Fundações Profundas

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Fundações Profundas 
ESTACAS 
Definição 
 Fundações profundas são aquela cujas bases estão 
implantadas a mais de três metros de profundidade. 
 Ou a divisão entre a profundidade da fundação e a 
menor secção da base é maior a 2,5 m. 
D> 3.0 m D/B > 2,5 m 
D 
D 
Tipos de Fundações Profundas 
 1-Estacas: Elemento de fundação profunda 
executada com ferramentas ou equipamentos, 
execução esta que pode ser por cravação a 
percussão, prensagem, vibração ou escavação, ou 
ainda de forma mista, envolvendo mais de um destes 
processos. 
 2-Tubulão: Elemento de fundação profunda de forma 
cilíndrica, em que pelo menos na sua face final de 
execução, há a descida do operário ao interior da 
mesma 
 3-Caixão: Elemento de fundação profunda de forma 
prismática, betonado na superfície e instalado por 
escavação interna. 
ESTACAS 
 Sua principal função é transmitir as profundezas do 
solo as cargas que gravitam sobre elas, estas cargas 
podem ser suportadas por: 
» Atrito lateral das paredes da estaca contra o terreno. 
» Ou simplesmente pela resistência da base da estaca, 
desprezando qualquer atrito lateral. 
 
 As estacas pela sua vez se subdividem em duas 
categorias: 
I – Estacas de deslocamento 
II – Estacas escavadas 
Estacas de deslocamentos 
 São aquelas introduzidas no terreno 
através de algum processo que não 
provoca a retirada de solo: 
 Estacas tipo Franki 
 Estacas pré moldadas: 
a) De concreto armado. 
b) De madeira 
c) Metálicas. 
Estacas escavadas 
 São estacas tipo broca executada 
manual ou mecanicamente, onde 
existe a retirada do solo escavado: 
 
 Tipo Strauss. 
 De hélice contínua 
 Estacas injectadas 
Estacas Tipo Franki 
Estacas Tipo Franki 
 
 Características 
 Composta por um tubo com o mesmo 
diâmetro que terá a estaca (30,35,40,52 e 
60 cm); 
 Cravado no solo dinamicamente pela 
percussão sobre uma bucha feita dentro do 
tubo. 
 Estas estacas atingem uma profundidade 
entre 15-30 m. 
 O tubo é recuperável ao termo da 
execução. 
Materiais e Componentes do Processo 
Bate estaca 
Tubo de cravação 
Bate estaca 
Materiais e Componentes do Processo 
Armadura da estaca 
Pilão de Cravação 
» Concreto seco 
» Concreto de fundição 
da estaca 
Processo de execução da estaca Franki 
1- Com ajuda do bate 
estacas o Tubo é 
posicionado sobre o solo. 
Processo de execução da estaca Franki 
2- Coloca-se no interior 
do tubo certa 
quantidade de brita e 
cimento a seco que é 
fortemente 
compactado pelo 
impacto de golpes de 
pilão (10 a 50 KN) 
aderindo fortemente 
ao tubo e formando 
uma bucha. 
Processo de execução da estaca Franki 
Preparação do Concreto a 
Seco 
Execução da bucha 
Processo de execução da estaca Franki 
3- A seguir o tubo é 
cravado no terreno 
pelo impacto do 
pilão na bucha ate 
atingir a 
profundidade 
desejada. 
Processo de execução da estaca Franki 
Pilão de cravação Andamento da cravação do 
tubo 
Processo de execução da estaca Franki 
 
 
 
 
Fim da cravação do 
tubo 
4- Terminada a cravação 
o tubo é preso a torre 
do bate-estacas por 
meio de cabos de aço 
para expulsar a bucha 
e iniciar o alargamento 
da base. 
5- O alargamento da base 
é obtido apiloando -se 
fortemente pequenas 
quantidades de 
concreto quase seco. 
oooFnki
 Tubo preso a torre 
do bate-estacas 
 
