Projeto de Estrutura

Apresentação

Estaca Raiz

A estaca raiz foi conhecida na década de 50, na cidade na Nápoles, Itália, pelo diretor da empresa FONDEDILE SpA, Eng. Fernando Lizzi (LIZZI, 1982, apud SODRÉ,1996) e patenteada como “pali radice”.

Essas estacas foram elaboradas para reforços de fundações e melhoramento de terreno, imaginando-se criar estacas inclinadas em varias direções, denominando-se estacas raiz por ser parecidas com raízes de árvores. Quando começaram sua comercialização, utilizavam diâmetros de até 20 cm (denominada “estacas de pequeno diâmetro”, como mostra na NBR 6122/86) (HACHICH et al, 1998). Atualmente, essas estacas são executadas com diâmetros de 20 a 25 cm, chegando a alcançar valores de 40 a 50 cm (HACHICH et al, 1998). Em função disso, a NBR 6122 (1996) substituído para “estacas escavadas, com injeção”.

Com a evolução e as técnicas de execução das estacas raiz permitiu que a carga estrutural admissível (máxima) adotada fosse aumentada, atingindo hoje valores de 20 a 100 tf para diâmetros de12 a 40 cm.

Na tabela (1), possui diâmetros nominais das estacas, diâmetros externos e internos dos tubos de revestimento mais usuais:

Tabela 1 -  Tubos de revestimento da estaca raiz (JOPPERT JR,2007)

Diâmetro da estaca (mm)	100 120 150 160 200 250 310 410
Diâmetro externo do tubo (mm)	89 102 127 141 168 220 273 356
Diâmetro interno do tubo (mm)	73 86 109 122 146 224 284 384

As estacas raiz possuem grandes vantagens em comparação com outros tipos executados. Podem, ser executadas com inclinações, entre  0º e 90º, provocando reduzida descompressão do terreno durante sua execução e com ausência de vibração.

Principais Utilizações

De acordo com o catalogo técnico da FUNDESP (2001), prioriza a estaca raiz para a fundação de varias obras especiais, desde torres de linha de transmissão até plataformas de petróleo. Cita como principais utilizações:

1.Fundações em locais de difícil acesso

No caso de terrenos de encostas íngremes ou que não permitem o acesso de veículos de grande porte a instalação dos bate-estacas tradicionais torna-se de difícil execução e de custo elevado. Ressalta-se neste caso o uso como fundação de torres de linha de transmissão pois dentre outras razoes permite um deslocamento rápido e econômico dos equipamentos entre as diversas torres.

1. Fundações em terrenos com antigas fundações

Neste tipo de solo o uso de estacas tradicionais exige operações custosas e de sucesso duvidoso. O processo executivo da estaca raiz permite a passagem por estes obstáculos com relativa facilidade.

1. Reforços das fundações

Os equipamentos da estaca raiz possuem reduzidas dimensões, conseguindo trabalhar em áreas restritas e com pé direito reduzido. Podendo perfurar os blocos ou sapatas existentes, permite ser incorporada à estrutura sem a necessidade de construção, na maioria dos casos, de novos blocos de fundação.

1. Fundações em locais próximos à construções em estado precário com restrições de barulho

Utilizando-se estacas raiz a execução será realizada praticamente sem ruído ou vibração, tendo-se ainda a vantagem do furo estar sempre revestido, não causando descompressão no terreno.

1. Estabilização de encostas

O reticulado de estacas raiz é utilizado nos problemas de reforços e contenção de taludes, aplicação essa que varia conforme se trate de terreno solto ou de talude em rocha alterada. No caso de taludes em terrenos soltos, o emprego das estacas raiz consiste na realização de uma ou mais paredes de intercepção, destinadas a fracionar e a conter a massa de solo em movimento descente. No caso de terrenos com rochas alterados, as estacas raiz, distribuídas no terreno com densidade conveniente, criam uma espécie de costura, fazendo com que o maciço se comporte como uma parede ciclópica.

Esta solução tem a vantagem de evitar a construção de grandes muros de concreto armado, muros estes que além de dispendiosos afetam negativamente o visual dos maciços a serem estabilizados.  

1. Estacas raiz em distribuição à parede diafragma

O reticulado de estacas raiz pode ser utilizado como estrutura de contenção quando, em situações especiais, não for possível executar paredes diafragma. Este sistema além de resistir ao empuxo do terreno e proteger as construções vizinhas durante as escavações, pode resistir a cargas verticais, funcionando também, quando necessário, como submuração e reforço das construções vizinhas, ou como fundação dos pilares da obra.

1. Fundações de equipamentos industriais

Quando da substituição ou acréscimo das instalações existentes por novos equipamentos de maior potencia com novos carregamentos geralmente essas substituições são executadas nas proximidades ou no interior de estruturas existentes e não devem interromper a produção. Quando da estabilização de grandes maquinas com peças de movimento rápido que apresentam vibrações elevadas o uso de estacas raiz, executadas através do bloco das fundações existentes, modifica a inercia das fundações e elimina as vibrações danosas.

1. Estaca raiz em rocha

Em presença de camadas de solo de pouca resistência sobrejacente ao tipo rochoso, onde é necessária a colocação da estaca raiz em rocha, utiliza-se o sistema de perfuração a roto percussão com martelo de fundo (down-the-hole) e bits de videa, internamente ao tudo de revestimento no trecho em solo, com diâmetro reduzido em rocha.

CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DO TIPO DE ESTACA

Segundo Hachich et al., (1998), para a escolha do tipo de estaca a ser utilizada em uma determinada obra devem ser observados os seguintes aspectos: Esforços nas fundações, procurando-se distinguir: o Nível de cargas nos pilares; o Outros esforços (tração e flexão). Características do subsolo: o Argilas muito moles dificultam a execução de estacas de concreto moldadas in loco; o Solos muito resistentes são difíceis de serem atravessados por estacas pré-moldadas executadas por cravação; o Solos com matacões dificultam a execução de qualquer tipo de estaca; o Solos com nível de água elevado dificultam a execução de estacas de concreto moldadas in loco; o Aterros executados sobre camadas de solo mole, ainda em adensamento, fazem com que seja desenvolvido atrito negativo nas estacas executadas nesta camada; Características da obra: o Acesso de equipamentos em terrenos acidentados; o Limitação de altura para instalação do equipamento; o Obras muito distantes dos grandes centros, oneram o custo dos equipamentos; Características de construções vizinhas: o Tipo e profundidade das fundações; o Existência de subsolos; o Sensibilidade a vibrações; o Danos já existentes.