ESTIMATIVA DA CAPACIDADE DE CARGA DE ESTACAS ESCAVADAS DE CONCRETO A PARTIR DE MÉTODOS SEMIEMPIRÍCOS E DE ENSAIOS DE PROVA DE CARGA ESTÁTICA

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ANAIS DO 56º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2014 – 56CBC 1 
ESTIMATIVA DA CAPACIDADE DE CARGA DE ESTACAS ESCAVADAS 
DE CONCRETO A PARTIR DE MÉTODOS SEMIEMPIRÍCOS E DE 
ENSAIOS DE PROVA DE CARGA ESTÁTICA 
LOADING CAPACITY ESTIMATE OF CONCRETE BORED PILES FROM 
SEMIEMPIRICAL METHODS AND STATIC LOAD TESTING 
 
Juliano da Rocha Soares (1); Diego Medeiros Weber (2); Anelize Borges Monteiro (3); 
Anderson Renato Vobornik Wolenski (3); (4) Roberto Aguiar dos Santos 
 
(1) Graduado em Engenharia Civil – Universidade do Estado de Mato Grosso, UNEMAT 
(2) Professor, Engenharia Civil – Universidade do Estado de Mato Grosso, UNEMAT 
(3) Doutorandos em Engenharia de Estruturas – Universidade Federal de Minas Gerais, UFMG 
(4) Mestrando em Geotecnia – Universidade de São Paulo, USP São Carlos 
UNEMAT - Avenida dos Ingás, 3001, Jardim Imperial - Centro Experimental e Tecnológico - CET, 
Departamento de Engenharia Civil - CEP 78550-000, Sinop, Mato Grosso 
 
Resumo 
No campo das engenharias, em especial na Engenharia Geotécnica, o solo apresenta-se como uma 
variável complexa, o que torna seu estudo fundamental para a execução de obras de fundações. Em se 
tratando de fundações profundas moldadas “in loco” por meio de estacas escavadas de concreto, estas têm 
sido largamente empregadas há décadas no Brasil. Contudo, no município de Sinop, localizado na região 
norte do Estado de Mato Grosso, o primeiro emprego desta particularidade de fundação ocorreu apenas no 
ano de 2011, em uma edificação de 19 pavimentos, na qual foram executadas 240 estacas Hélice Contínua 
Monitorada (HCM) de diâmetros 40 e 60 cm, sendo todas com 30 m de comprimento. Neste contexto, esta 
pesquisa objetiva estimar a capacidade de carga de estacas escavadas do tipo HCM a partir dos Métodos 
Semiempíricos de Aoki & Velloso (1975) e Décourt & Quaresma (1978) e, por último, comparar com os 
resultados obtidos com os resultados experimentais advindos do Ensaio de Prova de Carga Estática. Dessa 
forma, tal comparação se faz necessária para indicar qual método mais se aproxima da capacidade de 
carga para fundações com mesmas características e apoiadas sobre a mesma superfície resistente. 
Palavra-Chave: Hélice Contínua Monitorada (HCM), ensaios semiempíricos, ensaios experimentais, estacas escavadas 
de concreto, município de Sinop- Mato Grosso. 
 
Abstract 
In the Engineering field, especially Geotechnical Engineering, the soil is a complex variable whose study is 
fundamental to the execution of foundation works. In regard to deep foundations molded “in loco” through 
concrete bored piles, they have been largely used for decades in Brazil. However, in the city of Sinop, 
located in the north region of Mato Grosso State, the first use of this foundation happened just in 2011 in a 
nineteen-floor building in which were employed 240 bored piles (40 and 60 centimeters in diameter and 30 
meters in length) of the type Continuous Flight Auger (CFA). In this context, this research is aiming to 
estimate the high loading capacity of bored piles of the type MCFA from Semiempirical Methods of Aoki-
Velloso (1975) and Décourt-Quaresma (1978) and to compare with experimental results arising from Static 
Load Testing. Such a comparison is necessary to indicate which of these methods is able to get closer to the 
loading capacity to foundation with the same characteristics and supported on the same resistant surface. 
Keywords: Continuous Flight Auger (CFA), semiempiricals tests, experimental tests,bored piles of concrete, Sinop- 
Mato Grosso city. 
 