Processo de execução da estaca Franki 
Lançamento de concreto seco 
para alargamento da base 
Tubo preso ao bate estaca 
Processo de execução da estaca Franki 
6- Terminada a base 
alargada coloca-se a 
armadura 
Introdução da Armadura 
Processo de execução da estaca Franki 
6- Concluindo 
posicionamento da 
armadura, se prossegue 
com lançamento 
do concreto para 
execução da estaca 
- Na medida que a 
concretagem avança via-
se retirando o tubo ate 
finalizado o processo; a 
betonagem é terminada 
30 cm acima da cota de 
arrasamento. 
Retirada do tubo após a betonagem 
Processo de execução da estaca Franki 
Estacas Franki 
 Aspecto final da 
estaca com ferros de 
espera dos pilares 
Bloco de coroamento. 
 Bloco de coroamento. 
Concluída execução das estacas franki e blocos de 
coroamento, prosseguindo com a estrutura. 
Estacas pré -moldadas 
Estacas pré -moldadas 
 Caracterizam-se por serem elementos 
prefabricados introduzidos no terreno 
por percussão, prensagem, ou 
vibração. 
 Podem estar constituídas por um 
único elemento estrutural (madeira, 
aço ou concreto armado) o pela 
associação de dois destes elementos, 
denominada então estaca mista. 
Métodos de cravado das estacas 
 Cravação por 
percussão: Baseia-
se em percutir 
repetidamente na 
cabeça da estaca, 
ate embuti-la 
totalmente no 
terreno. 
 
 O equipamento 
utilizado para este 
processo é o bate 
estaca , composto 
pela 
a) Torre do bate 
estacas. 
b) O pilão de 
cravação 
c) Os guinchos dos 
cabos 
 
Bate – estacas 
Bate – estacas 
 Para amortecer os 
golpes do pilão e 
unificar as tensões 
aplicadas á estaca, 
instala-se no topo da 
cabeça um capacete 
dotado de “cepo” e 
“coxim”. 
Método de Cravado por Percussão 
 Pilão de queda livre: Que consiste numa estrutura 
que prende a estaca e com um pilão metálico vai 
percutindo repetidas sobre o capacete da estaca ate 
crava-lha no solo. 
 Martelos automáticos também denominados 
martelos diesel: Tem o mesmo principio que o 
anterior só que utiliza em lugar dum pilão um martelo 
que provoca explosões que vão cravando a estaca. 
Seu principal problema é o barulho que provoca a 
expulsão de gases produto da ignição do combustível. 
Recomendável só para obras industriais fora da 
cidade. 
 
Bate estaca de pilão 
por queda livre 
Bate estaca hidráulico 
Descrição Modelo
Diametro do pistão
Peso do pistão
Nº de golpes por minuto
Unidade K 13 K 25 K 35 K 45
mm
kN
615
13
40 - 60
768
25
881
35
996
45
40 - 60 40 - 60 40 - 60
FASES DE FUNCIONAMENTO DO MARTELO A AUTOMATICO
(martelo diesel)
Principais caracteristicas dos martelos
bomba de
combustivel
tanque de oleo
subida do pistão
puxado pelo bate estaca.
Injecção de
oleo diesel
gases
da explosão)
Pistão na Posição 1
(puxado pelo cabo)
Descida do Pistão
Descida da Estaca
(por trasmição da
explosão)
Impacto do
Pistão (provoca
explosão
do combustivel)
Bate estaca hidráulico 
Métodos de cravado das estacas 
 Cravação por Prensagem: Utiliza-se macacos 
hidráulicos que reagem aplicando uma pressão que 
vai embutindo a estaca. 
 Esta pressão pode ser feita contra uma plataforma 
com sobrecarga (quando se está iniciando a 
fundação) ou sobre a mesma estrutura (em 
construções iniciadas que pretenda receber mais pisos 
e que o terreno tenha resistência insuficiente ou para 
reparar situações de defeitos nas fundações 
existentes). 
 Sua principal vantagem é que evita vibrações e 
barulhos indesejável podendo ser usado dentro da 
trama urbana sem maiores consequências. 
 
