benefícios são
compostos pela redução do custo operacional dos veículos e do tempo de viagem dos passageiros de
automóveis, ônibus e motoristas das cargas.
METODOLOGIA DE PESQUISA
O desenvolvimento deste trabalho busca demonstrar a importância de um SGP aplicado à
manutenção rodoviária. Para tanto propomos um estudo de caso utilizando o software HDM-4,
versão 1.3, para análise de projetos de manutenção.
Durante os estudos e preparo dos dados, foi necessário entender como funciona e sobre quais
fundamentos teóricos o HDM foi criado. Desta forma, apresentou-se uma revisão bibliográfica
sobre os modelos de previsão de desempenho de pavimentos e o surgimento dos SGPs. A
ferramenta computacional, HDM-4, é apresentada, bem como sua estrutura, descrevendo-se o que
cada modelo considera e prevê e as ferramentas de análise que disponibiliza.
Para o estudo de caso, utilizou-se segmentos de uma rodovia que esta sob a responsabilidade da
administração pública federal, sendo aproveitado os dados históricos disponíveis e os levantamentos
realizados durante a elaboração de projetos do Programa Crema 2ª Etapa. O Programa denominado
CREMA, significa Contratos de Reabilitação e Manutenção, sendo que os de 1ª etapa duram dois
anos e as soluções são funcionais. Já os de 2ª etapa são programados para cinco anos e os serviços
são determinados a partir de um catálogo de soluções. Em ambos os casos a manutenção rotineira
perdura por todo o período, sendo medida através de índices de desempenho.
No HDM-4 foram analisadas para um período de 20 anos diversos tipos de projetos de manutenção,
inclusive os que já foram adotados por aquela administração, totalizando 10 tipos de projetos,
conforme detalhado no Quadro 2, durante um período de 20 anos. A alternativa de projeto 1Operação Tapa Buraco foi considerada como base para o sistema HDM-4, uma vez que
corresponde em fazer em se fazer o mínimo necessário.
ESTUDO DE CASO
O estudo de caso em tela trata-se de uma rodovia federal, localizada no Rio Grande do Sul, de
classe de projeto IB, que se encontra com a Administração Pública desde sua implantação. A
definição dos segmentos seguiu a divisão de segmentos homogêneos do projeto de CREMA 2ª
Etapa, bem como todas as características físicas, geométricas, estruturais, de drenagem, de tráfego e
defeitos levantados durante a elaboração desse projeto.
Analisando os estudos de tráfego, concluiu-se que no trecho havia segmentos com tráfego maior
que 5.000 veículos diários e em outros segmentos valores menores que 2.500 veículos diários,
caracterizando dois tipos de segmentos tratando-se de Volume Diário Médio (VDM). Em função do
volume do tráfego, escolhemos seções que representassem os VDMs de cada segmento e, como um
segundo critério as seções com a média de valores de deflexão FWD (Falling Weight Deflections)
aproximadas; o que resultou num total de 21 seções, que totalizam a extensão de 21,68 km.
Intervalo
de tempo
(anos)
Efetivo
desde o
ano de
Descrição
Tapa buraco
1
2011
Executar o mínimo de manutenção, somente trabalhos
de tapa buraco na pista sempre que ocorrer.
