fundacoes profundas

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Fundações e Obras de Terra
Darlan Amorim Pereira
Eng. Civil graduado pela UNIVALI (2011)
Mestre em Geotecnia pela UFPR (2016)
email: professordarlanpereira@gmail.com
1
Fundações Profundas
• Definições da NBR 6122:2010:
• Transmite carga pela base (resistência de ponta),
superfície lateral (resistência de fuste) ou uma combinação
das duas, devendo sua ponta ou base estar assente em
profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão em
planta e, no mínimo, a 3m.
• Incluem-se neste tipo de fundação: estacas, tubulões e
caixões.
2Fundações e obras de terra
• Estaca: elemento de fundação executado por ferramentas ou
equipamentos, podendo ser cravado, escavado ou ambos.
3Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Tubulão: elemento de fundação profunda de forma cilíndrica
que, ao menos na sua fase final de execução, requer descida de
operário ou técnico. A diferença entre tubulão e caixão está na
geometria, sendo o tubulão cilíndrico e o caixão prismático.
4Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
•Classificação das estacas
•De deslocamento: o solo é “deslocado” durante a execução da
estaca, causando o aumento nas tensões geostáticas horizontais.
Estacas cravadas em geral apresentam este comportamento.
•De substituição: o solo é removido e “substituído” pela estaca,
causando a redução nas tensões geostáticas horizontais. Estacas
escavadas em geral apresentam este comportamento.
• Sem deslocamento: casos específicos onde não ocorre o alívio
ou aumento das tensões horizontais durante o processo de
execução.
5Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca de deslocamento: exemplo
6Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca de deslocamento: exemplo
7Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca de substituição: exemplo
8Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Madeira
• Indicadas apenas para situações provisórias devido à sua baixa
durabilidade, caso exposta à variação do lençol freático.
• Feitas de troncos de árvores, razoavelmente retilíneos, com
preparação das extremidades (topo e ponta) para cravação.
•A ponta e o topo devem ter diâmetros maiores que 15 cm e 25
cm, respectivamente, e o segmento de reta que une os centros
das seções (ponta e topo) deve estar compreendido
integralmente no interior do perímetro da estaca (NBR 6122:
2010).
• Proteção por amortecedores adequados durante a cravação para
evitar danos na cabeça da estaca (NBR 6122: 2010).
9Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Madeira
• Caso ocorra dano durante a cravação, a parte afetada deve ser
cortada (NBR 6122: 2010).
• Proteção da ponta com ponteira de aço para cravação em
camadas resistentes (NBR 6122: 2010).
• Para cravação por percussão, a relação entre peso do martelo e
o peso da estaca deve ser a maior possível, respeitando-se a
relação mínima de 1,0 (NBR 6122: 2010).
• Para obras provisórias não necessita de tratamento químico
para sua conservação. Caso contrário, a madeira deve ser
tratada contra o ataque de fungos, bactérias e afins. Tratamento
este feito com sais à base de zinco, cobre, mercúrio ou creosoto
(substância proveniente da destilação do carvão ou do asfalto)
10Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Madeira
Relação entre comprimento e diâmetro de estacas de madeira: 
indicações da norma alemã DIN 4026.
11Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Comprimento L da 
estaca (m)
Diâmetro médio em 
cm
< 6 25
≥ 6 20 + L; L em m
• Estaca pré-moldada: Madeira
Cargas admissíveis estruturais empregadas em estacas de madeira 
(DIN 4026):
Obs: Comprimento cravado mínimo de 5 m e camada resistente sendo areia 
compacta ou argila rija ao longo de espessura suficiente.
12Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Penetração na camada 
resistente (m)
Carga admissível (kN)
Diâmetro da ponta (cm)
15 20 25 30 35
3 100 150 200 300 400
4 150 200 300 400 500
5 --- 300 400 500 600
• Estaca pré-moldada: 
Metálica
• Elemento produzido 
industrialmente, podendo ser 
constituído por perfis 
laminados ou soldados, 
simples ou múltiplos, tubos de 
chapa dobrada ou calandrada, 
tubos (com ou sem costura) e 
trilhos (NBR 6122:2010).
13Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Metálica
•A cravação da estaca pode ser feita por percussão, prensagem
ou vibração.
• Recomendações da NBR 6122: 2010 para cravação com
martelo de queda livre:
• a) Peso do martelo não inferior a 10 kN ou 1 t.
