O atual método de dimensionamento de pavimentos flexíveis utilizado no Brasil, conhecido como método do DNER, tem como principais parâmetros de entrada o ISC (Índice de Suporte Califórnia) e o número N. Por ser empírico, o método é baseado em observações de desempenhos de pavimentos feitas ao longo de anos de pesquisa na pista experimental AASHTO, na década de 1950, utilizando-se tais parâmetros protege-se excessivamente o pavimento contra o cisalhamento do subleito, porém não é levada em consideração a fadiga do revestimento asfáltico, principal patologia encontrada nas rodovias brasileiras nos dias atuais. Além disso, não é considerado no método o cálculo de tensões, deformações e deflexões na estrutura, que podem levar ao aparecimento de fissuras. A partir disso, surgiram conceitos mecanísticos-empíricos que, fazendo uma análise através de softwares, utilizam-se da Teoria da Elasticidade, aliando bases empíricas com mecanicistas, para determinação da resposta do pavimento às cargas, as quais a estrutura é submetida e que levam ao surgimento de defeitos nas camadas superiores. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo o dimensionamento da estrutura de um pavimento pelo método do DNER, seguido de uma análise empregando-se os conceitos mecanísticos, para que se possa adequar o pavimento dimensionado pelo método brasileiro e que ele possa resistir aos esforços que levarão à fadiga da mistura asfáltica. Para isso, uma amostra de solo foi coletada de um trecho da duplicação da RSC-287, na cidade de Santa Cruz do Sul, para a realização de ensaios de caracterização, compactação e determinação do valor de ISC para o dimensionamento do pavimento pelo método do DNER. Na sequência, foi realizado o ensaio triaxial de cargas repetidas para a determinação do módulo de resiliência do solo estudado, que servirá de parâmetro de entrada para análise da estrutura do pavimento, através da ferramenta AEMC do software SISPAV. Os valores, tanto de ISC quanto de módulo de resiliência das outras camadas constituintes do pavimento, foram determinados com base em bibliografia existente. Para análise da estrutura dimensionada também serão empregados modelos de previsão de desempenho desenvolvidos e calibrados por pesquisadores do país. Por meio da realização deste trabalho, espera-se como resultado da análise da estrutura, a partir de conceitos mecanísticos-empíricos, uma vida útil de fadiga do pavimento inferior à vida adotada para o dimensionamento pelo método utilizado no Brasil, visto que o mesmo desconsidera o efeito de fadiga do revestimento asfáltico para dimensionar a estrutura.