1. ESCOLHA DO TIPO DE FUNDAÇÃO
FUNDAÇÕES RASAS E PROFUNDAS
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
DEPARTAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E GEOLOGIA
APLICADA - DRHGA
MECÂNICA DOS SOLOS – II
MSC. ENG. CIVIL EVANDRO DE CARVALHO RIBEIRO
2. PROCEDIMENTO GERAL A SER ADOTADO (ALONSO,
1979)
a) Proximidade dos edifícios limítrofes bem como seu tipo de
fundação;
b) Natureza e características do subsolo no local da obra
(presença de aterros com lixo ou matacões; variabilidade das
camadas e a profundidade de cada uma delas; a posição do
nível d’água);
c) Grandeza das cargas a serem transmitidas à fundação;
d) Limitação dos tipos de fundação existentes no mercado local.
3. FUNDAÇÃO RASA
NBR 6122/1996 - A carga é transmitida ao terreno, por
pressões distribuídas sob a base, e em que a profundidade de
assentamento em relação ao terreno é inferior a duas vezes a
menor dimensão da fundação (z < 2b).
De uma maneira geral, esse tipo de fundação não deve ser
usada nos seguintes casos:
Aterro não compactado;
Argila mole;
Areia fofa e muito fofa;
Existência de água onde o rebaixamento do lençol freático não
se justifica economicamente.
Sapatas, blocos e radier.
4. FUNDAÇÕES PROFUNDAS
NBR 6122/1996 - Fundações profundas são aquelas em que as
cargas são transmitidas ao solo pela base (resistência de ponta)
e/ou pelo superfície lateral (resistência de fuste) e a
profundidade é superior ao dobro da menor dimensão e mínimo
de 3 metros.
• estacas, tubulões e caixões.
10. Constituída geralmente de pequenos segmentos (50
cm a 100 cm) de concreto armado ou aço;
Cravadas com auxilio de um macaco hidráulico que
pode reagir contra uma cargueira ou contra a própria
estrutura.
Relacionada com o emprego de reforço de
fundações,
Faixa de carga situa-se em torno de 700 kN.
CARACTERÍSTICAS DA ESTACA MEGA
11. VANTAGENS:
Controle da qualidade do concreto a ser utilizado na
estaca;
Podem ser executadas em locais de difícil acesso;
Não provoca vibrações;
DESVANTAGENS:
Cuidados no transporte e movimentação da estaca
(caso de estaca de concreto armado);
Tempo de execução das emendas das estacas (solda);
CARACTERÍSTICAS DA ESTACA MEGA
16. ESTACAS DE MADEIRA
Primórdios da história da construção civil;
Obras provisórias: eucalipto;
Obras definitivas: ipê, peróba, aroeira, maçaranduba.
17. ESTACAS DE MADEIRA –
CARACTERÍSTICAS GERAIS (NBR 6122/96)
a) A ponta e o topo devem ter diâmetros maiores que 15 cm
e 25 cm, respectivamente.
b) cargas da ordem de 100 a 150 kN.
c) Os topos das estacas devem ser convenientemente
protegidos para não sofrerem danos durante a cravação;
entretanto, quando, durante a cravação, ocorrer algum dano
na cabeça da estaca, a parte afetada deve ser cortada.
18. ESTACAS DE MADEIRA
VANTAGENS:
• Não oferecem problemas de transporte e manuseio;
• Facilidade no corte;
• Facilidade de emenda;
DESVANTAGENS:
a) DURABILIDADE: submersa: praticamente ilimitada;
Variação nível d’água: tratamento da madeira;
b) MATACÕES, devem ser evitadas as estacas de
madeira. Quando se tiver que penetrar ou
atravessar camadas resistentes, as pontas devem
ser protegidas por ponteira de aço.
20. ESTACAS METÁLICAS – CARACTERÍSTICAS
•Constituídas perfis metálicos simples ou compostos laminados ou
soldados, tubos de chapa dobrada ou trilhos;
•Sua faixa de carga varia de 400 a 3000 kN;
•As estacas de aço devem resistir à corrosão pela própria natureza
do aço ou por tratamento adequado (pintura, proteção catódica).
•NBR 6122/96 exige que se desconte uma espessura de 1,5 mm de
sua superfície de contato com o solo (caso não haja proteção);
• Soldas com eletrodos normalmente usados são os do tipo OK 46
(E60) e o OK 48 (E70).
32. VANTAGENS
Pequena vibração;
Sem problemas no transporte e levantamento;
Fácil corte e emenda, o que permite atingir grandes
profundidades;
Alta resistência, o que possibilita a penetração em
camadas compactas;
Apóia-se em camadas mais profundas de maior
resistência e sem perigo de recalque;
ESTACAS METÁLICAS
33. DESVANTAGENS
Corrosão;
Custo relativamente elevado quando comparado com o de
outros tipos de estacas (pré-moldada de concreto e
Franki).