• b) Peso do martelo não inferior a 30 kN ou 3 t para estacas com
carga de trabalho entre 0,7 MN ou 70 t e 1,3 MN ou 130 t.
• c) Para estacas cuja carga de trabalho seja superior a 1,3 MN, a
escolha do sistema de cravação deve ser previamente analisada.
14Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Metálica
• Espessura de sacrifício para estacas permanentemente enterradas
(NBR 6122: 2010).
Observação: para situações onde parte da estaca fique desenterrada, é
obrigatória a proteção com camisa de concreto ou outro recurso de proteção
do aço.
15Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Metálica
• A carga máxima, do ponto de vista estrutural, é obtida multiplicando-
se a área útil, (descontada a espessura de sacrifício) pela tensão
admissível (fyk/2), onde fyk é a tensão de escoamento do aço.
16Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Metálica
Carga admissível estrutural para perfis fabricados pela CSN com fyk = 102 
MPa (ALONSO, 1996)
17Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Metálica
18Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Fonte: VELLOSO, D. A.; LOPES F. R. Fundações – Critérios de Projeto, Investigação do Sobsolo, Fundações Superficiais, Fundações Profundas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.
• Estaca pré-moldada: Metálica
• Tabela de perfis da Gerdau
19Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Metálica
20Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Concreto
• As estacas pré-moldadas podem ser de concreto armado ou protendido,
vibrado ou centrifugado, com qualquer forma geométrica de seção
transversal, devendo apresentar resistência compatível com os esforços de
projeto e decorrentes do transporte, manuseio, cravação e eventuais solos
agressivos (NBR 6122: 2010).
Seções Típicas
21Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Concreto
• Cravação por percussão, prensagem ou vibração. Quando cravada
com martelo de queda livre a NBR 6122: 2010 recomenda:
• a) Peso do martelo não inferior a 20 kN ou 2 t.
• b) Peso do martelo no mínimo igual a 75% do peso total da estaca.
• c) Peso do martelo não inferior a 40 kN ou 4 t para estacas com
carga de trabalho entre 0,7 MN ou 70 t e 1,3 MN ou 130 t.
• d) Para carga de trabalho superiores a 1,3 MN ou 130 t, a escolha do
sistema de cravação deve ser previamente analisado.
22Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Concreto
Carga estrutural admissível para estacas pré-moldadas de concreto. 
23Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Fonte: VELLOSO, D. A.; LOPES F. R. Fundações – Critérios de Projeto, Investigação do Sobsolo, Fundações Superficiais, Fundações Profundas. São Paulo: Oficina de Textos, 2010.
• Estaca pré-moldada: Concreto
24Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Concreto
• Emendas NBR 6122:2010
•As emendas devem ser através de anéis soldados ou outros
dispositivos que permitam a transferência dosesforços de
compressão, tração e flexão.
•O uso de luvas de encaixe é aceito se forem obedecidas as
seguintes restrições:
• a) uma única emenda por estaca;
• b) não haja tração ou flexão na cravação e utilização da estaca;
25Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca pré-moldada: Concreto
• Emendas NBR 6122:2010
26Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Strauss
• Estaca de concreto, executada através da escavação por meio
de uma sonda (também denominada piteira), com a simultânea
introdução de revestimento metálico em segmentos rosqueados,
até que se atinja a profundidade projetada.
•O revestimento assegura a estabilidade do furo, garantindo que
não ocorra mistura do solo com concreto e estrangulamento do
fuste.
• Ponta deve estar assente em material de baixa permeabilidade,
para permitir a limpeza e concretagem.
•Não indicada para areias submersas ou argilas muito moles
saturadas (NBR 6122:2010).
27Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Strauss
•O procedimento executivo se divide na seguinte sequência:
• 1) - Perfuração com a piteira em conjunto com colocação do
revestimento até a conta desejada.
• 2) - Limpeza do furo com água e o auxilio da piteira de
perfuração.
• 3) - Concretagem com apiloamento do concreto e retirada do
revestimento.
• 4) - Colocação da armadura: podendo esta ser feita antes ou
depois da concretagem, dependendo as situação.
28Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Strauss
29Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Strauss
• Recomendações da NBR 6122: 2010:
• 1) Não devem ser executadas com espaçamento inferior a cinco
diâmetros (maior diâmetro) em intervalo inferior a 12 h.
• 2) Ao menos 1% das estacas, e no mínimo uma por obra, deve
ser exposta abaixo da cota de arrasamento, para verificação da
sua integridade e qualidade do fuste.