 
 
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1 Introdução 
O aumento do uso de fundações profundas tem exigido a realização de estudos que 
aprimorem suas características, com o intuito de, conforme Alonso (1991), garantir que as 
obras projetadas e executadas atendam as condições mínimas de segurança, 
funcionalidade e durabilidade quando submetidas as ação das cargas em serviço. 
Fundações profundas moldadas “in loco” por meio de estacas escavadas têm sido 
largamente empregadas para suportar cargas de pequeno, médio e elevado porte há 
décadas no Brasil. De acordo com Alonso (2000), o que mais marcou a década de 1990 
no meio técnico foi a introdução, ainda em 1987, da estaca Hélice Contínua Monitorada 
(HCM), que passou a ser difundida a partir de 1993 com o aperfeiçoamento da técnica e 
do ganho de competitividade econômica devido à importação de melhores equipamentos. 
O desenvolvimento da fundação em HCM tem impulsionado o campo profissional e 
acadêmico a conhecer melhor o comportamento dessas estacas em solos brasileiros, seja 
em termos de capacidade de carga ou deslocamentos, uma vez que um elemento de 
fundação está diretamente ligado ao solo sobre o qual se assenta, e este último é um 
material de grande variabilidade. 
Embora existam métodos teóricos e semiempíricos para determinação da capacidade de 
carga em estacas, a realização do ensaio de Prova de Carga Estática apresenta-se como 
a maneira mais confiável de dimensionar e/ou conferir as cargas de projeto de uma 
fundação profunda, uma vez que, segundo Magalhães (2005), é o método que representa 
de forma real o comportamento de uma fundação profunda (estaca). 
Devido ao pouco conhecimento a respeito das propriedades de tensão e deformação em 
solos do município de Sinop, Mato Grosso, é de suma importância que se conheça o 
comportamento solo-estaca, mediante ensaios dinâmicos ou estáticos. Em Sinop, esta 
confiabilidade dos resultados de carga em estacas tornou-se essencial porque o perfil 
geotécnico apresenta, em geral, solos com características argilo-arenosas e lençol 
freático raso. Este fato acarretou atraso no desenvolvimento de edifícios de elevado porte 
na cidade. Entretanto, em 2011 uma construtora da cidade utilizou a fundação em estaca 
do tipo HCM na construção de um edifício de 19 pavimentos. 
A norma NBR 6122 (ABNT, 2010) exige que seja conhecida a natureza do solo através de 
ensaios geotécnicos de campo, tais como as sondagens de simples reconhecimento. O 
ensaio do tipo SPT (Standard Penetration Test) é executado de acordo com a NBR 6484 
(ABNT, 2001). 
Na obra adotada para estudo de caso foram realizadas seis sondagens de SPT. No 
entanto, esses ensaios não representam significativamente o comportamento geotécnico 
da região. Na primeira camada observa-se uma região pouco resistente e o ensaio 
disponível não possui sensibilidade suficiente para fornecer bons resultados. Para 
avaliação da resistência dessa camada de solo deveriam ter sido realizados ensaios de 
Palheta, destinado a determinar a resistência não drenada do maciço. Entretanto, esta 
pesquisa é baseada nos parâmetros de resistência a penetração obtidos pelo SPT. 
Este trabalho tem o objetivo de estimar a capacidade de carga dos métodos 
semiempíricos de Aoki-Velloso (1975) e Décourt-Quaresma (1978 – estendido) e 
correlacionar com os resultados advindos dos ensaios de Prova de Carga Estática em 
estacas do tipo HCM executadas na cidade de Sinop. 
 
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2 Fundamentação Teórica 
Segundo Magalhães (2005), fundação é toda estrutura constituída por um elemento 
estrutural e pelo solo circundante capaz de suportar as solicitações impostas por ações 
externas. A NBR 6122 (ABNT, 2010) classifica como fundação profunda aquela em que a 
relação entre profundidade e a menor dimensão é maior que dois e com profundidade 
mínima de três metros. 
No que diz respeito à empregabilidade/escolha de cada tipo de fundação, essa pode ser 
feita por eliminação dos modelos existentes e, geralmente, “em obras civis com cargas 
elevadas e onde os solos superficiais apresentam baixa resistência executam-se 
fundações profundas, principalmente tubulões e estacas” (MAGALHÃES, 2005). 
Em fundaçõesprofundas existe o elemento estrutural do tipo estaca, sendo esta 
executada com auxílio de ferramentas ou equipamentos por distintos processos: cravação 
à percussão, prensagem, vibração, escavação, ou combinação entre os processos. 
A estaca Hélice Contínua Monitorada (HCM) é uma estaca de concreto moldada “in loco”, 
que consiste em uma perfuração do solo através de uma haste formada por um trado 
contínuo e da consequente injeção de concreto durante a retirada do trado e lançamento 
da armadura tal como mostra a Figura 1. 
 
