FUNDAÇÕES ESCORAMENTOS DE ESCAVAÇÕES

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FUNDAÇÕES
ESCORAMENTOS DE ESCAVAÇÕES
Prof. Erinaldo H. Cavalcante
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ESCORAMENTOS
ƒ PROVISÓRIOS: são projetados apenas para servir durante 
um determinado período da obra. Exemplo: escoramentos 
feitos com pranchas e estroncas de madeira.
ƒ PERMANENTES: projetados para toda a vida útil da obra. 
Neste caso, passam de escoramentos para contenção 
permanente. Exemplos: muros de arrimo, solo pregado, terra 
armada, tirantes, etc...
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ESCORAMENTOS DE CAVAS DE FUNDAÇÃO
ƒ ELEMENTOS
ƒ MATERIAIS UTILIZADOS
ƒ TIPOS DE ESCORAMENTOS
ƒ DIMENSIONAMENTO
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ELEMENTOS DE ESCORAMENTOS
ƒ PAREDES
ƒ LONGARINAS
ƒ ESTRONCAS
ƒ TIRANTES
ƒ FICHA
Os escoramentos compõem-se geralmente dos seguintes 
elementos:
Cava
Parede
Estroncas
ficha
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ELEMENTOS DE ESCORAMENTOS
ƒ PAREDE: é a parte em contato direto com o solo a ser 
contido (de madeira, aço ou concreto).
ƒ LONGARINA: elemento linear, longitudinal em que a 
parede se apóia (de viga de madeira, aço ou concreto armado).
ƒ ESTRONCAS OU ESCORAS: são elementos de apoio das 
longarinas, sendo perpendiculares às mesmas. São constituídas 
de barras de aço ou madeira. Detém a maior responsabilidade 
em um escoramento.
ƒ TIRANTES: são elementos lineares introduzidos no maciço 
do solo a ser contido e ancorados em profundidade por meio de 
um trecho alargado (bulbo).
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ESCORAMENTOS DE CAVAS DE FUNDAÇÃO
(longarina)
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ESCORAMENTOS DE CAVAS DE FUNDAÇÃO
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ESCORAMENTOS DE CAVAS DE FUNDAÇÃO
PERFIS OU ESTRONCAS INCLINADAS TIPO CONTRAFORTES
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ESCORAMENTOS DE CAVAS DE FUNDAÇÃO
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CLASSIFICAÇÃO DOS ESCORAMENTOS: Materiais
Os escoramentos são classificados de acordo com os 
materiais empregados em sua construção.
¾MADEIRA (pranchas, estroncas, etc.)
¾METÁLICO-MADEIRA (perfis I, U, H usados em 
associação com pranchas, estroncas, etc.)
¾METÁLICO (perfis I, U, H)
¾DE CONCRETO (estacas justapostas)
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ESCORAMENTO COM ESTRONCAS DE MADEIRA 
APOIADAS SOBRE PERFIS E PRANCHAS VERTICAIS
Perfil “H” cravado
no solo
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ESCORAMENTO COM PAREDE DE CONCRETO 
(DIAFRAGMA) ATIRANTADA
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ESCORAMENTOS DE CAVAS COM ESTRONCAS
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ESCORAMENTOS COM PERFIS METÁLICOS
ESCORAMENTOS DE GRANDES ESCAVAÇÕES
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ESCORAMENTO COM PRANCHADA
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ESCORAMENTO ESTACAS PRANCHA
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ESCORAMENTOS COM ESTACAS-PRANCHA
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ESCORAMENTOS COM ESTACAS-PRANCHA COMBINADAS
Ea(água)
Ea(terra)
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Parede Diafragma Pré-moldada
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Parede Diafragma moldada in loco
Fases de Execução
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DIMENSIONAMENTO DE ESCORAMENTOS
(PRINCÍPIOS DE CÁLCULO)
pp
(2)
vhp k2ckσσ +⋅=
∑ ⋅+= i(1)v zγqσ
∑ ⋅= i(2)v yγσ
aa
(1)
vha k2ckσσ −⋅=
Tensões verticais Tensões horizontais
c, φ, γ
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EXEMPLO DE OBTENÇÃO DE ka e kp a partir de φ e δ
12,808,005,253,612,722,061,591,24kp
0,200,250,300,360,440,540,660,82ka2φ/3
8,105,554,023,032,381,891,521,22kp
0,200,250,300,370,450,560,670,82kaφ/3
4,603,703,002,462,041,701,421,19kp
0,220,270,330,410,490,590,700,84ka0
403530252015105kδ
φ (GRAUS)
φ = ângulo de atrito interno do solo
δ = ângulo de atrito solo-escoramento
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1º Caso: ESCORAMENTOS EM BALANÇO
Usual para conter escavações de pequena altura (até 3 metros)
Conhecidos os diagramas de tensões ativa e passiva, segue ao 
cálculo do escoramento conforme exposto a seguir.
DIAGRAMAS DE TENSÃO
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i. Ep2 é a resultante do diagrama passivo p5 a p6
ii. Quando p1 for negativo, deve-se adotar p1 = 0. (Ep2 coincide com o ponto “O”)
iii. Se o escoramento abaixo da escavação for descontínuo, as tensões ativas deverão 
ser calculadas a favor da segurança (considerando contínuo), porém as tensões 
passivas devem ser consideradas atuando numa extensão igual a três vezes a 
largura da mesa. Ou seja, deve-se multiplicar as tensões passivas por , 
assimilando-o a um escoramento contínuo equivalente (ver figura da página 
seguinte).