Reparos+Remendos
1
2011
Reparos nos dispositivos de drenagem
1
2011
Roçada+Capina+Caiação e Outros
1
2011
Recapeamento esp=3cm
2
2011
Reparos+Remendos
1
2011
Reparos nos dispositivos de drenagem
1
2011
Roçada+Capina+Caiação e Outros
1
2011
Conforme
Condições
2011
Solução CREMA 1ª Etapa
2
2011
Manutenção Crema 1ª Etapa
1
2011
Solução + Manutenção CREMA 2ª Etapa
1
2011
Manutenção Rotineira (PATO) sem recapes
1
2016
Solução + Manutenção CREMA 2ª Etapa
1
2021
Manutenção Rotineira (PATO) sem recapes
1
2026
Solução + Manutenção CREMA 1ª Etapa
1
2011
Solução + Manutenção CREMA 2ª Etapa
1
2013
Manutenção Crema 2ª Etapa
1
2018
Solução + Manutenção CREMA 2ª Etapa
1
2023
Manutenção Crema 2ª Etapa
1
2028
Conforme
Condições
2011
Reparos+Remendos
1
2011
Reparos nos dispositivos de drenagem
1
2011
Roçada+Capina+Caiação e Outros
1
2011
Recapeamento esp=7cm
2
2011
Reparos+Remendos
1
2011
Reparos na drenagem
1
2011
Roçada+Capina+Caiação e Outros
1
2011
Conforme
Condições
2011
Reparos+Remendos
1
2011
Reparos nos dispositivos de drenagem
1
2011
Roçada+Capina+Caiação e Outros
1
2011
Recapeamento esp=7cm
5
2011
Reparos+Remendos
1
2011
Reparos nos dispositivos de drenagem
1
2011
Roçada+Capina+Caiação e Outros
1
2011
Alternativas de Projeto
1 - Operação tapa buraco
2 - Manutenção/Conservação
(Plano de Trabalho Anual PATO) sem condicionantes
3 - Manutenção/Conservação
(Plano de Trabalho Anual PATO) com condicionantes
Itens de Trabalho
Recapeamento esp=3cm, panelas >=1 nº/km e
área total danificada >=40% e intervalo mínimo de
2 anos.
4 - CREMA 1ª Etapa
5- CREMA 2ª Etapa + PATO
6 - CREMA 1ª Etapa + CREMA
2ª Etapa
Recape esp=7cm, panelas >=1 nº/km e área
danificada >=40% e intervalo mínimo de 2 anos.
7 - Recape esp=7 cm a cada 2
anos com condicionantes
8 - Recape esp=7 cm a cada 2
anos sem condicionantes
Recape esp=7cm, panelas >=1 nº/km e área
danificada >=40% e intervalo mínimo de 5 anos.
9 - Recape esp=7 cm a cada 5
anos com condicionantes
10 - Recape esp=7 cm a cada 5
anos sem condicionantes
Quadro 2. Alternativas de projetos.
Fonte: Elaborado pelos autores.
Executar trabalhos de manutenção a partir de Plano de
Trabalho (baseado em estimativas e experiência do
técnico da administração), previsão de tapa buraco,
remendo profundo, recomposição e limpeza dos
dispositivos de drenagem, roçada, capina, recomposição
da sinalização vertical e horizontal, recomposições dos
acostamentos e recape de pequena espessura somente
em alguns segmentos homogêneos a cada 2 anos.
Executar trabalhos de manutenção a partir de Plano de
Trabalho (baseado em estimativas e experiência do
técnico da administração), previsão de tapa buraco,
remendo profundo, recomposição e limpeza dos
dispositivos de drenagem, roçada, capina, recomposição
da sinalização vertical e horizontal, recomposições dos
acostamentos e recapes de pequenas espessuras
somente nas seções que atendam a condicionante.
Solução para pista e acostamento definida no projeto do
programa CREMA 1ª Etapa e conjunto de itens de
manutenção previstos para o programa, repetindo de 2
em 2 anos.
Solução para pista e acostamento definida no projeto do
programa CREMA 2ª Etapa e conjunto de itens de
manutenção previstos para este programa, repetindo em
cada 10 anos (período de dimensionamento para o
projeto CREMA 2ª Etapa) intercalado com manutenção
rotineira (PATO) sem recapes.
Solução para pista e acostamento definida no projeto do
programa CREMA 1ª Etapa que considera no primeiro
ano os trabalhos de manutenção periódica, seguido da
aplicação do programa CREMA 2ª Etapa que se repete
após o período de dimensionamento de projeto de 10
anos.
Solução de recape arbitrada em uma espessura de 7cm,
(sem utilização de um método de dimensionamento
aplicada a todos os segmentos homogêneos) que só
ocorrerá quando as condicionantes da degradação do
pavimento forem alcançadas e não podendo repetir-se
antes do intervalo mínimo de 2 anos. A manutenção
rotineira foi mantida para todos os anos e em todos os
segmentos.