Figura 1 - Execução da estaca HCM, (a) perfuração; (b) retirada do trado e concretagem; (c) colocação da 
armadura. Fonte: Velloso e Alonso (2000). 
A sua crescente aplicação se deve às vantagens do processo produtivo, que por sua vez 
é monitorado nas fases de perfuração e concretagem da estaca. Dentre as vantagens, 
podem-se citar o elevado grau de produtividade, que gira em torno de 300 m/dia, poucos 
distúrbios de ruído e vibração, não interferência em edificações vizinhas e equipamentos 
dotados de instrumentos que monitoram continuamente a execução da estaca. 
A interação superestrutura e infraestrutura ocorre quando um carregamento vertical 
advindo da superestrutura é aplicado sobre um elemento de fundação e esta irá resistir 
parcialmente a tal solicitação pela resistência ao cisalhamento gerada ao longo de seu 
fuste e parcialmente pelas tensões normais geradas ao nível de sua ponta. 
Deste modo, é extremamente importante conhecer o carregamento, ou a capacidade de 
carga, que poderá ser suportado pelo elemento de fundação até que o mesmo atinja seu 
limite de ruptura, ou seja, o recalque admissível. 
 
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O conceito de ruptura adotado neste trabalho refere-se à ruptura convencional, ou seja, 
aquela definida como sendo a carga correspondente a uma deformação da ponta, em 
relação ao seu diâmetro, equivalente a 10% para estacas de deslocamento ou, para 
estacas escavadas em solos granulares, 30%. 
O cálculo da capacidade de carga devido à ruptura do solo pode ser realizado através do 
emprego de métodos estáticos, sendo divididos em teóricos ou semiempíricos. Para a 
aplicação do primeiro é necessário o conhecimento de parâmetros do solo (coesão, 
módulo de elasticidade e outros). Já para o segundo são necessários ensaios ”in situ” 
(SPT ou CPT, por exemplo). 
De uma maneira geral, a carga última de uma estaca é definida como sendo a soma das 
cargas máximas suportadas pelo atrito lateral e pela ponta. Pode-se determinar a 
capacidade de carga de uma estaca, comumente, através de métodos semiempíricos e 
métodos experimentais (provas de carga). 
 
2.1 Métodos Semiempíricos 
Pesquisadores tentam correlacionar, através de ajustes estatísticos, equações que 
possuem relações diretas com métodos teóricos ou métodos práticos. As relações 
propostas para as estacas variam de acordo com o tipo de investigação geotécnica 
existente, assim como o tipo de solo encontrado nas regiões de cada país. 
Os métodos semiempíricos são os mais utilizados no Brasil para previsão da capacidade 
de carga de estacas. As correlações predominantes estão baseadas no ensaio de SPT 
sendo este o ensaio mais difundido no Brasil. Os diversos métodos semiempíricos diferem 
na estimativa das parcelas de atrito lateral e de resistência de ponta. 
Neste trabalho optou-se por abordar os métodos de Aoki-Velloso (1975) e Decóurt-
Quaresma (1978) visto que, segundo Hachich (1998), são os dois métodos mais utilizados 
para efetuar o dimensionamento de fundações em estacas. Neste trabalho utilizou-se uma 
extensão método de Decóurt-Quaresma (1978), proposta por Decóurt et al. (1996). 
 
2.1.1 Método de Aoki-Velloso (1975) 
O método de Aoki-Velloso foi introduzido em 1975 e vem sendo amplamente utilizado 
tanto em meio acadêmico quanto no campo comercial. No método proposto 
originalmente, tanto as tensões-limite de carga última de ponta quanto à de atrito lateral 
eram avaliadas em função da tensão de ponta medida do Ensaio de Penetração do Cone 
(CPT). Posteriormente, as fórmulas foram adaptadas para o ensaio SPT. Tal método 
calcula a carga última das estacas em função do tipo de solo e do tipo de estaca. 
A carga última é dada em função das parcelas de atrito lateral e ponta: 
 A parcela devido ao atrito lateral ao longo do fuste é calculada por: 
nAAl LKDP ....= 
n
1

 (Equação 1) 
onde é a parcela do atrito lateral (kN), é o diâmetro da estaca (m), são 
os coeficientes tabelados que variam em função do tipo de solo (ver Tabela 1), 
 