• 3) Consumo de cimento do concreto não inferior a 300 kg/m³,
agregado com diâmetro máximo de 19 mm e fck ≥ 20 MPa aos
28 dias.
• 4) Slump test entre 8 cm e 12 cm para estacas não armadas e de
12 cm a 14 cm para estacas armadas.
30Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Strauss
• Carga estrutural admissível estaca strauss
31Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Tensão de 
trabalho 
σ = 3 a 4 MPa
Diâmetro (cm) Carga Usual 
(KN)
Carga 
Máxima (KN)
25 150 200
32 250 350
38 350 450
45 500 650
• Estacas moldadas in loco: Strauss
• Vantagens: equipamento simples e baixo custo.
• Desvantagens: Baixa produtividade, pouco controle tecnológico e
altamente dependente da habilidade do operador.
32Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Franki
• Franki Stantard: É uma estaca de deslocamento moldada in
loco com grande capacidade de carga, por conta da sua base
alargada e do grande atrito lateral, mas devido ao processo
executivo causa muita vibração no terreno.
• Processo executivo:
• 1) Cravação de um tubo por meio de sucessivos golpes de um
pilão em uma bucha seca e areia aderida ao tubo.
• 2) Atingida a cota de apoio, procede-se à expulsão da bucha,
execução da base alargada.
• 3) Instalação da armadura e execução do fuste de concreto
apiloado com a simultânea retirada do revestimento.
33Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Franki Stantard
34Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Franki Stantard
• Colocação do concreto e exemplo de base alargada.
35Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Franki Stantard
Características dos pilões para a execução de estacas Franki (NBR 
6122:2010).
36Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Diâmetro da 
estaca (mm)
Massa mínima 
do pilão (t)
Diâmetro do 
pilão (mm)
300 1,0 180
350 1,5 180
400 2,0 250
450 2,5 280
520 2,8 310
600 3,0 380
700 3,4 430
• Estacas moldadas in loco: Franki Stantard
Carga estrutural admissível estaca Franki (Velloso e Lopes, 2010).
37Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Volume da base (litros)
Diâmetro da estaca (mm)
300 350 400 450 520 600 700
Mínima 90 90 180 270 300 450 600
Normal 90 180 270 360 450 600 750
Usual 180 270 360 450 600 750 900
Especial 270 360 450 600 750 900 1050
Carga de trabalho a compressão usual 
(kN) para (σ = 7 MPa) 450 650 850 1100 1500 1950 2600
Carga de trabalho a tração (kN) 100 150 200 250 300 400 500
Força horizontal máxima (kN) 20 30 40 60 80 100 150
• Estacas moldadas in loco: Franki Stantard
• Recomendações da NBR 6122 quanto à execução da base
alargada e do consumo de cimento:
• 1) Energia mínima de 2,5 MN.m para os últimos 0,15 m³ de
concreto, para diâmetro inferior a 450 mm.
• 2) Energia mínima de 5,0 MN.m para os últimos 0,15 m³ de
concreto, para diâmetros entre 450 mm e 600 mm.
• 3) Energia mínima de 9,0 MN.m para os últimos 0,25 m³ de
concreto, para diâmetro de 700 mm.
• 4) Consumo de cimento mínimo de 350 kg/m³.
38Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Franki
• Estaca Franki tubada: Executada de maneira semelhante a standard,
mas não ocorre a retirada do tubo de cravação. Seu uso ocorre em
casos onde parte da estaca fica fora do solo e exposta ao ar ou água.
• Estaca Franki Mista: União de uma estaca pré-moldada, ancorada
em uma base alargada pelo processo Franki.
• Estaca Franki de Fuste Vibrado: Obedece a sequência standard até
a colocação da armadura, então enche-se o tubo todo com concreto
plástico (slump de 8 a 12 cm) e inicia-se a vibração e retirada do tubo
simultaneamente, com o pilão apoiado na coluna de concreto.
• Estaca Franki Cravada de Ponta Aberta: Cravação do tubo sem
bucha na ponta e com escavação interna (com trado ou piteira). Ao se
atravessar a camada resistente que impedia a cravação do tubo
fechado o processo Franki convencional é retomado.
39Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Escavada com trado sem fluido
estabilizante ou revestimento
•Recomendações NBR 6122:2010
• Escavação executada por trado espiral sendo empregadas onde o
perfil do subsolo tem características tais que o furo se mantenha
estável sem a necessidade de revestimento ou de fluido estabilizante.
