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58 | Ed. 110 | Abr – Jun | 2023 
& Construções
Projeto e execução de obras de 
saneamento com tubos de concreto
PEDRO JORGE CHAMA NETO – pres. exeC. | ABtc
A tualmEntE, o tubo dE ConCrEto é o 
matErial maiS utilizado Em obraS dE 
drEnagEm dE águaS PluviaiS E ESgotoS 
SanitárioS, Em diâmEtroS SuPEriorES a 400 mm, 
funCionando Como Conduto livrE.
nEStE artigo, abordam-SE oS aSPECtoS rElati-
voS ao ProjEto E ExECução dE obraS Com tuboS 
dE ConCrEto dE SEção CirCular, Em Conformi-
dadE Com a abnt nbr 8890:2020. EntrE-
tanto, ExiStEm outraS SoluçõES Em ConCrEto 
QuE São utilizadaS Para drEnagEm E ESgotoS 
SanitárioS, ConformE SEguE:
u tuboS dE ConCrEto dE SEção CirCular dES-
tinadoS à Cravação (“PiPe Jacking”), Con-
formE abnt nbr 15319, Para ExECução dE 
obraS PElo método não dEStrutivo – mnd; 
u galEriaS CElularES Em ConCrEto (aduElaS), 
ConformE a abnt nbr 15396, dE SEção 
Quadrada ou rEtangular, fECHada ou abEr-
ta, aPliCadaS Para drEnagEm E Canaliza-
çõES dE CórrEgoS;
u PoçoS dE viSita E inSPEção Para SiStEmaS En-
tErradoS, ConformE abnt nbr 16085.
1. INTRODUÇÃO
O projeto e dimensionamento de tubos 
de concreto envolvem duas etapas princi-
pais (ZAIDLER, 1983):
u Projeto hidráulico;
u Projeto estrutural.
No projeto hidráulico são tomadas as 
decisões necessárias para garantir o bom 
desempenho do condutor e definidas suas 
características relativas à vazão, declividade 
da rede, diâmetro, locação em planta e corte, 
profundidades, entre outros, levando-se em 
conta todas as ações hidráulicas atuantes.
No projeto estrutural, os conceitos e teo-
rias que constituem a base do projeto de tu-
bos de concreto se resumem à determinação 
dos carregamentos e ao dimensionamento. 
Em relação às cargas atuantes nos tu-
bos, diversas teorias foram desenvolvidas 
e testadas, sendo o estudo mais conheci-
do e consolidado o de Marston, publicado 
em 1930, “The Theory of External Loads on 
Closed Conduits in The Light of The Latest 
Experiments” (ACPA, 1980).
Quanto ao dimensionamento, existem 
princípios básicos que regem o compor-
tamento estrutural de tubos enterrados 
em geral, que são determinantes na fase 
de projeto e execução de obra, visto que 
o tipo de material do tubo influi de maneira 
decisiva no dimensionamento e nos cuida-
dos a serem tomados na fase de instalação, 
conforme segue: 
u Tubos Rígidos: são aqueles que, quan-
do submetidos à compressão diame-
tral, podem sofrer deformações de até 
0,1% no diâmetro sem apresentar fissu-
ras prejudiciais (Ex: tubos de concreto 
e tubos cerâmicos);
u Tubos Semirrígidos: são aqueles que, 
quando submetidos à compressão diame-
tral, podem sofrer deformações no diâme-
tro superiores a 0,1% e inferiores a 3%, sem 
apresentar fissuras prejudiciais (Ex: Tubos 
de ferro fundido e PRFV – Tubos de poli-
éster reforçados com fibra de vidro);
u Tubos Flexíveis: são aqueles que, quan-
do submetidos à compressão diametral, 
podem sofrer deformações superiores a 
3% no diâmetro, sem apresentar fissuras 
prejudiciais (Ex: tubos de PVC, tubos de 
polietileno e tubos de aço).
