ESTACA DE AREIA E BRITA

A cidade de Recife está situada em uma região de  origem flúvio-marinha de sedimentos recentes e não consolidados, apresenta um solo com condições bastante complexas para fundações de edificações. O seu solo é constituído por camadas de areias finas e médias, fofas, seguidas por camadas de argila orgânica mole ou areias compactas. A presença de solos com argila mole muitas vezes exige fundações em estacas com mais de 30 metros de comprimentos, com custo muito elevado. Desde a década de 70 foi iniciado técnicas de melhoramento de terrenos arenosos através de estacas de compactação de areia e brita. Esta técnica possibilitou a adoção de fundações superficiais em locais que requerem fundações profundas.

Existem várias técnicas de melhoramento de solos, dentre estes estão aqueles que promovem um aumento da densidade do solo, tais como: compactação superficial; compactação pesada (ou profunda); vibro-compactação profunda  (“vibro-flotation”); compactação por cravação de estacas; drenos de areia; utilização de sobrecarga; pré-saturação (para solos colapsíveis ou expansivos); utilização de explosivos; entre outros.

O método de compactação para um projeto, depende do tipo de solo e seu estado natural, tipo e utilização da estrutura projetada, além da profundidade da camada a ser melhorada e grau de compactação exigida, localização do nível d'água, riscos envolvidos, disponibilidade de equipamentos e tempo, experiência local e custos.

A melhor maneira de se obter modelos e teorias que tentam explicar o comportamento de um determinado tipo de fundação é por meio da observação do desempenho das partes constituintes do sistema de fundação. Essa observação geralmente é por ensaios de campo e/ou laboratório. Os ensaios de laboratório não são usados nos estudos e projetos de fundações. A utilização de ensaios de campo está, muitas vezes, atrelada à experiência regional, sem que se leve em conta fatores importantes quanto ao tipo de solo e às peculiaridades do ensaio.

No Brasil, a avaliação do solo melhorado geralmente é feita a partir de ensaios de SPT (Standard Penetration Test) e, em alguns casos, utilizam-se também provas de carga 3 sobre placa. Porém, ensaios mais avançados, tais como: CPT (Cone Penetration Test) e DMT (Dilatometer Test), podem e devem ser utilizados na avaliação do melhoramento, uma vez que estes ensaios são menos sensíveis a outros erros e falhas (humanas, de equipamentos, etc.).

As estacas de areia e brita são muito utilizadas em projetos de fundações de edificações na região Nordeste, especialmente em João Pessoa, quando se deseja obter apenas a densificação do solo arenoso, isto é, considera-se que a estaca não deverá trabalhar como uma estaca convencional, portanto, não deverá receber carga concentrada, e a sua função será apenas de compactar o solo. Em alguns casos, como por exemplo, em fosso de elevadores (escavações mais profundas), a estaca poderá até ser cortada totalmente, visto que o objetivo de densificação do solo já foi alcançado.

O material geralmente utilizado para a confecção das estacas é uma mistura de areia e brita, sendo o traço usual 3 (areia) e 1 (brita) em volume. Em Recife utiliza-se, geralmente, o pó-de-pedra ao invés da areia por se tratar de um material de menor custo naquela região e brita 50 ou 75 mm. A Figura 1 apresenta algumas curvas granulométricas do pó-de-pedra utilizado em obras de Recife. A Figura 2 mostra as distribuições granulométricas das amostras de brita coletadas. Verifica-se que para melhoramento com estacas de compactação com areia e brita, o material utilizado está dentro da faixa recomendada para os projetos que é de 50 a 75 mm.