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é o número de golpes de SPT de cada camada, é o comprimento da estaca (m) 
e é o número de camadas. 
 A parcela de ponta é calculada por: 
APAp kNP ..
4
.D
= 
2 (Equação 2) 
em que é a parcela de resistência de ponta (kN), é o número de golpes de 
SPT da camada de apoio da ponta da estaca e é o coeficiente tabelado que 
variam em função do tipo de solo (ver Tabela 1). 
Tabela 1 - Coeficiente KA e αA. 
Tipo de Solo KA (MPa) αA (%) 
Areia 1.000 1,4 
Areia siltosa 800 2,0 
Areia silto-argilosa 700 2,4 
Areia argilosa 600 3,0 
Areia argilosa-siltosa 500 2,8 
Silte 400 3,0 
Silte arenoso 550 2,2 
Silte arenoso-argiloso 450 2,8 
Silte argiloso 230 3,4 
Silte argilo-arenoso 250 3,0 
Argila 200 6,0 
Argila arenosa 350 2,4 
Argila areno-siltosa 300 2,8 
Argila siltosa 220 4,0 
Argila silto-arenosa 330 3,0 
Fonte: Aoki e Velloso (1975). 
Foram considerados pelos autores os coeficientes e , sendo utilizados para ponderar 
as diferenças de comportamento entre a estaca (protótipo) e o cone (modelo). Na Tabela 
2 verificam-se os valores dos coeficientes de transformação, e , de acordo com o tipo 
de estaca. 
Tabela 2 - Coeficiente de transformação F1 e F2. 
Tipo de estaca F1 F2 
Franki 2,50 5,00 
Pré-moldada 1,75 3,50 
Metálica 1,75 3,50 
Escavada 3,00 6,00 
Hélice contínua, ômega e raiz 2,00 4,00 
Fonte: Aoki e Velloso (1975). 
A carga última é obtida pela resistência de ponta e pelo atrito lateral 
divididos por e , respectivamente, conforme a seguinte expressão: 
 
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2
l
1
p
= 
F
P
F
P
Pult 
 (Equação 3) 
Admitindo-se fator de segurança igual a dois, a carga admissível (Padm) é dada pela 
seguinte expressão: 
2
ult
adm
P
P 
 (Equação 4) 
A primeira proposição destes autores foi F1 = 3,5 e F2 = 7,0, para estacas escavadas com 
lama bentonítica. Posteriormente consolidaram-se os valores F1 = 3,0 e F2 = 6,0, que são 
utilizados até hoje. Velloso-Alonso (2000) ressaltaram que este método empírico foi 
desenvolvido para uma determinada região geotécnica, devendo ser utilizado com cautela 
em outras regiões com o intuito de se obter uma maior confiabilidade nos resultados. 
 
2.1.2 Método de Décourt-Quaresma (1978) 
A formulação de Décourt-Quaresma como método de previsão da carga última de estacas 
foi apresentada em 1978, fundamentado no valor N do ensaio de SPT e a partir de uma 
estaca padrão. Esse método foi originalmente estabelecido para estacas de 
deslocamento, sendo realizados vários aprimoramentos com o objetivo de adequá-lo a 
outros tipos de estacas e ensaios. Recentemente este método foi adequado para utilizar 
os resultados do ensaio SPT-T, através do conceito de Ne (N equivalente). Segundo Décourt 
(1991), Ne é definido como o valor do torque, em kgf.m, dividido por 1,2. 
Para contemplar outros tipos de estacas, o método foi estendido por Décourt et al. (1996) 
e, para tanto, foram acrescentados dois coeficientes de ponderação, os parâmetros e , 
valores de majoração ou minoração da ponta e do atrito lateral, respectivamente. 
A carga últimaé a soma das parcelas do atrito lateral e da resistência de ponta da estaca: 
10.1
3
.D.L.= l 






N
Pl 
 (Equação 5) 
onde é a parcela do atrito lateral (kN), é o diâmetro da estaca (m), é o 
comprimento da estaca (m) e é a média dos valores de ao longo do fuste, exceto o 
da camada da ponta e do primeiro metro na superfície. 
PDp NCP ..
4
.D
.= 
2
 (Equação 6) 
em que é a parcela de resistência de ponta (kN), é o coeficiente dependente do tipo 
de solo (ver Tabela 3), é a média do número de golpes do ensaio SPT entre 3 valores 
obtidos ao nível da ponta da estaca imediatamente acima e imediatamente abaixo desta. 
Tabela 3 - Valores de C em função do tipo de solo. 
Tipo de solo 
Valores de C 
(KPa) 
Argilas 120 
Siltes argilosos 200 
Siltes arenosos 250 
Areias 400 
Fonte: Décourt e Quaresma (1978). 
 