Solução de recape arbitrada em uma espessura de 7cm,
(sem utilização de um método de dimensionamento
aplicada a todos os segmentos homogêneos) que deve
ocorrer a cada 2 anos. A manutenção rotineira foi
mantida para todos os anos e em todos os segmentos.
Solução de recape arbitrada em uma espessura de 7cm,
(sem utilização de um método de dimensionamento
aplicada a todos os segmentos homogêneos) que só
ocorrerá quando as condicionantes da degradação do
pavimento forem alcançadas e não podendo repetir
antes do intervalo mínimo de 5 anos. A manutenção
rotineira foi mantida para todos os anos e em todos os
segmentos.
Solução de recape arbitrada em uma espessura de 7cm,
(sem utilização de um método de dimensionamento
aplicada a todos os segmentos homogêneos) que deve
ocorrer a cada 5 anos. A manutenção rotineira foi
mantida para todos os anos e em todos os segmentos.
O trecho rodoviário estudado foi pavimentado entre 1971 e 1975 pelo batalhão rodoviário do
Exército Brasileiro, em pista simples com tráfego nas duas direções. A estrutura do pavimento
constava de um revestimento de Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) com espessura
de 5 cm e base de espessura variável de macadame hidráulico ou betuminoso. A estrutura dos
acostamentos foi executada com basalto decomposto e revestimento em Tratamento Superficial
Simples (TSS).
A primeira restauração ocorreu entre os anos de 2002 e 2007 através de contrato de CREMA com
financiamento do Banco Mundial. Durante a execução deste contrato foram realizados reparos
localizados, superficiais e profundos, recomposição dos acostamentos com revestimento em
Tratamento Superficial Duplo (TSD), recapeamentos com CBUQ sem e com polímero e Camada
Porosa de Atrito (CPA) em espessuras de 3,5 a 5 cm. Através do Programa CREMA 1ª etapa, entre
2009 e 2010, foi realizada restauração do pavimento objetivando a correção de problemas
funcionais, utilizando soluções de fresagem com recomposição de revestimento em CBUQ de 5 cm
de espessura e recomposição dos acostamentos em TSD.
Os primeiros dados lançados no HDM-4 são o cadastro de cada segmento da rede que será estudada
e suas características de: extensão, largura de pista e acostamento, tipo de tráfego, VDM, clima, tipo
e condições do pavimento. As medidas de irregularidade longitudinal (IRI) foram efetuadas por
perfilômetro a laser. Na Tabela 1, apresentam-se os segmentos homogêneos considerados na análise
e como estão identificados no sistema.
Tabela 1. Características dos Segmentos Homogêneos.
Dados Característicos das Seções
Código dos
Segmentos
Homogêneos
Descrição
Extensão
(km)
VDM
(Motorizado)
SNP (calculado
pelo HDM-4)
IRI inicial
(m/km)
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
91
92
93
94
95
96
97
98
99
484+540 - 485+420
485+420 - 485+920
485+920 - 487+580
487+580 - 488+540
488+540 - 488+960
488+960 - 490+140
490+140 - 491+260
491+260 - 492+060
492+060 - 493+260
493+260 - 493+780
493+780 - 494+380
494+380 - 494+920
514+420 - 518+100
518+100 - 519+260
519+260 - 519+900
519+900 - 520+300
520+300 - 521+460
521+460 - 523+220
523+220 - 523+460
532+460 - 523+880
523+880 - 524+720
0,880
0,500
1,660
0,960
0,420
1,180
1,120
0,800
1,200
0,520
0,600
0,540
3,680
1,160
0,640
0,400
1,160
1,760
0,240
0,420
0,840
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
2285
2285
2285
2285
2285
2285
2285
2285
2285
5,77
6,25
5,43
6,00
6,42
6,34
4,84
5,39
5,28
5,81
5,56
6,02
6,08
5,13
4,54
5,16
6,76
7,74
7,05
7,75
6,82
3,20
3,80
2,60
2,70
3,40
2,60
2,80
2,70
2,70
2,70
4,00
2,50
1,70
1,80
2,50
2,00
1,80
2,40
2,00
1,80
1,80
Fonte: DNIT (2010).
