Entenda o que são fundações profundas e saiba quando usar ⋆ APL - Engenharia Geotécncia, de Fundações e Concreto
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APL Engenharia, 3 anos atrás 0 7 min leitura 27554
Neste artigo explicamos em detalhes o que são as fundações profundas, quando elas são indicadas e quais são os principais tipos existentes. Continue a leitura e saiba mais.
O que são fundações profundas e quais são suas características?
As fundações profundas são aquelas que transmitem as cargas por meio do atrito lateral resultante do contato de seu comprimento com o solo — ou da combinação entre a resistência da base com o atrito lateral.
As dimensões da fundação são definidas a partir do carregamento que ela receberá dos pilares. Quanto maior a carga a suportar, maior será a profundidade, diâmetro e a área da seção. É possível, inclusive, ter estacas com diferentes características em uma mesma obra, uma vez que é dependente da solicitação a que cada uma responde. Por exemplo, uma estaca receberá a carga proveniente de diversos pilares de um prédio, enquanto outra, menor carga, podendo então apresentar menor dimensão.
As fundações profundas são indicadas sempre que há impossibilidade técnica de realizar as fundações diretas. Isso pode acontecer devido a três motivos:
porque o solo não apresenta a previsibilidade dos recalques e deformações em suas camadas iniciais de ruptura — ou seja, nas camadas superficiais;
porque a camada resistente está a uma profundidade superior a três metros;
ou porque existem possíveis camadas de solos moles abaixo de solos competentes onde seriam assentes as fundações diretas..
Para cada particularidade deve-se eleger uma fundação apropriada, analisando o comportamento do solo, se há ou não presença de água e, até mesmo, as características do local e vizinhança.
Quando o solo é coesivo, por exemplo, pode ser utilizada uma estaca escavada, uma vez que as paredes laterais tendem a manter a estabilidade.
Já em solos não coesivos, como os arenosos, não há estabilidade durante o processo de escavação, sendo necessário o uso de revestimentos que mantenham a estabilidade das paredes laterais ou estacas de deslocamento, como as estacas metálicas, estacas pré moldada de concreto ou estaca de madeira.
Em solos pedregulhosos, deve-se utilizar um processo executivo que possibilite a perfuração do material rochoso, como a estaca tipo raiz.
Quais são os principais tipos de fundações profundas e como são classificadas?
As fundações profundas podem ser classificadas das seguintes formas:
quanto ao efeito que produzem no solo: se são de grande, pequeno ou nenhum deslocamento;
quanto ao processo de execução: se são moldadas in loco ou pré-moldadas;
quanto à forma de funcionamento: resistência na ponta, resistência na lateral ou a combinação de ambas;
quanto às formas de carregamento: compressão, tração e flexão.
Existem muitos tipos e métodos — como os tubulões, as estacas moldadas in loco e as de deslocamento, também chamadas de pré-moldadas e pré-fabricadas.
Para a escolha do tipo mais apropriado, é preciso verificar o solo, a posição do nível d'água (NA), a possibilidade de acesso logístico ao canteiro de obras, a susceptibilidade a vibrações, a proximidade e as condições das edificações vizinhas.
É uma fundação profunda cuja escavação pode ser manual ou mecânica, ocorrendo a descida de operário, pelo menos, em algum momento — seja para o alargamento da base ou para a limpeza do fundo, mesmo não havendo base.
São parecidos com os tubulões a céu aberto, porém, são utilizados quando é necessário a execução abaixo do nível d'água. O processo executivo conta com a inserção de um revestimento metálico e de uma cabine que pressuriza o tubulão que está sendo escavado, impedindo a entrada de água.
A execução dessa fundação consiste na cravação de um tubo que em sua ponta apresenta uma bucha de concreto que, além de fechar, promove a compactação de uma espécie de base alargada durante a execução, uma vez que arrasta o solo durante o processo de cravação. Para a execução dessa estaca é necessário um bate-estaca, pilões e tubos para revestir o furo.