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Os parâmetros α e β são tabelados e determinados conforme o tipo de solo e tipo de 
estaca (ver Tabela 4). 
Tabela 4 - Valores dos coeficientes A e B em função do tipo de solo e de estaca. 
Tipo 
de 
Solo 
Coef. de 
ponderação 
Tipo de estaca 
Escavadas 
em geral 
Escavadas 
(bentonita) 
Hélice 
cotínua 
Estaca 
raiz 
Injetada 
sob altas 
pressões 
Argilas 
α 0,85 0,85 0,30 0,85 1,00 
β 0,80 0,90 1,00 1,50 3,00 
Areias 
α 0,60 0,60 0,30 0,60 1,00 
β 0,65 0,75 1,00 1,50 3,00 
Solos 
inter. 
α 0,50 0,50 0,30 0,50 1,00 
β 0,50 0,60 1,00 1,50 3,00 
Fonte: Décourt e Quaresma (1978). 
Por fim, a carga admissível da estaca será a menor entre os dois valores obtidos a partir 
das equações 7 e 8, sendo que a primeira admite o coeficiente global igual a 2,0 (FS), 
conforme orientação da NBR 6122 (ABNT, 2010) e a segunda utiliza os coeficientes 
parciais para resistência de ponta igual a 4,0 e para o atrito lateral igual 1,30, conforme 
Decóurt e Quaresma: 
2,0
PP
= P
pl
adm
 (Equação 7) 
ou 
4,0
P
1,3
P
= P
pl
adm 
 (Equação 8) 
 
3 Materiais e Métodos 
3.1 Metodologia Experimental: Prova de Carga Estática 
A interação solo-elemento estrutural da fundação, segundo Silva (2008), deve ser 
avaliada com controle pós-execução e, para isso, é necessário submeter o elemento 
estrutural a ensaios para determinar como esta interação ocorre na prática. 
Diferentemente dos métodos teóricos ou semiempíricos, a prova de carga é o método que 
representa de forma real o comportamento de uma fundação profunda (interação solo e 
estaca). Trata-se, portanto, de um ensaio de verdadeira grandeza que permite avaliar a 
capacidade de carga do sistema pela simulação de carregamento de ações estáticas ou 
dinâmicas, segundo as normas brasileiras NBR 12131 (ABNT, 1992) e NBR 13208 
(ABNT, 1994), respectivamente. 
Segundo Magalhães (2005), a prova de carga estática representa melhor, de modo geral, 
a forma de carregamento a qual a fundação será solicitada, entretanto é um ensaio que 
exige um grande sistema de reação, o que pode encarecer a sua execução. 
Uma vez realizada a prova de carga em estacas, o projetista de fundações pode admitir o 
coeficiente de segurança global a partir de 1,6, enquanto sem prova de carga este fator 
deve ser igual a 2,0, no mínimo, conforme indica a NBR 6122 (2010), em seu item 5.5.1. 
 
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3.1.1 Caracterização do Ensaio 
Para realização do ensaio de Prova de Carga Estática é necessário montar um sistema 
de reação sobre a estaca a ser ensaiada, podendo ser uma cargueira, estacas de reação 
ou tirantes, de modo que essas suportem cargas superiores às previstas para a estaca do 
ensaio, conforme Figura 2. 
 
Figura 2 - a) Arranques das estacas de reação e bloco de coroamento e b) Montagem do sistema. 
Os deslocamentos são medidos a partir de um sistema de referência montado e fixado 
fora da área de influência do ensaio. Os esforços aplicados podem ser axiais de 
compressão, tração ou transversais, sendo o mais comum de carregamento vertical a 
compressão. 
Os equipamentos usados durante o ensaio foram: macaco hidráulico, bomba manual 
(alavanca), manômetro, células de carga e extensômetros (relógios comparadores), como 
mostra a Figura 3. 
 
Figura 3 - a) Macaco hidráulico e célula de carga; b) Extensômetros; c) Alavanca de acionamento do fluído 
hidráulico; d) Leitor de temperatura; e) Painel digital para leitura do carregamento aplicado. 
A norma NBR 12131 (ABNT, 1992) prescreve duas formas de carregamento para a prova 
de carga estática: o ensaio de carregamento lento (Slow Maintained Load Test – SML) e o 
ensaio de carregamento rápido (Quick Maintained Load Test – QML). 
O ensaio SML consiste na aplicação de cargas em estágios iguais e sucessivos em que 
cada incremento de carga, que não deve ser superior a 20% da carga de trabalho prevista 
no ensaio, é mantido até que ocorra a estabilização dos recalques correspondentes. A 
estabilização dos deslocamentos ocorre quando a diferença entre as leituras realizadas 
nos tempos t e t/2 não exceda 5% do recalque total observado no mesmo estágio de 
carregamento e o tempo de cada estágio não deve ser inferior a 30 minutos. 
Este ensaio possibilita o registro das cargas aplicadas e dos deslocamentos resultantes, 
geralmente apresentados na forma da chamada curva carga-recalque, com a carga no 
eixo das abscissas e o recalque no eixo das ordenadas, mostrando o comportamento da 
 
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fundação ensaiada, de modo a validar o fator de segurança tomado pelo projetista uma 
vez definido o critério de ruptura. 
A capacidade de carga é considerada definida quando ocorre a nítida ruptura do sistema 
solo-estaca, ou seja, quando o recalque se torna incessante para um mesmo vetor de 
tensão aplicada. 
Entretanto, existem muitos casos onde a carga de ruptura é considerada indefinida, ou 
seja, quando o ensaio não é levado até a ruptura. A estaca é carregada até apresentar 
recalque considerável, mas a curva carga-recalque indica crescimento contínuo do 
recalque, não indicando assim uma carga de ruptura. 
Para os casos indefinidos são utilizados métodos de extrapolação da curva carga-
recalque para avaliação da carga de ruptura. Entre os métodos mais utilizados no Brasil 
estão: Método de Van der Veen (1953) e o Método da Norma Brasileira NBR 6122 (2010). 
 