Notas importantes:
13 ≤
e
b
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ESCORAMENTOS DE CAVAS DE FUNDAÇÃO
(em perfil)
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ESCORAMENTOS DE CAVAS DE FUNDAÇÃO
(em planta)
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CÁLCULO DA FICHA (f) NECESSÁRIA
• Fazendo ∑M=0, em relação ao ponto O, obtém-se o valor de 
“z”, que é a profundidade a partir da escavação que dá o ponto de 
giro do escoramento. 
• A ficha f é geralmente calculada pela expressão: zf .,21=
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5.0 Exemplos de Aplicação
1) Calcular a ficha necessária para que a cortina indicada na figura seguinte 
suporte a escavação.
Solução:
Coeficientes de empuxo
Solo 1: ka = tg2 (45 – 15/2) = 0,59
Solo 2: ka = tg2 (45 – 35/2) = 0,27 kp = 3,7
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Continuação
59,0
59,0
Cálculo das tensões horizontais ativas
Z = 0 m ⇒ σha = 10 x 0,59 -2 x 10 
= -9,5 kN/m Adotar σha = 0,0 kN/m2 (só p/ escoramento)
Z = 3,0 m ⇒ σha = (10 + 3 x 17) x 0,59 - 2 x 10 = 20,6 kN/m2 (φ, c, ka do solo 1)
Z = 3,0 m ⇒ σha = (10 + 3 x 17) x 0,27 = 16,5 kN/m2 (φ, c, ka do solo 2)
Z = 3 + z ⇒ σha = 16,5 + (19 x z) x 0,27 = 16,5 + 5,1z kN/m2
Cálculo das tensões horizontais passivas
Z = 3,0 m ⇒ σhp = 0 kN/m2
Z = 3 + z ⇒ σhp = (19 x z)3,7 = 70,3 z kN/m2
Tensões horizontais resultantes:
Z = 3,0 m ⇒ ∆σh = σhp - σha = -16,5 kN/m2
Z = 3 + z ⇒ ∆σh = 70,3z – (16,5 – 5,1z) ≅ 65z – 16,5 kN/m2
Ponto onde a tensão resultante se anula:
z = 16,5/65 ≅ 0,25 m
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Continuação - O diagrama de tensões horizontais resultante é o seguinte:
∑ = 0M
10,8 x3 - 32,9 x -38,9 = 0 resolvendo-se a equção do 3º grau, encontra-se:
x = 2,2 m ⇒ z = 2,2 + 0,25 = 2,45 m
Valor da ficha: f = 1,2 . z = 1,2 . 2,45 = 2,95 m ⇒ adotar f = 3,0 m
⇒ 30,8 (1,25 + x) +2,1 (0,17 + x) – 32,5 x2. x/3 = 0
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2º Caso: ESCORAMENTOS COM UMA LINHA DE ESCORAS
Obs.1: Os diagramas de tensões são calculados de forma análoga 
ao 1º caso. Porém, o ponto de giro dever coincidir com a 
posição da escora.
Obs.2: Como neste caso, há duas incógnitas (ficha “f” e reação 
“R”, serão necessárias duas equações:
∑H=0 ⇒ R + Ep – Ea = 0
∑M=0 ⇒ Ep x x2 – Ea x x1 = 0
Das equações acima, 
calculam-se R e z.
f = 1,2 x z (ficha)
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3º Caso: ESCORAMENTOS COM DUAS OU MAIS LINHAS 
DE ESCORAS
Para este caso, apresenta-se a solução de Terzaghi & Peck, para os 
quais o diagrama de tensões ativas depende do tipo de solo a ser
contido, conforme mostra-se na figura abaixo: 
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3º Caso: ESCORAMENTOS COM DUAS OU MAIS LINHAS 
DE ESCORAS
Notas:
i. Havendo sobrecarga, soma-se aos diagramas a parcela q.ka
ii. O cálculo das reações nas estroncas é feito dividindo-se o 
escoramento em diversas vigas isostáticas (exemplo abaixo).
OBS.: Na prática, a reação “E”
é calculada como se a ficha 
fosse nula, adotando-se em 
seguida para a mesma o 
comprimento do último vão.
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RUPTURA DO FUNDO DA ESCAVAÇÃO
Se o fundo da escavação é de argila mole, deve ser examinada a 
possibilidade de levantamento do fundo motivada pela ruptura do 
solo.
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RUPTURA DO SOLO NO FUNDO DA ESCAVAÇÃO
O mecanismo de ruptura associado a este fenômeno pode nada 
mais é que a ruptura do fundo de fundação direta. O FS da vala é
obtido é obtido através da comparação do carregamento do lado 
externo da vala com a capacidade de carga do solo, prevista por 
uma das teorias consagradas, por exemplo Terzaghi (1943).
Fórmula Geral: para as condições da figura anterior, substrato 
firme e profundo, tem-se, par ao coeficiente de segurança:
onde,
c – coesão da argila
Nc = fator de capacidade de carga (ver ábaco)
q = sobrecarga aplicada à superfície do terreno
51,
.
≥+= qH
cNFS cγ
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RUPTURA DO SOLO NO FUNDO DA ESCAVAÇÃO
Fatores de capacidade de carga de Skempton.
51,
.
≥+= qH
cNFS cγ
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RUPTURA HIDRÁULICA DO FUNDO DA ESCAVAÇÃO
Pode ocorrer quando onível d´água externo está acima da cota da 
escavação e o subsolo no fundo da vala é constituído de argila 
sobre areia. O fundo da escavação pode sofre uma ruptura quando 
for atingida a condição: 
ssaa hh .. γγ =
O fator de segurança da vala 
contra este mecanismo é: 
51,
.
. ≥=
aa
ss
h
hFS γ
γ