Os tubos rígidos não se defletem, por-
tanto, não precisam do solo de envolvi-
mento lateral como apoio e sua capacida-
de de carga depende apenas da resistência 
do próprio tubo e da base. Neste caso, o 
sucesso do empreendimento depende-
rá da execução da base de assentamento 
exatamente como dimensionada.
Os tubos flexíveis se defletem, portan-
to, sua capacidade de carga não pode ser 
analisada considerando o tubo isolada-
mente, mas sim o sistema tubo + solo. Nes-
te caso, a importância do solo de envolvi-
mento lateral é crucial. Quanto mais rígido 
ele for, melhor a capacidade de carga do 
tubo. Desta forma, o sucesso do empreen-
dimento dependerá da qualidade do enve-
lopamento do tubo (base, aterro lateral e 
aterro superior). 
A seguir apresentam-se os conceitos 
envolvidos no projeto e dimensionamento 
de tubos abordando aspectos do projeto 
hidráulico e, posteriormente, considera-
ções mais detalhadas sobre o projeto es-
trutural e a execução de obras.
2. PROJETO E DIMENSIONAMENTO
2.1 Projeto Hidráulico
Para calcular o diâmetro do tubo a ser 
utilizado na rede de águas pluviais ou de 
esgoto, seja tubo de concreto ou qualquer 
outro material, é necessário conhecer a va-
zão transportada.
No caso de águas pluviais, é necessário 
determinar a área de contribuição da ba-
cia, as declividades e as dimensões mais 
econômicas. Diretrizes auxiliares podem 
ser obtidas em Fendrich et al, 1997; Wilken, 
1978; e Tucci et al, 1995.
EntidadES da cadEIa
FIGURA 1
Carga sobre tubos enterrados 
foNte: zaidler, 1983
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Os coletores de esgoto, interceptores 
e emissários são projetados para funcionar 
como condutos livres. Neste caso, devem 
ser obedecidas as recomendações prescri-
tas nas ABNT NBR 9648, ABNT NBR 9649 
e ABNT NBR 12207. Diretrizes auxiliares 
podem ser obtidas em Tsutiya e Sobrinho, 
2ª edição – 2000.
2.2 Projeto Estrutural
2.2.1. Cargas
Há dois tipos principais de cargas a 
serem consideradas no cálculo dos tu-
bos: a carga de terra e as cargas móveis. 
A carga de terra é resultante do peso 
do prisma de solo situado diretamente 
acima da tubulação (ABCD), que é mo-
dificado por forças de atrito geradas 
pelo movimento relativo entre esse e os 
prismas laterais adjacentes. A Figura 1 
mostra o prisma de solo 1 acima da tu-
bulação, os prismas laterais representa-
dos pela força F e o solo de enchimento 
lateral 2.
A carga de terra pode ser calculada 
pelas fórmulas de Marston e depende 
principalmente do tipo de tubo (rígido 
ou flexível), tipo de solo, profundidade e 
tipo de instalação, sendo que este último 
pode ser do tipo vala ou aterro, conforme 
Figura 2.
Para tubos rígidos, das fórmulas de 
Marston temos:
u Instalação em vala: Q1 = Cv . γ . B
2
u Instalação em aterro: Q1 = Ca . γ . D
2
Onde:
Q1 = carga sobre o tubo, por unidade de 
comprimento;
Cv = coeficiente de carga de Marston para 
tubos instalados em vala;
Ca = coeficiente de carga de Marston para 
tubos instalados em aterro;
γ = peso específico do solo de reaterro;
B = largura da vala, no nível da geratriz su-
perior do tubo conforme Fig. 2;
D = diâmetro externo do tubo.
As cargas móveis são resultantes do 
tráfego na superfície e podem ser calcu-
ladas aplicando-se a teoria de Boussinesq, 
supondo o solo como um material elástico 
e isótropo. Uma abordagem que, em geral, 
atende a maioria 
dos casos práticos 
consiste em consi-
derar que a pressão 
vertical, provenien-
te de forças aplica-
das na superfície, 
se propague com 
ângulo variando 
de 35º conforme a 
rigidez do solo (Fi-
gura 3).