3.1.2 Critério de Ruptura pela NBR 6122 (2010) 
Para realização do ensaio de Prova de Carga Estática a NBR 6122 (2010) convenciona-
se como carga de ruptura a carga de recalque , como na equação 9: 
 
30.
.
 = 
D
EA
LPR
R 
 (Equação 9) 
em que é o recalque de ruptura convencional (mm), é a carga de ruptura 
convencional (kN), é o comprimento da estaca (m), é a área da seção transversal da 
estaca (m²), é o módulo de elasticidade do material da estaca, é o diâmetro da estaca 
ensaiada (ou diâmetro do círculo circunscrito à estaca não circular), em mm. 
Logo, procede-se da seguinte maneira: (1) adota-se um valor e calcula-se o 
correspondente recalque , (2) traça-se a reta (
 
 
 ) e e (3) a intersecção dessa 
reta com a curva carga-recalque caracteriza a carga de ruptura convencional ( ), como 
mostra a Figura 4. 
 
Figura 4 - Carga de ruptura convencional. 
3.1.3 Metodologia de Ensaio – Ensaio Experimental do Edifício “Ilhas Gregas” 
Adotou-se como sistema de reação para as estacas PC 1, PC 2 e PC 3, uma viga 
metálica pesando e dimensões com 5,0 m de comprimento, 1,0 m de altura e 0,5 
 
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m de espessura e ancorada em oito mono-barras rosqueadas, que foram soldadas em 
barras de aço comum, concretadas no interior dasestacas tipo hélice contínua, ao longo 
de todo o fuste, sendo quatro barras em cada extremidade da viga, conforme ilustra a 
Figura 5. 
 
Figura 5 - Croqui da montagem do sistema de reação das estacas ensaiadas. 
Para fins da realização do ensaio, a empresa responsável pelo edifício optou por não 
utilizar as estacas que receberam os blocos definidas em projeto. Assim sendo, foram 
confeccionadas ao todo 15 estacas, além das 240 previstas no projeto, sendo 13 (treze) 
estacas de reação, todas de 60 cm de diâmetro com 30 m de comprimento, e 03 (três) 
para a realização do ensaio, sendo suas características apresentadas na Tabela 5. 
Tabela 5 - Características das estacas ensaiadas. 
Estaca Tipo 
Diâmetro 
nominal (m) 
Comprimento (m) 
PC 1 HCM 0,60 30,08 
PC 2 HCM 0,40 30,03 
PC 3 HCM 0,60 30,11 
 
Sobre as estacas ensaiadas foram confeccionados blocos de coroamento, estando as 
faces superiores dos blocos aproximadamente acima do nível do terreno. A 
empresa de fundações executou os sistemas de reação e o estaqueamento, que forneceu 
todos os dados das estacas ensaiadas e das reações (Anexo III), a fim de observar todas 
as orientações repassadas pela empresa que realizou os ensaios. 
O carregamento realizado sobre as Provas de Carga Estática foi do tipo lento (SML). No 
primeiro instante, todas as estacas tiveram seu carregamento iniciado por uma carga de 
contato, passando-se a seguir a um carregamento correspondente a da carga de 
trabalho da estaca. Os demais estágios foram incrementados também com um 
carregamento equivalente a da carga de trabalho da estaca, sempre em relação ao 
estágio anterior, conforme preconiza a norma. 
 
4 Resultados 
4.1 Resultados via métodos semiempíricos 
As estacas modelo para as quais foi realizado o dimensionamento da capacidade de 
carga são do tipo HCM, com diâmetros de 40 e 60 cm, ambas com comprimento de 30 m. 
Os dados geotécnicos utilizados foram retirados do laudo de sondagem a percussão 
fornecido pela empresa proprietária da obra estudada (Expand Construtora). Apesar de 
 
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terem sido realizados 06 (seis) furos de SPT no local, para efeitos de cálculo, 
consideraram-se somente os furos SP-01 e SP-03, tendo em vista que apenas esses dois 
atingiram a cota de 31 m de profundidade durante a realização do ensaio, como mostra a 
Figura 6. O nível de água constatado, tanto inicialmente como no final do ensaio, 
manteve-se fixo em 3,05 e 3,12 m, para cada furo, respectivamente. 
 