Trilho TR-45 – 45 kg/m; custo R$ 1,68/kg (PINI dez/2012)
01 estaca 10 m de 3 trilhos; R$ 2.268,00.
Estaca pré-moldada de concreto 200 kN – R$ 125,44/m (Sinapi
jan./2013). 01 estaca 10 m 1 peça; R$ 1.254,40.
Franki – R$ 10 m 01 peça 50 cm R$ 200/m – R$ 2.000,00
ESTACAS METÁLICAS
34. ESTACAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO
CARACTERÍSTICAS GERAIS
A faixa de carga dessas estacas é de 200 a 1500 kN.
Seções típicas:
50. VANTAGENS
Boa qualidade do concreto (controle);
Agentes agressivos sem ação na pega e cura do
concreto;
Segurança na passagem de camadas muito moles.
DESVANTAGENS
Transporte e levantamento e da estaca pré-moldada.
Danos às edificações vizinhas (vibração);
Danos durante a cravação em terrenos com presença de
matacões ou camadas de pedregulhos;
ESTACAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO
51. A estaca Strauss é uma fundação em concreto
(simples ou armado), moldada in loco, executada com
revestimento metálico recuperável.
Segmentos de tubos de aço (2,5 m a 5,0 m);
Sonda metálica de escavação;
Auxílio de água na escavação;
Faixa de carga compreendida entre 200 e 800 kN;
ESTACA STRAUSS (MOLDADA IN LOCO)
61. VANTAGENS
• Pouca vibração;
• Fácil execução em solo acima do nível da água;
• Identificação das camadas.
DESVANTAGENS
• Difícil execução abaixo do nível da água;
• Difícil cravação em solo resistente (matacões)
• Risco de seccionamento do fuste em argilas muito
moles.
ESTACAS TIPO STRAUSS
62. ESTACAS FRANKI
• Edgard Frankignoul na Bélgica em 1909
• No Brasil em 1935
• Em 1960 expira a patente – domínio público
Execução bem sucedida depende de:
• Observância ao método executivo
• Uso de equipamento adequado
• Mão de obra especializada e experiente
63. ESTACAS FRANKI – CARACTERÍSTICAS
GERAIS
Estaca de concreto armado moldada in loco.
Faixa de carga das pré-moldadas (de 550 a 1700 kN);
Causa muita vibração.
65. ESTACAS TIPO FRANKI
Método executivo
1- Posicionamento do tubo e formação da
bucha
2- Cravação do tubo mediante pilão de
queda livre
3- Execução da base
4- Colocação da armadura
5- Concretagem com retirada simultânea do
tubo
6- Estaca pronta
80. ESTACAS FRANKI
VANTAGENS
Materiais utilizados simples e universais (areia, brita, seixo, aço);
Grande área da base, fornecendo grande resistência de ponta;
Superfície rugosa do fuste (lateral), fornecendo grande resistência
lateral devido à boa ancoragem do fuste no solo;
Pode ser executada em grandes profundidades (35 m);
Não são limitadas pelo nível do lençol freático.
DESVANTAGENS
Grande mobilização de equipamentos;
Disponibilidade de área de movimentação dos equipamentos em
campo;
Grande vibração e ruído.
85. ESTACA BROCA
VANTAGENS
- Execução em espaços limitados;
- Utilização de poucos equipamentos (cavadeira; trado);
DESVANTAGENS
– baixa capacidade de carga, geralmente entre 4 e 5 tf;
– há perigo de introdução de solo no concreto, no enchimento;
– há perigo, também, de estrangulamento do fuste;
– não existe garantia da verticalidade;
– só pode ser executada acima do lençol freático;
– comprimento máximo de aproximadamente 4,0 m (normalmente entre
3,0 e 4,0 m);
– trabalha apenas à compressão, sendo às vezes utilizada armadura
apenas para fazer a ligação com pilares.
86. ESTACAS ESCAVADAS
SEM USO DE LAMA BENTONÍTICA
EXECUÇÃO
1- Escavação mecânica do furo através do trado ou
caçamba
2- Perfuração executada até a profundidade necessária,
cota de ponta da estaca
3- Posicionamento da armação da estaca
4- Concretagem da estaca
5- Colocação das esperas do pilar imediatamente após a
concretagem. Estaca pronta.
97. ESTACAS ESCAVADAS
SEM LAMA BENTONÍTICA
CARACTERÍSTICAS
1 - Não podem ser executadas abaixo do NA;
• Estrangulamento do fuste em terrenos arenosos ou
argila mole;
• A capacidade de carga é obtida basicamente por atrito
lateral;
• Podem também receber armadura para receber
esforços de tração.