Quanto aos dados de geometria, adotaram-se as médias dos valores sugeridos pelo HDM-4 para
rodovias com predominância de curvas sinuosas e altimetria suavemente ondulada. Todos os
segmentos analisados são denominados pelo HDM-4, como fluxo de velocidade em duas faixas
padrão, com largura de 3,60 m cada e acostamentos de 2,50m de largura. O número estrutural
Structural Number of Pavement (SNP) foi calculado pelo próprio HDM-4 a partir do valor da
deflexão do FWD em mm.
Atualmente, o DNIT realiza estudos para a calibração do HDM-4, sendo que parte destes estudos
foi utilizada neste trabalho quanto á caracterização da frota e dos custos operacionais dos veículos.
Apresenta-se na Tabela 2, a composição do tráfego extraída dos estudos de tráfego realizados para o
Programa CREMA 2ª Etapa. Considerou-se a taxa de crescimento de 3% ao ano para todos os
veículos e, o padrão de fluxo de tráfego foi caracterizado como interurbano.
Tabela 2. Composição do Tráfego.
Composição do Tráfego
Identificação no HDM-4
Automóvel
Pickup
Ônibus 2C
Caminhão 2C
Caminhão 3C
Caminhão 2C2
Caminhão 3C2
Caminhão 3C3
Caminhão 2S3
Caminhão 3S3
Caminhão 3T4
Veículos
Automóvel
Pickup
Ônibus
2C(16), 2C(20)
3C, 2S1
2C2, 2S2, 3S1, 4C,4CD
3C2
3C3
2S3, 3S2, 2C3
3S3
3T4, 3S2S2, 3S2C4
% POSTO 2
VDM 5400
46,14%
9,11%
1,76%
9,00%
11,65%
1,74%
0,18%
0,02%
8,92%
8,94%
2,54%
% POSTO 3
VDM 2285
44,99%
11,86%
1,75%
5,64%
7,66%
1,49%
0,04%
0,09%
14,09%
9,41%
2,98%
Fonte: DNIT (2010).
O clima foi considerado para todas as seções como úmido/subtropical-quente, tendo em vista os
dados obtidos na estação meteorológica mais próxima, onde: as temperaturas mínimas são em
média de 15,5ºC e as máximas de 26,1º C, e a precipitação média ao ano de 1.972 mm.
Os custos dos serviços de manutenção são formados pelos preços do Sistema de Custos Rodoviários
– SICRO2 utilizado pelo DNIT, e estão apresentados na Tabela 3. Entretanto, os custos médios
gerenciais por km/ano, divulgados pelo mesmo departamento, foram observados para que não
fossem ultrapassados anualmente.
Em função dos custos operacionais da frota de veículos estarem referenciados ao mês de novembro
de 2013, os custos dos trabalhos de manutenção foram reajustados para o mesmo período através do
índice de Conservação Rodoviária calculado mensalmente pelo Instituto Brasileiro de Economia da
Fundação Getúlio Vargas e divulgado pela Coordenação Geral de Custos de
Infraestrutura/DIREX/DNIT.
Tabela 3. Custos dos Serviços de Manutenção.
Serviços de Manutenção
Unidade
Custos
Valor Econ. - R$
Valor financ. - R$
km/ano
7.416,66
10.805,34
m²
79,63
116,01
Roçada+Capina+Caiação e outros
Drenagem
km/ano
km/ano,
5.451,25
1.965,42
7.941,92
2.863,41
Manutenção CREMA 2ª etapa (custos gerenciais)
Reparos+Remendos
km/ano
m²
11.273,28
79,63
16.424,04
116,01
Roçada+Capina+Caiação e outros
km/ano
8.292,25
12.080,98
Drenagem
Conservação Rotineira – PATO (custos gerenciais)
km/ano
km/ano
2.980,94
27.386,92
4.342,94
39.900,00
Reparos+Remendos
Roçada+Capina+Caiação e outros
m²
km/ano
79,63
8.292,25
116,01
12.080,98
Drenagem
Recape esp=3cm
km/ano
m²
2.980,94
12,91
4.342,94
18,81
Manutenção CREMA 1ª etapa (custos gerenciais)
Reparos+Remendos
Recap. esp=7cm + Recomp. Acostamentos
m²
47,56
69,29
Reparos+Remendos
Roçada+Capina+Caiação e outros
m²
km/ano
79,63
8.292,25
116,01
12.080,98
Drenagem
km/ano
2.980,94
4.342,94
Fonte: DNIT (2010); (2013).