Seu processo executivo apresenta elevado ruído e impacto, podendo danificar construções vizinhas, não sendo indicado, muitas vezes, para grandes centros urbanos. Além disso, não é indicado para terrenos com matacões e camadas de argila mole saturada — para que não ocorra estrangulamento do fuste.
A escavação é executada por um trado manual e posteriormente concretadas. Apresentam diâmetros e profundidades menores, por isso, normalmente são utilizadas para pequenas cargas. Mesmo com essas restrições é interessante por não provocar vibrações, por servir de cortina de contenção para a construção de subsolos.
O processo executivo consiste na escavação realizada simultaneamente com a introdução, até a profundidade projetada de um revestimento que pode ser recuperado ou não. Após isso, é colocada a armação simultaneamente à concretagem.
O equipamento utilizado para sua execução é leve e simples de utilizar, tornando seu uso indicado para terrenos acidentados ou em regiões com construções antigas ou pé direito reduzido. Além disso, não causa vibrações.
Contudo, é pouco utilizada, pois consiste em um processo executivo que promove muito resíduo, com isso, não pode ser utilizada em solos muito saturados, moles ou na presença de lençol freático.
Estaca a trado mecânico ou rotativo
Apresentam um processo executivo mais barato. Podem ser utilizadas, inclusive, na mesma profundidade do NA desde que sejam utilizadas camisas metálicas. O trado helicoidal fará a extração do solo e o preenchimento com concreto para, então, possibilitar a colocação da armadura. As camisas podem ser retiradas após a concretagem.
O processo executivo da hélice contínua é próximo à metodologia utilizada na estaca trado, porém, a retirada do solo é simultânea à concretagem. Apresentam baixo ruído e ausência de vibrações, além de serem extremamente rápidas, elas atingem elevadas profundidades — aproximadamente, 3 metros. Por isso, são muito utilizadas, desde que não haja impedimento de acesso com os equipamentos ou presença de rochas e matacões.
Essa é uma estaca moldada in loco cuja escavação é feita por meio da perfuração roto-percussiva ou rotativa que desce a camisa metálica como proteção ao fuste. A escavação pode ser feita com auxílio de um fluido estabilizante, como a lama bentonítica ou polímero sintético. Após a retirada do solo, é realizada a concretagem ou apenas o preenchimento com argamassa e a colocação da armadura.
Pode apresentar diâmetros que variam de 150 mm a 500 mm e pode atingir profundidades superiores a 50 metros. Também é possível utilizá-las em todos os tipos de solos, incluindo os com presença de matacões, pedregulhos e rochas.
Também denominada de estaca escavada com injeção. São estacas moldadas in loco, de pequeno diâmetro que podem ou não ter camisas metálicas. Após a escavação recebem a injeção de cimento ou argamassa e são colocadas as armaduras. Além disso, são muito utilizadas em obras em que há dificuldade de acesso, tanto de equipamentos de médio porte quanto os manuais.
As pré-moldadas são aquelas cravadas no terreno por prensagem, vibração ou percussão. Podem ser em concreto, madeira ou aço. São executadas com muita rapidez e, no caso das estacas de concreto, não devem ser utilizadas em terrenos com grande quantidade de matacões ou pedregulhos. No entanto, podem ser usadas tanto acima quanto abaixo do NA.
As fundações profundas são muito comuns em grande parte das obras e empreendimentos construídos no Brasil e no mundo. São diversos os tipos e metodologias existentes e, consequentemente, são indicadas ou não de acordo com as características do solo, da construção a ser realizada e também com a disponibilidade na região em que será a obra.
Por isso, conhecer e entender sobre esse assunto é essencial para definir qual fundação representa o melhor custo-benefício e realizar uma obra bem-feita. Para que isso seja possível, assine nossa newsletter, receba mais conteúdos como este e se torne um expert no assunto!