 
 
Figura 6 - Resumo das sondagens SPT. 
Tendo sido proposto calcular a capacidade de carga de estacas pelos métodos de Aoki e 
Velloso (1975) e Décourt e Quaresma (1978-estendido) e os resultados são apresentados 
na Tabela 6. 
 
Tabela 6 - Resumos dos resultados obtidos. 
 
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MÉTODO 
ᴓ 
(cm) 
FURO 
Carga 
Lateral 
na 
Ruptura 
(kN) 
Carga de 
Ponta na 
Ruptura 
(kN) 
Carga 
Total na 
Ruptura 
(kN) 
Carga 
Admissível 
(kN) 
Aoki & 
Velloso 
(1975) 
40 
SP-01 727,51 542,41 1.269,93 634,96 
SP-03 590,22 591,73 1.181,95 590,97 
60 
SP-01 1.091,27 1.220,43 2.311,70 1.155,85 
SP-03 885,33 1.331,38 2.216,71 1.108,36 
Decóurt & 
Quaresma 
(1978) 
Estendido 
40 
SP-01 1.060,86 170,12 1.230,98 858,58 
SP-03 928,90 170,12 1.099,02 757,07 
60 
SP-01 1.591,29 382,77 1.974,06 1.319,76 
SP-03 1.393,35 382,77 1.776,12 1.167,50 
 
Dos resultados analíticos, nota-se para o caso das cargas lateral e de ponta obtidas por 
meio da formulação de Aoki e Velloso (1975) que os valores giram em torno de 50% para 
cada parcela. 
Por outro lado, para o método de Décourt e Quaresma (1978-estendido), observa-se a 
maior parcela de contribuição justamente a ser mobilizada pelo atrito lateral, em contra 
partida da minoração das tensões de ruptura da ponta. 
 
4.2 Resultados obtidos a partir de ensaios experimentais 
Os valores de carga última verificados com a realização do ensaio de prova de carga 
estática para as estacas PC 1, PC 2 e PC 3 foram respectivamente 193,70 tf, 191,60 tf e 
240,60 tf. O carregamento máximo aplicado em cada estaca pode ser verificado na 
Tabela 7. 
Tabela 7 - Carregamento máximo aplicado em cada estaca ensaiada. 
EST. 
Carga de 
trabalho 
(kN) 
Carga 
máxima do 
ensaio (kN) 
Carga de 
ruptura 
(kN) 
FS 
 981,00 2.158,20 1.900,00 1,94 
 686,70 1.922,76 1.880,00 2,74 
 981,00 2.158,20 2.360,00 2,41 
A Figura 7 apresenta os resultados da prova de carga de cada estaca ensaiada até a 
ruptura, definida pelo emprego da NBR 6122 (ABNT, 2010), ou seja, as curvas carga-
recalque das três estacas ensaiadas. 
 
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Figura 7 - Comparação entre as estacas ensaiadas. Curva Carga recalque. Fonte: SCCAP (2011). 
4.3 Análises dos Resultados para Estaca de D = 40 cm 
Como forma de facilitar a comparação entre os diferentes resultados obtidos, analisam-se 
primeiramente os valores para a estaca de 40 cm de diâmetro, relacionados na Figura 8. 
 
Figura 8 - Comparação das cargas na ruptura para o diâmetro de 40 cm. 
Os valores encontrados pelo método de Aoki & Velloso (1975) e Décourt & Quaresma 
(1978) são próximos entre si, sendo que o primeiro corresponde a aproximadamente 75 % 
do segundo. Já quando compara-se a média dos dois resultados analíticos com o valor 
encontrado no ensaio da prova de carga PC 2, há uma discrepância considerável, de 
modo que o resultado do ensaio é 62 % maior que a média obtida pelos métodos 
semiempíricos. 
 
 
 
0,00
200,00
400,00
600,00
800,00
1.000,00
1.200,00
1.400,00
1.600,00
1.800,00
2.000,00
Aoki e Velloso
(1975)
Decóurt e
Quaresma
(1978)
PC 2
612,97 
807,82 
1880 
C
a
p
a
c
id
a
d
e
 d
e
 C
a
rg
a
 (
k
N
) 
Aoki e Velloso (1975) Decóurt e Quaresma (1978)
Prova de Carga (PC 2)
 
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4.4 Análises dos Resultados para Estaca de D = 60 cm 
Já para o diâmetro de 60 cm, têm-se os resultados comparados na Figura 9. 
 
