TRABALHO DE FUNDAÇÕES: ESTACA RAIZ

INSTITUTO METROPOLITANO DE ENSINO – IME

FACULDADE METROPOLITANA DE MANAUS – FAMETRO

CURSO: ENGENHARIA CIVIL

GILBERTO GERMANO; OBERDAN SILVEIRA; SINARA FERREIRA; EDMILSON DE OLIVEIRA; JEISIANE CASTRO; CARLOS RANGEL; ALEXANDRE ASSEF

TRABALHO DE FUNDAÇÕES: ESTACA RAIZ

INSTITUTO METROPOLITANO DE ENSINO – IME

FACULDADE METROPOLITANA DE MANAUS – FAMETRO

CURSO: ENGENHARIA CIVIL

OBERDAN SILVEIRA; JOSÉ EMERSON; ALESSANDRO MIRANDA; GABRIEL MAKAREM; CLICIA SHIRLANNE

TRABALHO DE FUNDAÇÕES: ESTACA RAIZ

TRABALHO SALICITADO PELO PROF. CLEITON SILVA NA MATERIA DE FUNDAÇÕES  PARA OBTENÇÃO DE NOTA .

INTRODUÇÃO

 Estaca Raiz é uma estaca concretada “in-loco”, considerada de pequeno diâmetro, pois o mesmo varia entre 100 mm < Ø < 410mm, tendo elevada capacidade de carga baseada essencialmente na resistência por atrito lateral do terreno atravessado, seu diâmetro e comprimento. Evidentemente, se constatada a presença de rocha na ponta da mesma, ela pode ser empregada também como estaca com resistência de ponta. Em ambos os casos, o cálculo de uma fundação em estacas raiz é semelhante ao método clássico utilizado em outros tipos de estacas e baseia-se na capacidade de carga da mesma isoladamente.

Devido ao seu processo executivo a estaca raiz é uma estaca de argamassa armada, com fuste contínuo rugoso e armada ao longo de seu comprimento. Ela atende as especificações quanto à resistência da argamassa, interação ferro-argamassa, proteção e recobrimento da armadura, etc.

As estacas raiz foram empregadas inicialmente no reforço de fundações e ao longo dos anos, com o aprimoramento de novas técnicas de perfuração e ampliação de novos conceitos e parâmetros da mecânica dos solos, seu uso disseminou-se permitindo resolver diversos problemas na área de fundações, de contenção de taludes ou escavações, de consolidação de terrenos e outros.

Podem ser executadas na vertical ou inclinadas, com limitação de pé direito ou da área de trabalho, devido às dimensões reduzidas do equipamento de perfuração. Alinhando-se a isto, podemos salientar também: a alta produtividade obtida; a possibilidade de atravessar qualquer tipo de terreno inclusive rocha, matacão, concreto armado e alvenaria; a ausência de vibração; de descompressão do terreno e o baixo nível de poluição sonora.

EQUIPAMENTOS E MATERIAIS

Os equipamentos necessários para a execução da estaca raiz são:

1. Perfuratriz (Fig. 01)
2. Bomba (Fig.02)
3. Tubo metálico (Fig. 03)
4. Tubo de injeção (Fig. 04)
5. Misturador;
6. Tanque de água;
7. Bomba injetora.

[pic 1]

Os materiais empregados necessários para a execução da estaca raiz são:

1. Cimento;
2. Areia;
3. Água;

METODOLOGIA EXECUTIVA

O processo de execução da estaca raiz é dividido em três etapas que seguem a seguir:

PERFURAÇÃO

É efetuado pelo sistema rotativo ou roto-percussivo, utilizando um tubo de revestimento em cuja extremidade é acoplada uma coroa de perfuração adequada às características geológicas da obra. No caso de ser necessário atravessar camadas de concreto, matacões ou rocha, utiliza-se martelo de fundo com “bits” acoplado a hastes com diâmetro inferior ao diâmetro interno do tubo de revestimento. Caso seja necessário dar continuidade à perfuração com revestimento, utiliza-se sapata para efetuar o alargamento do furo no material impenetrável.

O material proveniente da perfuração é eliminado continuamente pelo refluxo do fluído de perfuração através do interstício criado entre o tubo de revestimento e o solo, devido à diferença existente entre diâmetros (Ø coroa > Ø tubo), lubrificando ainda a coluna e facilitando a descida do tubo.

A perfuração pode-se dar também internamente a uma camisa metálica cravada até o impenetrável, tendo a finalidade de criar um elo de ligação dessa camisa com a rocha através de um pino ou furo feito com martelo de fundo (down the hole).

[pic 2]

Figura 5

ARMAÇÃO

Concluída a perfuração da estaca com a inclinação e profundidade previstas, procede-se à colocação da armadura que tem o comprimento do fuste da mesma.

A armadura pode ser constituída por monobarra ou feixe de aço; várias barras de aço com estribo helicoidal formando uma “gaiola”, tubo metálico, ou ainda uma mescla dessas alternativas.

Para estaca raiz à compressão, o transpasse das diversas seções feito por simples sobreposição e para estaca à tração utiliza-se de preferência solda ou luva roscada.

Pode ainda absorver esforços horizontais que provocam esforços de compressão e tração no fuste se a estaca for inclinada e de flexão se ela for executada na vertical. Nesse caso, deve ser utilizada armadura periférica para resistir a esforços ou empuxos horizontais.

Ressalve-se ainda que, em função do diagrama de atrito lateral, a seção da armadura ao longo do fuste pode ser variável.

[pic 3]

Figura 6

CONCRETAGEM

A concretagem é efetuada sob pressão, rigorosamente controlada e variável entre 0,0 a 0,4 MPa (dependendo do tipo do solo), utilizando-se uma argamassa de elevada resistência, obtida pela mistura de areia peneirada e cimento, na proporção de 600 Kg de cimento para 1 m3 de areia, com fator água/cimento entre 0,4 a 0,6 considerando-se as características da areia empregada.

[pic 4]

Figura 7

Inicialmente, coloca-se o tubo de concretagem até o fundo da perfuração lançando a argamassa de baixo para cima, garantindo-se a troca do fluído de perfuração pela argamassa como na Fig.07. Estando toda perfuração preenchida com argamassa, coloca-se um tampão no topo do revestimento precedendo-se a retirada do mesmo com o emprego de um extrator hidráulico e, concomitantemente executa-se a injeção de ar comprimido que é controlado para evitar deformações excessivas do terreno, garantindo a integridade do fuste e também a perfeita aderência da estaca com terreno.