As Tabelas 4 e 5 informam para cada segmento homogêneo, os serviços de manutenção adotados
nos projetos de CREMA 1ª Etapa e 2ª Etapa e o seus respectivos custos que também utilizaram
como referência o SICRO2.
Tabela 4. Soluções e Custos do Programa CREMA 1ª Etapa.
Segmentos
Homogêneos
64 ao 75
91 ao 99
Intervenções CREMA 1ª Etapa
Pista
Acostamento
F5(100%)
TSD
Manutenção rotineira
Intervenções - CREMA 1ª Etapa
Valor Econ. Valor financ. R$/m²
R$/m²
37,07
54,01
7.416,66
10.805,34
Fonte: DNIT (2008).
Nota: F5(100%)=Fresagem contínua com recomposição de 5cm de CBUQ, TSD=Tratamento Superficial Duplo.
O HDM-4 necessita ser alimentado com os valores econômicos e financeiros, em relação aos custos
de serviços de manutenção. Os valores econômicos são aqueles isentos de impostos ou encargos,
isto é, devem representar o verdadeiro custo de um projeto para a economia de um país. Na revisão
bibliográfica realizada, deparou-se com variações das taxas tributárias divulgadas por sindicatos da
construção civil, então adotou-se a taxa de 45,69% para a carga tributária dos trabalhos de
manutenção rodoviária. (FIESP, 2008)
Na execução da análise dos projetos, foi adotada uma taxa de desconto de 10% ao ano, que se
encontra no intervalo de valores utilizado pelo Banco Mundial para refletir o custo de oportunidade
do capital em países em desenvolvimento. O HDM utiliza a taxa de desconto para calcular o VPL
dos custos e benefícios.
Tabela 5. Soluções e Custos do Programa CREMA 2ª Etapa.
Segmentos
Homogêneos
Soluções CREMA 2ª Etapa
Pista
Acostamento
Custos - CREMA 2ª Etapa
Valor Econ. Valor financ. R$/m²
R$/m²
64
F5(5%) + CPA4
33,79
49,23
65
CPA4
32,39
47,19
66
CPA4
32,39
47,19
67
CPA4
32,39
47,19
68
CPA4
32,39
47,19
69
CPA4
32,39
47,19
70
F5(5%) + H3 + CPA4
46,70
68,04
71
F5(10%) + H3 + CPA4
48,10
70,08
72
F5(5%) + H3 + CPA4
46,70
68,04
73
REP+CPA4
41,91
61,05
74
REP+CPA4
41,91
61,05
75
REP+CPA4
41,91
61,05
91
H3 + CPA4
45,30
66,00
92
Micro(1,5) + CPA4
41,09
59,86
93
F5(100%)+H8+CPA4
71,48
104,13
94
Micro(1,5) + CPA4
41,09
59,86
95
F5(10%) + Micro(1,5) + CPA4
43,89
63,94
96
F5(5%) + H3 + CPA4
46,70
68,04
97
F5(5%) + CPA4
33,79
49,23
98
F5(5%) + Micro(1,5) + CPA4
42,49
61,90
99
Micro(1,5) + CPA4
41,09
59,86
RB(100%)+
TSD(100%)
Fonte: DNIT (2010).