Para sobrecar-
gas provenientes 
do tráfego rodoviá-
rio, pode-se adotar 
as mesmas forças 
empregadas nos 
projetos de pontes 
(NBR 7188), que di-
vide as pontes ro-
doviárias em duas classes: classe 450 (veí-
culo-tipo de 450kN de peso total); e classe 
240 (veículo-tipo de 240kN de peso total). 
Para obras em estradas vicinais municipais 
de uma faixa e obras particulares, a carga 
móvel rodoviária deve ser no mínimo igual 
ao tipo TB-240.
A Tabela 1 apresenta o cálculo das so-
brecargas provenientes do tráfego rodovi-
ário para classe 450, com as respectivas 
cargas móveis em função do diâmetro da 
tubulação e da altura de terra sobre ela (H).
A carga total atuante sobre a tubula-
ção será a soma da carga de terra, da carga 
móvel e de outras que porventura existam, 
tais como fundações etc.
[1]
Onde:
QT = carga total;
Q1 = carga de terra;
Q2 = carga móvel;
Qn = outras cargas.
2.2.2 diMensionaMento
O dimensionamento dos tubos de con-
creto se resume ao cálculo de um tubo 
capaz de resistir a uma determinada car-
ga num determinado ensaio de laborató-
rio. Este processo é conhecido como de 
Spangler e Marston, sendo largamente 
aceito e aplicado no caso de tubos rígidos.
O método de ensaio mais co-
nhecido para determinar a classe de 
FIGURA 2
tipos de instalações para tubos enterrados 
foNte: zaidler, 1983
vAlAS
Solo NAtivo Solode reAterro
AterroS
vAlAS
SimPleS
Projeção
PoSitivA
Projeção
NegAtivA
vAlA com
SuB-vAlA
vAlA com
PAredeS iNcliNAdAS
FIGURA 3
distribuição de pressões sobre o tubo deVido à Força q 
apliCada na superFíCie 
foNte: el debs, 2002
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TABELA 1
Valores das Cargas rodoViárias – VeíCulo Classe 450
Cargas rodoviárias — veículo classe 450 (conforme NBR 7188)
Valores das cargas móveis (KN/m)
H 
(m)
Diâmetros (mm)
300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1500
0,60 19,05 22,02 24,63 26,93 29,20 31,21 32,92 34,50 36,06 37,86 39,76 41,74
1,00 9,87 11,97 13,98 15,92 18,00 19,99 21,80 23,61 25,30 27,19 28,91 32,06
1,25 8,25 10,02 11,72 13,36 15,13 16,82 18,37 19,91 21,53 22,99 24,46 27,19
1,50 7,16 8,70 10,19 11,63 13,18 14,68 16,04 17,41 18,85 20,14 21,45 23,88
1,75 6,27 7,63 8,95 10,22 11,59 12,92 14,14 15,35 16,64 17,79 18,97 21,16
2,00 5,54 6,74 7,91 9,05 10,28 11,46 12,55 13,65 14,80 15,84 16,90 18,88
2,25 4,93 6,01 7,05 8,07 9,17 10,24 11,22 12,21 13,25 14,19 15,16 16,95
2,50 4,41 5,38 6,33 7,24 8,24 9,21 10,09 10,99 11,93 12,79 13,67 15,30
2,75 3,97 4,85 5,71 6,54 7,44 8,32 9,13 9,94 10,81 11,59 12,39 13,89
3,00 3,60 4,40 5,17 5,93 6,75 7,56 8,29 9,04 9,83 10,55 11,29 12,67
3,25 3,27 4,00 4,71 5,40 6,16 6,99 7,57 8,26 8,98 9,65 10,32 11,60
3,50 2,99 3,66 4,31 4,94 5,64 6,31 7,00 8,00 8,24 8,85 9,48 10,66
oBServAção: nota-se que as pressões no solo são eleVadas apenas para pequenas proFundidades de instalação, diminuindo à medida que a proFundidade aumenta. por isso, para eVitar deFormações exCessiVas, 
reComenda-se uma proFundidade mínima de instalação de 1,00 m, quando houVer Cargas móVeis. Caso isso não possa ser obedeCido, deVerão ser tomados os Cuidados neCessários para proteger a tubulação. 
resistência de um tubo é o de três cutelos 
(Figura 4). 
