Estaca Raiz

Trata-se de estacas moldadas in-loco,para servirem de fundação profunda, com diâmetro acabado variando de 120mm a 450mm e de elevada tensão de trabalho no fuste, que é constituído de argamassa de areia e cimento e é inteiramente armado ao longo de todo o seu comprimento.

São normalmente utilizadas em terrenos de elevada compacidade, ou consistência, ou que demonstrem a presença de rochas sãs, ou alteração de rocha, nos quais a escavação somente pode ser processada através douso de perfuratrizes rotativas, ou roto-percussivas, com a implantação de revestimentos metálicos em segmentos rosqueados estanques. Podem, também ser executadas inclinadas.

2. NORMAS APLICAVÉIS

ABNT

NBR-6118 Projeto de Estruturas de Concreto;

NBR-6122 Projeto e execução de Fundações;

3. JUSTIFICATIVAS TÉCNICAS:

Com base nas sondagens foi definido tecnicamente o tipo de fundação passível de utilização, para a obra em questão foi executado um furo de sondagem SPT, sendo caracterizado o subsolo do local como uma sucessão de camadas, com argila marrom siltosa rija, argila marrom siltosa média, argila marrom siltosa dura.

Tendo caracterizado desta maneira o perfil geotécnico do local de execução dos serviços, optamos pelo método de estaca raiz.

4. MEMORIAL DE CÁLCULO

4.1.Dimensionamenro Geotécnico

Com base nas sondagens realizadas e do projeto estrutural apresentado foram definidas tecnicamente que deverão ser utilizadas estacas do tipo raiz como fundação.

Normalmente, a estimativa da capacidade de carga de uma estaca pode ser determinada de dois modos distintos: Métodos Teóricos ou Métodos Semi-empíricos.

Os métodos teóricos não conduzem a resultados satisfatórios pelos seguintes fatores:

• Impossibilidade prática de conhecer, com certeza, o estado de tensões existentes no terreno em repouso e estabelecer com precisão as condições de drenagem que definem o comportamento de cada uma das camadas que compõem o perfil atravessado pela estaca e aquela do solo onde ficará apoiada a sua ponta;

• A dificuldade que existe em determinar com exatidão a resistência ao cisalhamento

dos solos que interessam à fundação;

• Heterogeneidade do subsolo onde se executam as fundações;

• A influência que o método executivo do tipo de fundação escolhido exerce sobre oestado de tensões e sobre as propriedades do solo, em particular sobre a resistência nas vizinhanças imediatas da estaca;

• Presença de fatores internos e/ou externos que modificam o movimento relativo entre o solo e a estaca.

Pelas razões expostas anteriormente é que as fórmulas empíricas são de uso mais corrente.

Foram formuladas tabelas no Excel com formulas do método semi-empírico para o dimensionamento das estacas raiz pelo método de Cabral.

4.2. DescriçãoDos Equipamento De Utilização:

Serão utilizados os seguintes equipamentos:

a) Sondas rotativas;

b) Perfuratrizes rotativas, ou roto-percussivas;

c) Bombas para injeção de argamassa;

d) Macacos extratores hidráulicos;

e) Misturador de argamassa;

f) Compressores;

g) Tubos de perfuração de aço rosqueáveis;

h) Tubos de PVC;

i) Tricones de wídia;

j) Sapatas de wídia;

k) Bits para perfuração em rocha;

l) Martelo pneumático de superfície e de fundo.

5. EXECUÇÃO

5.1 Procedimentos executivos de Caráter Geral

A implantação das estacas deve atender às profundidades previstas em projeto.

As cabeças das estacas, caso seja necessário, devem ser cortadas com ponteiros até que se atinja a cota de arrasamento prevista, não sendo admitida qualquer outra ferramenta para tal serviço.

Após a execução da estaca, a cabeça deve ser aparelhada para a permitir a adequada ligação ao bloco de coroamento, ou às vigas. Para tanto, devem ser tomadas as seguintes medidas:

a) o corte doconcreto deve ser efetuado com ponteiros afiados, trabalhando horizontalmente com pequena inclinação para cima;

b) o corte do concreto deve ser feito em camadas de pequena espessura iniciando da borda em direção ao centro da estaca;

c) as cabeças das estacas devem ficar normais aos seus próprios eixos.

