O que são fundações profundas? Saiba mais sobre

Fundações profundas consistem em tipos de alicerces mais fundos que os superficiais. Possuem uma capacidade maior de sustentação de superestruturas através da distribuição do peso da construção. Essa maior capacidade de sustentação acontece devido a atuação das resistências laterais (fuste) e de ponta (base).

O conceito de uma fundação profunda depende na seguinte condição: A cota de assentamento (Zf) é maior do que 4 vezes a dimensão da base ou diâmetro da fundação (B).

Exemplo: Uma estaca com diâmetro (B) de 100 cm, Zf será igual a 4 x 100 = 400 cm.

Uma vez que o assentamento desse tipo de fundação deve ser feito a partir de 3 m abaixo do solo, conseguimos diferenciar através desse fato o tipo de alicerce profundo do superficial.

Fazendo uma breve comparação entre os tipos de fundações profundas e superficiais, de acordo com a NBR 6122, as superficiais dividem a carga da estrutura para o terreno através da distribuição de cargas da base da fundação. Nesse tipo de alicerce somente a resistência de base atua.

Já nas fundações profundas a carga pode ser distribuída através da resistência lateral da fundação, conhecida também como resistência de fuste. Uma vez que isso é simplesmente a força atrito do solo atuando sobre a resistência no corpo de um alicerce.

Confira abaixo alguns tipos de fundação profunda:

• Tubulões;
• Caixões;
• Estacas.

Tubulões como fundações profundas

Tubulões são fundações profundas que têm como característica a perfuração em grandes profundidades, onde seus elementos estruturais são delineados a partir da concretagem de um poço aberto no canteiro de obras.

Esse tipo de fundação possui geralmente uma base alargada. Confira os seus tipos:

• A céu aberto;
• Pneumático.

Tubulão a céu aberto

Este tipo de tubulão é feito acima ou abaixo de um lençol freático, quando o tipo de solo não for determinado como instável.

Um tubulão a céu aberto é composto de 3 partes. A cabeça, o fuste e a base que pode ser alargada ou não.

Uma vez que um tubulão tem o tipo a céu aberto, ele possui algumas características como:

• Formato cilíndrico;
• Recebem somente esforços verticais;
• O diâmetro mínimo necessário do fuste é de 0,70 m;
• É executado em solos coesivos, ou seja, solos com absorção de água dificultada.

Para maiores informações técnicas sobre tubulões a céu aberto, consulte a NBR 6122.

Tubulão pneumático

Conhecidos também como tubulões a ar comprimido, são um dos tipos de fundações profundas escavadas manualmente ou com a utilização de máquinas de escavação se for necessário ir abaixo do nível do mar.

Pode ou não possuir base alargada, sendo necessário a descida nos dois casos. Seja para alargar a base do tubulão ou para deixar a base limpa quando não houver o alargamento.

Não se usa muito atualmente justamente pela sua execução ser muito perigosa para os operários da obra, além de existir métodos de fundação mais eficazes com o avanço da tecnologia.

Para maiores detalhes técnicos e trabalhistas, consultar a NR 18.

Caixões como fundações profundas

Caixões são em resumo, elementos de fundações profundas que se caracterizam pela sua forma de prisma. São instalados por escavação interna, além de serem concretados na superfície.

Na sua instalação, pode se usar ar comprimido e sua base pode ou não ser alargada. Confira abaixo os 3 tipos de caixões.

• Abertos – Divididos por paredes internas em forma de xadrez;
• Pneumáticos – Geralmente são de concreto armado e construídos sobre uma carreira à margem da água ou sobre flutuadores;
• Fechados – Fechados na base e usados exclusivamente em obras marinhas.

Estacas como fundações profundas

Em suma o terceiro tipo de fundação. Esse tipo de elemento de fundação profunda pode ser classificado de diversas formas de acordo com as suas características particulares. Confira na imagem abaixo:

As estacas podem ser classificadas em dois principais tipos:

• Cravadas;
• Escavadas.

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</p><br /><br /><br /><br /><br /><br /> <p><strong>Please include attribution to https://educacivil.com with this graphic.</strong></p><br /><br /><br /><br /><br /><br /> <p><a href=’https://educacivil.com/tipos-de-estacas’><img src=’https://educacivil.com/wp-content/uploads/2020/09/Fundacoes-profundas-tipos-de-estacas.png’ alt=’Fundações Profundas – Tipos de Estacas’ width=’800′ height=’2000′ border=’0′ /></a></p><br /><br /><br /><br /><br /><br /> <p>

Estacas cravadas

Conhecidas também como estacas de deslocamento, esse tipo de fundação utiliza de maquinário de cravação (bate-estacas) que realizam a fixação de estacas no solo.

Vantagens e desvantagens

• Possuem execução mais rápida (+);
• Têm maior controle de qualidade (+);
• Consequentemente geram um canteiro mais limpo (+);
• São mais caras (-);
• Podem ser executadas por percussão ou prensagem, causando vibração no solo (-);
• Podem ser danificadas na execução (-).

Estacas de madeira

São utilizadas geralmente em obras temporárias devido a sua vulnerabilidade a taque de fungos e bactérias decompositoras.

São feitas com troncos de árvores e consequentemente cravadas com um bate-estaca.

Estacas de concreto pré-moldadas

São feitas com concreto armado ou protendido. Podem ser cravadas por prensagem, percussão ou até mesmo vibração. O melhor método será decidido individualmente de acordo com o estudo de solo e necessidades da obra feitas pelo projetista.

Estacas metálicas

Fabricadas com tubos de chapas dobradas, perfis laminados e tubos sem trilhos ou costura, causam menos vibração durante o processo de cravação.

• São executadas por percussão;
• Possuem custo elevado em comparação às estacas de madeira ou concreto;
• Não podem ser utilizadas em terrenos com muitas rochas, com risco de danos ao material.

Pré-moldadas

São cravadas no terreno por prensagem, percussão ou vibração. Possuem também a possibilidade de serem tanto de concreto quanto de madeira ou até mesmo aço.

Não são nem um pouco recomendadas o uso de estacas pré-moldadas de concreto se o terreno possuir grande quantidade de rochedos ou pedregulhos, com o risco de danificar a estaca e prejudicar a resistência da fundação.

Estacas escavadas

São estacas que necessitam de retirada do material durante o processo de escavação do solo.

• Material cavado;
• Não causa vibrações
• Alcança grandes profundidades mesmo com a presença de água;

Estacas moldadas in loco

Como o próprio nome in loco já diz, esse tipo de estaca é montado no local da obra. É realizada com concreto e possui um processo de perfuração prévia antes da montagem.

Podem ser tanto escavadas quanto cravadas. Vai depender do tipo de estaca. Confira os principais:

• Strauss;
• Raiz;
• Franki;
• Hélice contínua;
• Ômega;
• Trado mecanizado.

Estacas tipo Strauss

Na execução deste tipo de estaca, a escavação acontece ao mesmo tempo que a introdução ou cravação. A armação vem logo após, ao mesmo tempo em que acontece a concretagem.

Esse método não causa vibrações no solo, evitando de prejudicar obras vizinhas, além de ser recomendado para terrenos acidentados e regiões com construções antigas.

Infelizmente esse método causa muitos resíduos, podendo prejudicar solos que são moles ou que contêm lençóis freáticos.

Leia também: Sondagem de solo: Saiba seu objetivo e quais tipos existem

Estacas tipo raiz

São escavadas com equipamentos de perfuração rotatórios com execução de ar comprimido, polímero sintético, água ou lama bentonítica. Possui vantagens como poder atravessar e perfurar qualquer tipo de terreno.

Algumas desvantagens também são perceptíveis, já que possuem um custo mais alto que as outras, além de gerar um grande desperdício de água.

Fundações profundas: Estaca tipo Franki

De acordo com a NBR 6122/1996, 3.19, este tipo de fundação caracteriza-se por ter uma base alargada, gerada através da introdução de material granular ou concreto através de golpes de um pilão de uma bate-estaca.

O fuste pode ser composto por elemento perdido, havendo a possibilidade de ser moldado no terreno, ou pode simplesmente ser constituído de um elemento pré-moldado.

Vantagens x Desvantagens

• Suporta cargas bem pesadas (+);
• Esta técnica pode ser utilizada abaixo do nível do mar (+);
• Logística dificultada (-);
• Causa grande adensamento da área ao redor, podendo prejudicar estruturas vizinhas (-);
• Possui custo elevado (-);
• Necessita de um ambiente grande para a obra devido ao equipamento Franki ocupar muito espaço (-).

Confira abaixo algumas NBRs que abordam melhor o assunto (visualize-as no site do catálogo ABNT):

• 6118 – Projeto e execução de obras de concreto armado – Procedimento;
• 6121 – Estacas – Prova de carga;
• 6122 – Projeto e execução de fundações;
• 6489 – Prova de carga direto sobre terreno de fundação;
• 12131 – Estacas – Prova de carga estática – Método de ensaio;
• 13208 – Estacas – Ensaio de carregamento dinâmico – Método de ensaio.

Estaca hélice contínua

Metodologia e execução:

• Perfuração do trado no terreno (parecido com um saca-rolha);
• Concretagem através do tubo vazado que o trado da hélice contínua possui;
• Colocação da armadura (até no máximo 12 m).

Observação: Sempre leve a concretagem da hélice contínua até o nível do terreno. Não procure economizar concreto neste processo.

Afinal, pode acontecer um fenômeno chamado de embuchamento da estaca se você procurar bancar o espertão da obra.

Principais características:

1. Versátil;
2. Se adapta a quase qualquer tipo de terreno;
3. Não causa vibrações;
4. Possui alta capacidade de carga;
5. Pode ser executada tranquilamente abaixo do nível do mar;
6. Estaca operador dependente. Exige um profissional qualificado e experiente para realizar todo o processo;
7. Rápida de ser executada.

Pode ter capacidade de carga de 30 tf até 525 tf dependendo do tamanho do seu diâmetro (30 cm a 100 cm).

O interessante desta técnica é que o equipamento de cravação da hélice contínua possui um computador de bordo onde mostra o prumo, profundidade, velocidade ideal, inclinação, pressão de concreto, entre outros dados para controle de qualidade teóricos.

Embora exista uma técnica específica deste modelo de fundação profunda chamada de alívio, usada quando há uma falta de torque ou arranque. Esta técnica pode gerar deformações no terreno devido à perda de atrito.

Este processo se dá pelo desbarranco do terreno para o trado da hélice contínua, tendo como consequência uma perda de empuxo do solo e desconfinamento do solo.

Com esse desconfinamento, pode acontecer uma perda da capacidade da estaca de distribuir a força através da resistência lateral, gerando problemas para a obra.

Portanto, fique atento com a empresa que você contrata e com o operador do equipamento!

Estaca Ômega

É por definição uma estaca moldada in loco e não produz vibração no solo. A estaca ômega também se comporta como uma estaca de deslocamento por não causar retirada do solo.

Confira abaixo algumas vantagens e desvantagens deste tipo de estaca nas fundações profundas:

• Possui uma produtividade elevada por não gerar muitos resíduos (+);
• Não causam vibrações nem ruídos em sua execução (+);
• É monitorada eletronicamente (+);
• Exigem máquinas de grandes torques;
• Execução operador dependente;
• Concretagem sujeita à qualidade do concreto.
• Possui dificuldade na instalação de armadura em grandes profundidades, tendo um processo de armação fracionado e podendo correr risco de continuidade e desalinhamento (-).

É muito utilizada em solos arenosos pela compactação do solo ocorrer simultaneamente ao processo de perfuração, não tendo perigo de a areia entupir a fundação.

O diferencial da estaca ômega está justamente no diâmetro nominal da hélice que é variável, ajudando na tensão.

Sua metodologia e execução é similar ao método da hélice contínua:

• Perfuração – Executada por meio da cravação da hélice no terreno com torque elevado;
• Concretagem – Acontece através do bombeamento de concreto pelo vazado da hélice após a perfuração. O processo deve ocorrer de forma contínua e ininterrupta;
• Armação – Pode ser realizada durante o processo de concretagem ou após o mesmo.

Se a armação for realizada durante a concretagem, a armadura deve ser soltada conforme a hélice for subindo.

Já se for realizada após o processo de concretagem, pode ser instalada por compressão por pilão, vibração ou gravidade.

Aliás, você deverá ficar atento também com o operador da máquina e com a qualidade do concreto.

Se o concreto não estiver na qualidade ideal determinada pelo responsável técnico, o tempo de início de pega pode acontecer antes do esperado e dificultar o processo de armação.

Algumas precauções durante a execução:

1. Tome cuidado com a locação do centro das estacas;
2. Fique atento a profundidade de perfuração;
3. Observe a verticalidade da mesa de rotação;
4. Velocidade de execução;
5. Armação das estacas;
6. Cota de arrasamento da cabeça das estacas.

Estaca trado mecanizado nas fundações profundas

É conhecida também como estaca trado helicoidal. Confira abaixo algumas características:

• Possuem um diâmetro de 25 cm a 150 cm;
• Geralmente é utilizada para cargas médias;
• Pode alcançar profundidades de até 30 m;

São recomendadas para obras de pequeno, médio e grande porte, apesar de serem utilizadas mais para obras de médio porte, como foi dito acima.

Nestes tipos de obras se encaixam condomínios, fundações residenciais de sobrados, de comércios e até de indústrias.

Como funciona o processo de execução deste tipo de fundação profunda? Confira:

1. Perfuração;
2. Apiloamento e concretagem do furo;
3. Adensamento nos 2 m superiores da estaca;
4. Armação.

Observações Finais

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