A relação entre a efetiva resistência 
do tubo e a carga fornecida pelo ensaio 
de três cutelos é dada por um fator de 
equivalência (fe). Este fator leva em con-
sideração principalmente as condições 
de assentamento (condição de vala ou 
aterro) e a base de assentamento.
Portanto, o êxito de uma obra não de-
pende apenas da elaboração de um bom 
projeto, mas principalmente da boa obser-
vância deste na fase da construção. Even-
tuais aperfeiçoamentos da análise estru-
tural podem ser anulados pelo emprego 
de processos construtivos inadequados.
A carga atuante sobre a tubulação é 
calculada através da fórmula:
[2]
Onde:
Q = carga atuante sobre a tubulação;
QT = Q1 + Q2 + Q3 + Qn = cargas atuan-
tes na tubulação (terra, carga móvel, e 
outras cargas);
fe = fator de equivalência em função do 
tipo de assentamento da tubulação.
Após este cálculo, deverá ser escolhida 
a classe de resistência do tubo que atende 
ao valor calculado, conforme o tipo de uso, 
consultando a NBR 8890/2020.
Escolhida a classe do tubo, os tubos 
produzidos devem ser submetidos ao en-
saio de compressão diametral pelo método 
dos três cutelos, para verificação do aten-
dimento dos valores prescritos em Norma, 
sendo que:
u Tubos de concreto simples
 Qo aterro lateral e camada 
de 30cm acima da tubulação) o perfei-
to confinamento, evitando que haja uma 
FIGURA 10
apoio sobre lastro, laje e berço Contínuo
FIGURA 11
Fundação
FIGURA 12
base Com material granular Fino
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deflexão diametral acima do limite tolera-
do pelo material (Figura 13).
Nestes casos, a não regularização da 
base e execução do aterro lateral com ma-
terial granular (normalmente areia) impe-
dem o perfeito confinamento do tubo, pro-
vocando uma deflexão diametral acima do 
limite tolerado pelo material. Tal deflexão 
provocará uma inversão de curvatura e co-
lapso da tubulação (Figura 14).
3.4 Reaterro (fechamento das valas)
O reaterro deverá ser desenvolvido 
em paralelo com a remoção dos esco-
ramentos, utilizando-se material de boa 
qualidade, proveniente da própria esca-
vação ou importado. Nas valas sob leito 
carroçável, a camada de reaterro deverá 
ser compactada, com controle do grau de 
compactação, em camadas de 20 cm de 
espessura, até a superfície do terreno. No 
caso de tubos rígidos, o material de esca-
vação da própria vala pode ser utilizado 
na base, nas laterais e na parte superior 
(Figura. 15).
No caso de tubos flexíveis (PVC, Po-
lietileno), obrigatoriamente deverá ser 
feito o confinamento do tubo com mate-
rial granular (base, aterro lateral e aterro 
até 30 cm acima da geratriz superior do 
tubo), conforme Figura 16. No reaterro, 
após 30 cm acima da geratriz superior 
do tubo, pode ser utilizado o próprio ma-
terial escavado. 
Entretanto, o que vemos na prática 
é a execução feita de forma inadequada 
como tentativa de ganhar produtivida-
de, comprometendo irreversivelmente a 
qualidade e vida útil da obra. Como visto 
FIGURA 13
base Com material granular Fino (tubos FlexíVeis)
FIGURA 14
base não regularizada, uso de material inadequado e tubulação Colapsada 
foNte: aCpa, 2011
FIGURA 15
reaterro de tubos de ConCreto (rígido)
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anteriormente, uma má execução anula e 
compromete todas as premissas e cuida-
dos adotados no cálculo e causa sinistros 
(Figura 17).