As estacas devem penetrar no bloco de coroamento em pelo menos 10 cm, salvo especificação de projeto.

5.2 Procedimento Executivo de Caráter Específico

Deve-se executar as estacas em atendimento ás seções transversais indicadas na tabela do anexo 01, conforme projeto.

Os dimensionamentos das estacas deve ser efetuado em atendimento às Normas NBR 6122 3 NBR 6118.

A implantação das estacas deve atender às seguintes etapas construtivas:

a) perfuração do terreno

Nesta fase, juntamente com a perfuração, devem ser instalados os tubos de revestimentos metálicos até a profundidade previamente estabelecida no projeto. A perfuração em solo é realizada por rotação de tubos com auxílio de circulação de água, que é injetada pelo interior deles e retorna à superfície pela face externa. Esses tubos sãoemendados (por rosca) à medida que a perfuração avança, sendo posteriormente recuperados após a instalação da armadura e preenchimento do furo com argamassa.

O revestimento deve ser instalado preferencialmente em toda a extensão da perfuração. Caso as características do terreno o permitam, pode ser parcial mas com comprimento que permita aplicar, com garantia de não ser arrancado, golpes de ar comprimido após o preenchimento do furo com argamassa. Neste caso a perfuração abaixo da cota dos tubos é feita também por rotação, com auxílio de circulação d’água, utilizando-se uma ferramenta cortante denominada tricone.

Para revestimento parcial, a armadura deve dispor de roletes que garantam sua centralização no furo.

No caso de revestimento parcial, pode ser utilizada lama estabilizante durante a perfuração, que pode afetar a aderência entre a estaca e o solo. Antes do preenchimento da argamassa a lama deve ser trocada, utilizando-se lavagem com água pura. A estaca deve ser testada mediante prova de carga, a menos que haja experiência no solo da região com esse tipo de estaca e com esse processo de perfuração.

Para diminuir o atrito entre o revestimento e o solo durante aperfuração, deve ser disposto, na parte inferior do revestimento, uma sapata de perfuração com diâmetro ligeiramente maior. Os detritos resultantes da perfuração são carreados para a superfície pela água de perfuração implicando em um diâmetro acabado da estaca sempre maior que o diâmetro externo do revestimento.

b) colocação da armadura:

Após a perfuração atingir a cota de projeto, deve-se continuar a injetar água, sem avançar a perfuração, para promover a limpeza do furo. A seguir deve ser instalada a armadura constante, ou variável, ao longo do fuste, geralmente constituída por barras de aço montadas em gaiola. No caso deestacas de menor diâmetro, abaixo de 160 mm, costuma-se juntar as barras num feixe dotado de espaçadores.

Nas estacas trabalhando àcompressão as emendas das barras podem ser feitas por simples transpasse, devidamente fretado, porém nas estacas trabalhando à tração, as emendas devem ser feitas por solda, luvas rosqueadas, ou luvas prensadas.

c) injeção da argamassa:

Com a colocação do tubo de injeção no fundo da estaca, deve-se proceder à injeção submersa, ascensional da argamassa de consistência plástica, até a que esta verta na boca do furo.

d) retirada do tubo de revestimento metálico:

Concluída a injeção da argamassa em toda a seção e extensão da estaca, deve-se iniciar a retirada dos segmentos de tubos através do auxílio de macacos extratores hidráulicos. Nessa etapa deve-se aplicar pressão de ar comprimido de 400 kPa sobre o topo do revestimento metálico, com a reposição por gravidade do nível da argamassa no interior do tubo.

6 CONTROLE

6.1 Controle dos Materiais

6.1.1 Argamassa

Devem ser moldados, no mínimo, 4 corpos-de-prova cilíndricos de diâmetro de 5 cm e altura de 10 cm para a determinação da resistência à compressão simples aos 7 dias e aos 28 dias de cura, para cada estaca concretada.

6.2 Controle de Execução

Deve-se manter registro completo da execução de cada estaca. Devem constar neste registro os seguintes elementos:

a) número, a localização da estaca e data de execução;

b) dimensões da estaca;

c) cota do terreno no local da execução;

d) nível d’água;

e) características dos equipamentos de execução;

f) duração de qualquer interrupção na execução e hora em que ela ocorreu;

g) cota final da ponta da estaca;

h) cota da cabeça da estaca, antes do arrasamento;

i) comprimento do pedaço cortado da estaca, após o arrasamento na cota de projeto;

j) desaprumo e desvio de locação;

k) anormalidade de execução;

l) comprimento real da estaca, abaixo do arrasamento.

7 ESTACAS

A estaca é aceita se o concreto apresentar resistência característica à compressão simples, determinada conforme NBR 12655(3), igual ou superior a 25 MPa, ou à especificada em projeto.

7.1 Execução

A estaca raiz é aceita desde que:

a) sua excentricidade, em relação ao projeto, seja de até 10% do diâmetro do circulo que

a inscreva;

b) o desaprumo seja no máximo de 1% de inclinação do comprimento total;

LAUDO SONDAGEM

 

ANEXO I

RESUMO DIMENSIONAMENTO ESTACA RAIZ

PILAR Carga Máx (kN) SP Qadm (kN) n.ª estacas C.A.F. (m) Φ estaca (cm) Armadura (mm) Estribos (mm)

P1 400 2 427 1 7 16 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P2 820 2 514 2 7 32 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P3 590 2 427 2 7 25 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P4 170 2 427 1 7 12 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P5 510 2 427 2 7 25 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P6 720 2 514 2 7 32 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P7 330 2 427 1 7 25 4Φ16,0 Φ5,0 c/ 20

P8 70 2 121 1 3 25 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P9 460 2 427 2 7 25 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P10 720 2 514 2 7 32 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P11 1050 2 427 3 7 25 5Φ20,0 Φ5,0 c/ 20

P12 770 2 514 2 7 32 5Φ16,0 Φ5,0 c/ 20

P13 830 2 514 2 7 32 5Φ20,0 Φ5,0 c/ 20

P14 1140 2 427 4 7 25 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P15 720 2 514 2 7 32 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P16 580 2 427 2 7 25 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P17 750 2 514 2 7 32 5Φ16,0 Φ5,0 c/ 20

P19 1430 2 427 4 7 25 4Φ16,0 Φ5,0 c/ 20

P21 590 2 427 2 7 25 4Φ12,5 Φ5,0 c/ 20

P22 440 2 427 2 7 25 4Φ16,0 Φ5,0 c/ 20

P23 520 2 427 2 7 25 4Φ16,1 Φ5,0 c/ 20

P25 1510 2 427 4 7 25 4Φ16,2 Φ5,0 c/ 20

P27 540 2 427 2 7 25 4Φ16,3 Φ5,0 c/ 20

PN1 60 2 121 1 3 12 4Φ16,4 Φ5,0 c/ 20

PN2 50 2 121 1 3 12 4Φ16,5 Φ5,0 c/ 20

PN3 70 2 121 1 3 12 4Φ16,6 Φ5,0 c/ 20

PN4 20 2 121 1 3 12 4Φ16,7 Φ5,0 c/ 20

PN5 40 2 121 1 3 12 4Φ16,8 Φ5,0 c/ 20

PN6 50 2 121 1 3 12 4Φ16,9 Φ5,0 c/ 20

PN7 50 2 121 1 3 12 4Φ16,10 Φ5,0 c/ 20

PN8 30 2 121 1 3 12 4Φ16,11 Φ5,0 c/ 20

PN9 40 2 121 1 3 12 4Φ16,12 Φ5,0 c/ 20

PN10 70 2 121 1 3 12 4Φ16,13 Φ5,0 c/ 20

PN11 40 2 121 1 3 12 4Φ16,14 Φ5,0 c/ 20

PN12 80 2 121 1 3 12 4Φ16,15 Φ5,0 c/ 20

PN13 50 2 121 1 3 12 4Φ16,16 Φ5,0 c/ 20

PN14 100 2 121 1 3 12 4Φ16,17 Φ5,0 c/ 20