Figura 9 - Comparação das cargas na ruptura para o diâmetro de 60 cm. 
Para o caso do estudo da estaca HCM com diâmetro de 60 cm, nota-se que os valores 
obtidos tanto da formulação de Aoki & Velloso (1975) e Décourt & Quaresma são mais 
uniformes, sendo o segundo com uma variação de apenas 9,85%. 
Porém, quando comparados a média dos resultados analíticos (1.187,86 kN) com o 
menor dos dois valores obtidos nos ensaios de prova de carga, PC 1 igual a 1.900,00 kN, 
representam apenas 62,51%. 
 
5 Conclusões 
Analisando os resultados fornecidos pelas formulações semiempíricas de Aoki e Velloso 
(1975) e Décourt e Quaresma (1978), verificou-se que ambas resultam em valores 
próximos entre si, porém bastante conservadores para a situação estudada, considerando 
que a média dos resultados encontrados para os dois diâmetros se encaixam entre 42% e 
50%, respectivamente, em relação ao resultado obtido na prova de carga PC 2 e da 
média dos resultados das provas de carga PC 1 e PC 3. 
Com esse estudo, pode-se constatar que tanto o resultado dimensionado para a estaca 
de 40 cm quanto para a de 60 cm pelos métodos propostos apresentaram média em torno 
de 686,70 kN e 981,60 kN, respectivamente, sendo condizentes com a carga de trabalho 
admitida pelo Engenheiro Projetista de Fundações da obra estudada. 
Enfim, além da busca por avanços técnicos, é muito presente na engenharia de 
fundações um forte apelo econômico, visando sempre construir empreendimentos que 
atendam aos critérios de segurança e à priorização da qualidade. 
A partir da realização e divulgaçãodo resultado do ensaio de Prova de Carga Estática do 
Edifício Ilhas Gregas e constatação positiva da efetiva capacidade de carga para o tipo de 
solo encontrado na região, tem-se a possibilidade do emprego cada vez mais constante 
de fundações profundas em Sinop, com destaque para estacas HCM. 
 
0,00
500,00
1.000,00
1.500,00
2.000,00
2.500,00
Aoki e Velloso
(1975)
Decóurt e
Quaresma
(1978)
PC 1 PC 3
1.132,10 
1.243,63 
1900 
2360 
 C
a
p
a
c
id
a
d
e
 d
e
 C
a
rg
a
 (
k
N
) 
Aoki e Velloso (1975) Decóurt e Quaresma (1978)
Prova de Carga (PC 1) Prova de Carga (PC 3)
 
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Referências 
AOKI, N; VELLOSO, D.A. An approximate method to estimate the bearing capacity of 
piles, V Congreso Panamericano de Mecanica de Suelos y Cimentaciones – 
PASSMFE, Buenos Aires, Argentina, 1975. 
 
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12131: Prova de 
carga estática. Rio de Janeiro, 1992. 
____. NBR 6122: Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro, 2010. 
____. NBR 6484: Solo – Sondagens de simples reconhecimento com SPT – Método de 
ensaio. Rio de Janeiro, 2001. 
ALONSO, U.R. Exercícios de fundações. São Paulo, Edgard Blucher, 2000. 
____. Previsão e controle de fundações. São Paulo: Edgard Blucher, 1991. 
DÉCOURT, L.; QUARESMA, A. R.. Capacidade de carga de estacas a partir de valores 
de SPT, 6° Congresso Brasileiro de Mecânica dos Solos e Engenharia de 
Fundações, Rio de Janeiro, 1978. 
DÉCOURT, L.; ALBIERO, J.H. & CINTRA, J.C.A.. Análise e Projetos de Fundações 
Profundas. Fundações: teoria e prática, Hachich, W.; Falconi, F.; Saes, J.L.; Frota, 
R.G.Q.; Carvalho, C.S. & Niyama, S. (eds), Pini, São Paulo, 1996. 
HACHICH, W. Fundações: teoria e prática. 2 ed. In: DECÓURT, L.; ALBIERO, J.H.; 
CINTRA, J.C.A. (Org.). Análise e projeto de fundações profundas. São Paulo, Pini, 
1998. 
MAGALHÃES, P.H.L. Avaliação dos métodos de capacidade de carga e recalque de 
estacas hélice contínua via provas de carga. Dissertação de Mestrado em Engenharia 
Civil, Universidade de Brasília, Brasília, 2005. 
SCCAP ENGENHARIA. Laboratório Técnico de Engenharia Ltda. Fernando Rodrigo de 
Aquino. Relatório técnico dos resultados das provas de carga estáticas realizadas 
sobre estacas tipo hélice contínua PC 1, PC 2 e PC 3. R.EX. SCCAP-26A/11, 21 dez. 
2011. 
VAN DER VEEN, C. The bearing capacity of pile, International Conference on Soil 
Mechanics and Foudantions Engineering, Zurich, 1953.