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O sucesso de um empreendimento 
depende fundamentalmente de um bom 
projeto e da obediência dele na fase de 
execução, assim como da aplicação de 
materiais que atendam às Normas Téc-
nicas Brasileiras.
Os problemas e sinistros que geral-
mente ocorrem nas obras de galerias de 
águas pluviais e esgoto sanitário estão 
relacionados com: falhas no levantamen-
to topográfico; falta de levantamento 
das interferências no local da obra; man-
ter valas abertas por longos períodos; 
aplicar materiais inadequados ou que 
não atendem às normas e especifica-
ções; falta de escoramento das valas; e 
execução da base, aterros laterais e rea-
terro superior de forma inadequada. 
FIGURA 16
reaterro de tubos de polietileno (FlexíVel)
FIGURA 17
reaterro sem CompaCtação, reaterro Com material inadequado e sem CompaCtação e reaterro Com material inadequado e 
CompaCtação errada (uso de equipamento sobre o tubo)
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A Figura 18 mostra alguns absur-
dos cometidos como: falhas no assen-
tamento, tubo subdimensionado, sinis-
tro devido falta de confinamento do 
tubo flexível e assentamento aéreo de 
tubo flexível. 
FIGURA 18
erros na exeCução de obra (aCpa)
[1] AMERICAN CONCRETE PIPE ASSOCIATION. Concrete Pipe Handbook. Vienna, Virginia, USA, 1980.
[2] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS FABRICANTES DE TUBOS DE CONCRETO. Manual Técnico de drenagem e esgoto sanitário: Tubos e aduelas 
de concreto – Projetos, Especificações e controle de qualidade. ABTC, São Paulo, 2008.
[3] ABNT NBR 8890:2020, Tubo de concreto de seção circular para água pluvial e esgoto – Requisitos e métodos de ensaios.
[4] ABNT NBR 7188-2013, Carga móvel rodoviária e de pedestres em pontes, viadutos, passarelas e outras estruturas
[5] ABNT NBR 9648:86, Estudo de Concepção de Sistemas de Esgoto Sanitário
[6] ABNT NBR 9649:1986, Projeto de Redes Coletoras Esgoto Sanitário. 
[7] ABNT NBR 12207:2016, Projeto de Interceptores Esgoto Sanitário. 
[8] ABNT NBR 17015:2022, Execução de obras lineares para transporte de água bruta e tratada, esgoto sanitário e drenagem urbana, utilizando 
tubos rígidos, semirrígidos e flexíveis.
[9] El DEBS, MOUNIR KHALIL. Projeto Estrutural de Tubos Circulares de Concreto Armado, IBTS, São Paulo, 2002.
[10] FENDRICH, ROBERTO; OBLADEN, NICOLAU L.; AISSE, MIGUEL M.; GARCIAS, CARLOS M.; ZENY, ANA SYLVIA. Drenagem e Controle da 
Erosão Urbana. Editora Universitária Champagnat, Curitiba – PR, 1997.
[11] TSUTIYA, MILTON TOMOYUKI; SOBRINHO, PEDRO ALEM. Coleta e Transporte de Esgoto Sanitário – 2ª ed. - Departamento de Engenharia 
Hidráulica e Sanitária, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, S.P, 2000.
[12] TUCCI, CARLOS E. M.; PORTO, RUBEM LA LAINA; BARROS, MÁRIO T. DE. Drenagem Urbana. Associação Brasileira de Recursos Hídricos – 
ABRH, Editora da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, Porto Alegre – RS, 1995. 428p.
[13] ZAIDLER, WALDEMAR. Projetos estruturais de tubos enterrados. PINI Editora, São Paulo, S.P., 1983.
[14] WILKEN, PAULO SAMPAIO. Engenharia de Drenagem Superficial. São Paulo, Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, 1978. 478p.
u REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS