Estacas rasas e estacas profundas

2. INTRODUÇÃO

As fundações em estacas iniciou-se já na pré-história, pela construção de palafitas a fim de construir casas em regiões alagadas, ou então em estradas construídas pelos romanos quando materiais rochosos eram escassos, sendo utilizados as estacas apoiando os passadiços de madeira.

Na Idade Média, Fra Giocondo sugeriu na reconstrução da ponte Della Pietra, Verona, a proteção de um pilar no meio do rio por meio de uma cortina de estacas-prancha. Em 1485, Leon Bathista Alberti publicou algumas especificações referente às estacas: o comprimento das estacas não deve ser menor de 1/8 da altura da parede, a largura do estaqueamento deve ser igual ao dobro da largura da parede a ser suportada e o diâmetro não deve ser menor de 1/12 do comprimento das estacas. Já o engenheiro Jean Rodolphe Perronet, publicou um ensaio no final do século XVIII chamado “Sur les pieux et sur les pilots”, onde descreve regras práticas sobre seção transversal, espaçamento e qualidade das estacas, comprimento, e indicações sobre a resistência à cravação:

“As estacas devem ser cravadas até que a penetração para os últimos 25 a 30 golpes não seja maior que 1/12 a 1/6 de polegada ou 1/2 polegada no caso das estacas menos carregadas. A força de cravação do martelo é proporcional à altura de queda, porém não se ignora como é difícil estabelecer matematicamente alguma relação entre as forças mortas (forças estáticas) e as forças vivas.”

De acordo com a NBR 6122/1996, fundação profunda é a transmissora de carga proveniente da superestrutura ao terreno pela base, denominada resistência de ponta, pela superfície lateral, denominada resistência de fuste, ou pela associação das duas. E também, segundo a mesma norma, a profundidade de assentamento deve ser maior que o dobro da menor dimensão em planta do elemento de fundação.

Segundo a NBR 6122/1996, se ajustam na descrição acima: Estacas (componentes da fundação profunda utilizado com assistência de equipamentos e ferramentas sem haver necessidade da descida de um operário na execução, seja ela por cravação, prensagem, vibração ou escavação, sendo ela constituída de aço, concreto, madeira, mista, etc.), Tubulões (componente cilíndrico da fundação profunda, necessitando a descida do operário em sua fase final, realizado a céu aberto ou a ar comprimido, tendo a base alargada, ou não).

Sendo estes utilizados, quando solos superficiais não exibem eficácia de suportar cargas elevadas, ou quando encontra-se a viabilidade de acontecer uma escavação nas proximidades das obras, e também quando estão sujeitos a processos erosivos.

Neste presente artigo conseguimos expressar primeiramente a importância da sondagem do solo na execução de uma obra, nela reconhecemos o subsolo em que iremos realizar a fundação adequada, determinando o tipo de solo até a profundidade em que irá ocorrer o projeto, espessura das camadas do subsolo e orientações dos planos que as separam. Desta forma, é executada um número contado de golpes pela queda livre de um martelo. Sendo assim, um processo repetitivo, a fim de abrir um furo, onde haverá a penetração e amostragem a cada metro de solo sondado. Após obter os dados, serão avaliados e minuciosamente estudados para a escolha da fundação, verificando se será diretas ou indiretas profundas.

Nas fundações indiretas profundas podemos utilizar a técnica de cravação, que consiste em um bate estaca aplicado na cabeça da estaca até atingir uma profundidade que possa oferecer uma capacidade de carga. E também existe a técnica de escavação, que se caracteriza por ser moldadas no local após a escavação do solo, que é efetuada mecanicamente com trado helicoidal. Facilitando assim, a passagem da estaca pelas diversas camadas do terreno.

As estacas são constituídas por madeiras, metálicas, pré-moldadas de concreto armado, de concreto moldadas in-loco, escavadas, Strauss, franki, tipo raiz, microestacas, tipo hélice contínua, prensadas ou mega. Já os tubulões, são indicados especialmente para obras com cargas consideradas elevadas, para solos com presença de lençol freático e que apresentam riscos de desabamento e feitos em concreto moldado in loco. Para tubulões empregados acima do lençol freático, ou abaixo dele, nos casos em que o solo se mantenha estável sem risco de desmoronamento é empregado Tubulão a céu aberto, concretando-se um poço aberto no terreno, dotando-se de uma base alargada, e escavada manual ou mecanicamente. Suas fases de execução contam com a escavação manual ou mecânica do fuste, alargamento da base e limpeza, conferência da base, colocação de armadura e concretagem.

3.SONDAGEM DO SOLO

        Realizando-se a sondagem, a fim de reconhecer o subsolo e escolher a fundação adequada, fazendo com isso, o barateamento das fundações. As sondagens representam, em média, apenas 0,05% a 0,005% do custo total da obra.

        Os requisitos técnicos a serem preenchidos pela sondagem do subsolo são os seguintes:

Determinação dos tipos de solo que ocorrem, no subsolo, até a profundidade de interesse do projeto, das condições de compacidade (areias) ou consistência (argilas) em que ocorrem os diversos tipos de solo;

Determinação da espessura das camadas constituintes do subsolo e avaliação da orientação dos planos (superfícies) que as separam;

Informação completa sobre a ocorrência de água no subsolo.

A sondagem é realizada contando o número de golpes necessários à cravação de parte de um amostrador no solo realizada pela queda livre de um martelo de massa e altura de queda padronizada. A resistência à penetração dinâmica no solo medida é denominada S.P.T. - Standart Penetration Test.

A execução de uma sondagem é um processo repetitivo, que consiste em abertura do furo, ensaio de penetração e amostragem a cada metro de solo sondado. Desta forma, em cada metro faz-se, inicialmente, a abertura do furo com um comprimento de 55 cm utilizando um trado manual ou através de jato de água, e o restante dos 45 cm é utilizado para a realização do ensaio de penetração.

As fases de ensaio e de amostragem são realizadas simultaneamente, utilizando um tripé, um martelo de 65 kg, uma haste e o amostrador. (Godoy, 1971)

Os pontos de sondagem devem ser criteriosamente distribuídos na área em estudo, e devem ter profundidade que inclua todas as camadas do subsolo que possam influenciar, significativamente, no comportamento da fundação. No caso de fundações para edifícios, o número mínimo de pontos de sondagens a realizar é função da área a ser construída

Os dados obtidos através de sondagem retratam as características e propriedades do subsolo e, depois de avaliados e minuciosamente estudados, servem de base técnica para a escolha do tipo de fundação da edificação que melhor se adapte ao terreno.