98. ESTACAS ESCAVADAS
COM LAMA BENTONÍTICA
FASES DE EXECUÇÃO
1 - Escavação mecânica com utilização de caçamba e
preenchimento do furo com lama bentonítica.
2 – Conclusão da escavação atingida a cota de apoio da estaca.
3 – Lançamento da armação e início da concretagem.
4 – Concretagem, armazenamento da lama, desarenação e
reaproveitamento posterior, se possível.
5 – Estaca pronta.
Lama bentonítica – cinzas vulcânicas; em repouso é gelatinosa com
ação anti-infiltrante; agitada fluidifica-se (tixotropia)
101. ESTACAS ESCAVADAS
Com camisas metálicas recuperáveis (entubadas)
Serve para escavação de estacas abaixo do lençol freático, e
suas paredes são suportadas por um revestimento metálico
recuperável.
O entubamento justifica-se quando:
1.Parte do terreno envolvente não tem capacidade de
assegurar a moldagem da estaca;
2.O comprimento da estaca é tal que se torna difícil garantir
boas condições de betonagem;
3.Se verifica a presença de agentes agressivos para a cura
do concreto da estaca escavada.
109. ESTACAS ESCAVADAS
VANTAGENS:
Capacidade de carga elevada (acima de 1500 kN );
Sem ruído e vibração;
Inspeção do solo visualmente;
Alta resistência por atrito lateral;
Possibilita a construção de estacas relativamente longas.
DESVANTAGENS:
Grande mobilização de equipamentos;
Disponibilidade de área de movimentação dos equipamentos em
campo;
Estrangulamento do fuste em camadas submersas de argila mole
e areia fofa devido a invasão de lama e/ou água dentro do tubo
(utilização de lama bentonítica).
110. ESTACAS INJETADAS TIPO RAIZ
Histórico
• Década de 50 / Itália
• Em 1970 – apresentada internacionalmente
• Reforço de fundações inicialmente
111. ESTACAS INJETADAS TIPO RAIZ
Processo executivo
1 - A perfuração por rotação com tubo de aço em direção vertical ou
inclinada.
2 - Auxílio de um fluido em circulação (geralmente água). Os detritos
resultantes da perfuração são trazidos a superfície pelo fluido através do
interstício anelar que se forma entre o tubo e o terreno.
3 - A medida que prossegue a perfuração, o revestimento metálico penetra
no terreno e os vários segmentos são ligados entre si por juntas
rosqueadas.
4 – Colocação da armadura.
5 – Injeção de argamassa (cim+areia). Eliminação da água do interior da
escavação.
4 – Quando o tubo de perfuração estiver totalmente cheio com a
argamassa, a sua extremidade superior é tamponada e aplicada uma
pressão com ar comprimido.
123. ESTACAS INJETADAS TIPO RAIZ
VANTAGENS
• Ausência de vibrações;
• Podem ser executadas em qualquer inclinação, absorvendo
esforços inclinados além dos verticais;
• Equipamentos de pequeno porte (locais de acesso difícil).
• Solos com presença de matacões, rocha ou concreto (disco
de corte);
• Reforço de fundações.
DESVANTAGENS
• A água que remove a terra da escavação forma lama;
• Estrangulamento de fuste em camadas de argilas moles
areias fofas.
124. ESTACA HÉLICE CONTÍNUA
Histórico
• Início década de 80 – Europa, EUA, Japão;
• Introduzida no Brasil em 1987;
• Hoje em dia, é possível executar estacas com 1,200
m de diâmetro e 32 m de comprimento.
129. ESTACA HÉLICE CONTÍNUA
Metodologia executiva – Colocação da armadura
Após o término da
concretagem é inserida
dentro do concreto auto-
adensável, por gravidade, a
armação.
131. ESTACA HÉLICE CONTÍNUA
VANTAGENS
• Adaptabilidade na maioria dos tipos de terreno,
exceto na presença de matacões e rochas.
• Ausência de vibrações;
• Alta velocidade de execução.
DESVANTAGENS
• Número de equipamentos limitados no Brasil;
• Não ultrapassam camadas resistentes (matacões).
134. ESTACA ÔMEGA
Metodologia executiva - Perfuração
• O trado penetra no terreno por
rotação, deslocando e compactando
lateralmente o solo, sem transportá-lo
à superfície.
138. ESTACA ÔMEGA
Metodologia executiva - Concretagem
• Concreto bombeado através do
núcleo vazado
• Retira-se o trado girando-o no
mesmo sentido da perfuração
• Concreto auto adensável = Hélice
Contínua
139. ESTACA ÔMEGA
Considerações
• O canteiro de obras é mantido sempre limpo;
• Melhor aderência estaca-solo; oferece maior
resistência lateral por compactação do solo;