Nota: F5=Fresagem com recomposição de 5cm de CBUQ, TSD=Tratamento Superficial Duplo, CPA4=Camada Porosa
de Atrito de 4cm, H3=Recape de esp=3 cm de CBUQ c/ polímero, Micro(1,5)=Micro Revestimento a frio de 1,5cm,
H8=Recape de esp=8cm de CBUQ c/ polímero, REP=Reperfilagem com CBUQ, RB=Reciclagem com incorp. brita e
material fresado.
RESULTADOS E ANÁLISES
Ao analisar o relatório de indicadores econômicos, verificou-se que todas as alternativas de projeto
são viáveis, na medida em que os respectivos VPLs são todos positivos. Entretanto, a Alternativa 5
– CREMA 2ª Etapa + PATO foi a mais atrativa, uma vez que apresenta o maior valor de VPL,
conforme demonstrado nos dados da Tabela 6.
As alternativas de nº 3, 7 e 9 que foram definidas sem uma metodologia de dimensionamento, mas
com condicionantes relacionadas aos defeitos na pista para que a intervenção de conservação
periódica ocorresse; tiveram seus VPLs maiores, quando comparadas com as alternativas similares
como as de nº 2, 8 e 10 que são sem condicionantes e com período programado. O fato se deve
porque as intervenções só ocorreram nas seções e quando os modelos encontraram o nível de
desempenho estabelecido. Desta forma, os custos de investimentos do órgão rodoviário foram
menores aumentando o valor do VPL.
Tabela 6. Resumo dos resultados.
Alternativas de Projeto
Indicadores
Econômicos
VPL (R$ TIR (%
milhões)
a.a.)
Evolução do IRI médio (m/km)
5
anos
10
anos
15
anos
20
anos
1 - Operação tapa buraco (alternativa BASE)
0,000
0,00
3,1
5,8
12,1
16,0
2 - Manutenção/Conservação (Plano de
Trabalho Anual - PATO) sem condicionantes
52,230
50,20
2,8
3,2
7,3
11,0
3 - Manutenção/Conservação (Plano de
Trabalho Anual - PATO) com condicionantes
89,261
63,40
3,2
3,9
4,0
4,1
4 - CREMA 1ª Etapa
77,756
37,30
2,5
2,8
4,5
9,0
5- CREMA 2ª Etapa + PATO
94,707
36,30
2,3
2,8
2,1
3,0
6 - CREMA 1ª Etapa + CREMA 2ª Etapa
7 - Recape esp=7 cm a cada 2 anos com
condicionantes
8 - Recape esp=7 cm a cada 2 anos sem
condicionantes
9 - Recape esp=7 cm a cada 5 anos com
condicionantes
10 - Recape esp=7 cm a cada 5 anos sem
condicionantes
94,223
37,20
2,0
2,5
2,0
2,5
94,417
61,80
3,2
3,7
2,3
2,5
70,272
24,80
1,6
1,7
1,7
1,6
94,417
61,80
3,1
3,7
2,4
2,8
88,875
32,60
2,0
1,8
1,9
1,9
Fonte: Elaborada pelos autores, a partir dos relatórios de indicadores econômicos e gráfico da média de irregularidade
gerados pelo HDM-4.
O projeto nº 6 – CREMA 1ª Etapa + CREMA 2ª Etapa, aqui estendido para os 20 anos de análise,
foi a estratégia planejada pelo administrador da rodovia, para a maioria das estradas federais. No
entanto, demonstra-se pela análise realizada que em relação a alternativa mais econômica, a
diferença é a execução do programa CREMA 1ª Etapa, que no caso de um sistema de gestão
adequado não deveria ser executado. Entre a alternativa nº 5 mais econômica e a alternativa nº 6
adotada pela administração, a diferença é de R$ 484.000,00 considerando os VPLs encontrados. A
aplicação da alternativa 5 só é possível com a elaboração de projetos e, desta forma, a administração
necessita de planejamento, com previsão da fase de projeto e do momento que deverão ser aplicadas
as intervenções.