Estacas de Madeira 
 Sempre foram 
usadas e a sua 
eficácia tem sido 
amplamente 
provada, mais 
ainda em obras 
submersas, onde 
sua duração é 
praticamente 
ilimitada (pontes, 
cais). 
Estacas de Madeira 
 As estacas de madeira 
são de troncos de 
árvores o mais rectos 
possível.. 
 O seu diâmetro varia 
em torno de 18 a 35 
cm e o comprimento 
de 5 a 8 metros. 
 Cravados por 
percussão e reforçados 
no topo com anel de 
aço e as pontas por 
ponteiras também de 
aço. 
 
Estacas de Madeira 
 Reforços na cabeça e ponta da estaca. 
Estacas de Madeira 
 Mais pela 
dificuldade de 
obter madeiras de 
boa qualidade e 
pela complexidades 
das estruturas com 
cargas cada vez 
maiores o seu uso 
é bem limitado. 
Estacas pré-moldadas de 
concreto. 
 Mais usadas. 
 Confeccionadas em concreto armado 
ou protendido -adensado por 
centrifugação ou vibração. 
 Seções mais comuns são circular
maciça ou vazada – quadrada – 
hexagonal – octogonal. 
 
Estacas pré-moldadas de 
concreto. 
p-molddde
oneo.
 Comprimento da estaca é limitado a 27m e cargas de 
até 1000kn, caso haja necessidade se faz uma 
emenda. 
 
p-moldddeoneo. 
Estacas de Betão Armado 
 Cálculos adicionais, 
levando em conta os 
levantamentos das 
estacas (com 
momentos diferentes a 
sua forma de trabalho 
definitiva) e com 
resistência adicional as 
vezes 1,5 maior que 
sua forma normal de 
trabalho para resistir a 
cravação 
p-molddde
oneo. 
 Cuidados no manuseio das estacas. 
p-moldddeoneo. 
Estacas pré-moldadas de concreto. 
Estacas pré-moldadas de 
concreto. 
 
Estacas pré-moldadas de concreto. 
i
i
 As estacas metálicas 
são constituídas por 
peças de aço 
laminados e soldados, 
das mais diversas 
formas (perfis I, H. 
circulares, 
rectangulares. 
Constitui um método 
de fundação muito 
efectivo 
i
 Permitem uma 
cravação fácil 
 Provocam baixa 
vibração no 
terreno. 
 Não tem maiores 
problemas em 
quanto a 
transportação, 
manipulação, 
emendas e cortes. 
i
 A corrosão quando 
totalmente enterradas 
em solo natural é 
praticamente nula, 
pois o oxigeno 
responsável pelo 
processo de corrosão 
dentro do solo é muito 
escasso, entretanto a 
favor da segurança as 
estacas metálicas são 
dimensionadas com 
um aumento de 1,5 
mm em relação a área 
útil. 
 
Vantagem das estacas pre-
moldadas 
1- Podem ser cravadas com uma 
profundidade predeterminada. 
2- Estáveis em solos compressíveis. 
3- A estaca pode ser inspeccionada 
antes da cravação. 
4- Pode ser re- cravada se não fica-se 
correctamente colocada 
 
Vantagem das estacas pre-
moldadas 
5- O procedimento de construção da estaca 
não é afetado pelo lençol freático. 
6- Pode ser cravada com grandes 
comprimentos. 
7- A segurança que oferece na passagem 
através de camadas muito moles onde a 
qualidade da concretagem “in loco” torna-
se as vezes restrita. 
8- Resistência elevada a compressão e flexão. 
 
Dngmp-
mo
1- O inchamento e a alteração 
do solo circundante. 
2- Pode sofrer danos durante a 
cravação. 
3- Barulho e vibração. 
4- A armadura pode ser danificada no 
levantamento e transporte. 
5- Não pode ser cravada com diâmetro muito 
grande ou em locais onde haja limitação 
de altura para equipamento.