A análise dos resultados do HDM-4 aponta que, as alternativas de projeto com efeitos funcionais
como as opções de nº 2, 3 e 4, não são as mais viáveis economicamente se utilizadas de forma
sucessiva e por um longo período. Entre essas alternativas de projeto está a de menor VPL, que em
relação a mais atrativa de todas nos oferece uma diferença de R$ 42,477 milhões. Este valor
equivale a construção de mais de 14 km de estrada, considerando os dados divulgados pelos custos
médios gerenciais do DNIT para o período de novembro de 2013. A alternativa nº 4 prevê, de dois
em dois anos na maioria das seções, a intervenção de fresar e recompor a pista na mesma espessura
retirada, o que neste caso não demonstrou como sendo a melhor opção, tanto no critério econômico
quanto de desempenho.
A evolução das médias das medidas de IRIs estão coerentes com a colocação das alternativas
quando levamos em consideração a redução dos custos dos usuários, entretanto há alternativas
como as de nº 8 e 10 que não estão entre as mais viáveis economicamente, mas os IRIs médios são
os mais baixos. Isso se explica por essas alternativas terem os custos de seus trabalhos para a
administração muito superiores aos benefícios obtidos.
CONCLUSÃO
A utilização do software HDM-4 demonstrou que a administração pode reduzir custos, se estudar
qual a melhor alternativa de projeto é a mais viável economicamente à sua malha rodoviária. Apesar
do presente estudo de caso ter utilizado como objeto segmentos de uma única rodovia, demonstrouse a necessidade da gestão de pavimentos para a definição das atividades de manutenção rodoviária,
considerando que existem rodovias em piores estado de conservação ou com VDM maiores.
Os programas de restauração de um departamento federal ou estadual podem se assemelhar em sua
duração, metodologia de dimensionamento ou até utilizar os mesmos serviços de manutenção
rotineira, entretanto seus orçamentos disponíveis podem ser em escalas incomparáveis. Ao adotar
um SGP, o administrador da malha rodoviária pode ter sido motivado pela vantagem do sistema em
oferecer economia nos investimentos, entretanto há os benefícios de desempenho do pavimento, os
quais os usuários usufruem.
Os resultados das alternativas estudadas, que tinham como objetivo somente uma manutenção
rotineira, comprovam que o desempenho do pavimento representado pela média do IRI é
considerado péssimo ao final do período analisado. Essa constatação indica que o gestor público
nessa situação investe menos, mas não consegue oferecer ao usuário muitos benefícios. Isto quer
dizer que estes investimentos não revertem em economia.
Os melhores resultados econômicos e de desempenho, foram de alternativas que exigiam
condicionantes de deterioração para serem executadas ou que envolviam ao longo do ciclo de vida
intervenções estruturais como o CREMA 2ª etapa, e não meramente funcionais como o CREMA 1ª
etapa. Os critérios utilizados, que serviram de gatilho para condicionar as intervenções, foram
indicadores objetivos como a formação de panelas e trincas (áreas danificadas), que só podem ser
obtidos com a realização da avaliação do pavimento. As avaliações do pavimento estão
compreendidas no fluxograma de um SGP, tanto na alimentação do banco de dados, quanto nas
aferições dos modelos de previsão.
A ferramenta HDM-4 calcula indicadores econômicos e de desempenho dos pavimentos, podendo
ser utilizados na programação das atividades de manutenção e restauração. Entretanto, deve ser
observado que os resultados desse programa computacional, quando utilizado em um SGP, não
podem ser tratados de forma individualizada, pois nem sempre o projeto mais viável
economicamente é o que oferece o melhor desempenho a longo prazo.
Desta forma, o software é utilizado para auxiliar na etapa de avaliação contemplada pelo SGP,
sendo que as etapas de inventário, avaliações do pavimento e classificação dos segmentos, devem
ser atualizadas periodicamente para o andamento do sistema de gestão. O estudo de caso realizado
atingiu seu objetivo, tendo em vista que o HDM-4 expressou através de indicadores econômicos, a
importância da aplicação dos SGPs no planejamento dos programas de manutenção rodoviária.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AASHO (1962). The AASHO Road Test: Report 5 – Pavement research – Special Report 61 E.
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