• A profundidade é limitada ao nível do lençol freático pelo fato de não
haver garantia de estabilidade abaixo deste nível.
• Aconselha-se que a concretagem seja feita no mesmo dia da
perfuração.
• Consumo mínimo de cimento de 300 kg/m³, slump entre 8 cm e 12
cm para estacas não armadas e 12 cm e 14 cm para estacas armadas,
fck ≥ 20 MPa e agregado com φmáximo de 19 mm.
40Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Escavada com trado sem fluido
ou revestimento.
• Vantagens: 
• 1) Não causa perturbações na vizinhança 
como levantamento de solo ou vibração.
• 2) Cargas admissíveis elevadas.
• 3) Conhecimento do terreno atravessado.
• Desvantagens:
• 1) Necessário grandes equipamentos na 
maioria dos casos.
• 2) Mobilização de grandes volumes de 
solo e concreto em curto intervalo de 
tempo. 
41Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Escavada com trado sem fluido
estabilizante ou revestimento
Carga estrutural admissível estaca escavada circular sem 
revestimento ou fluido (Velloso e Lopes, 2010)
42Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Tensão de 
trabalho 
σ = 3 a 5 MPa
Diâmetro (cm) Carga Usual 
(KN)
Carga 
Máxima (KN)
20 100 120
25 150 200
30 200 250
60 1000 1400
• Estacas moldadas in loco: Escavada comuso de fluido
estabilizante ou revestimento
• São estacas executadas em solos sem capacidade para manter o
furo estável ou abaixo do nível do lençol freático.
• Pode-se utilizar revestimento (recuperável ou perdido) ou fluido
estabilizante (lama bentonítica ou polímero sintético).
•A concretagem é submersa, com o concreto deslocando a água
no interior do furo ou o fluido estabilizante em direção
ascendente para fora do furo.
•As estacas podem ter seções circulares (estacão), retangulares 
(barrete) ou parede-diafragma.
43Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Escavada com uso de revestimento: Processo executivo
44Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Escavada com uso de fluido estabilizante: Processo executivo
45Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Escavada com uso de fluido estabilizante: Reservatórios
46Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca Escavada: Ferramentas de escavação
•
47Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca Escavada com fluido estabilizante: Recomendações
NBR 6122:2010
• Concretagem submersa e contínua com tubo tremonha, devendo
ser feita até no mínimo 50 cm acima da cota de arrasamento.
•Não se devem executar estacas com espaçamento inferior a
cinco diâmetros (maior diâmetro) em intervalo inferior a 12 h.
•Ao menos 1% das estacas, e no mínimo uma por obra, deve ser
exposta abaixo da cota de arrasamento e, se possível, até o nível
d’água, para verificação da sua integridade.
• Consumo de cimento mínimo de 400 kg/m³, slump igual a 22 ±
3 cm, fator água/cimento ≤ 0,6, agregado com dimensão
máxima de 19 mm, % de argamassa ≥ 55 % e fck ≥ 20 MPa.
•
48Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca Escavada com fluido estabilizante: Características
exigidas para os fluidos segundo a NBR 6122:2010
•
49Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Escavada com uso de fluido
estabilizante ou revestimento
Carga estrutural admissível estaca escavada com uso de 
revestimento ou fluido estabilizante (Velloso e Lopes, 2010)
50Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Tensão de 
trabalho
σ = 3 a 5 MPa
Dimensões (cm) Carga Usual (KN)
Carga Máxima 
(KN) Obs.
∅ 60 1100 1400
Estaca com 
seção circular
∅ 80 2000 2500
∅ 100 3100 3900
∅ 120 4500 5600
40 x 250 4000 5000
Estaca com 
seção retangular 
(diafragma ou 
barrete)
60 x 250 6000 7500
80 x 250 8000 10000
100 x 250 10000 12500
• Estacas moldadas in loco: Raiz
• Estaca revestida integralmente, em solo, por meio de
segmentos de tubos metálicos (revestimento) que vão sendo
rosqueados à medida que a perfuração é executada. O
revestimento é recuperado.
•A estaca é armada em todo o seu comprimento e a perfuração
preenchida por argamassa de cimento e areia.
•Não produz choque ou vibração.
• Consegue atravessar obstáculos como blocos de rocha ou peças
de concreto.
• Equipamento, em geral, de pequeno porte.
• Pode ser executada na vertical ou inclinada.
51Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca Raiz: perfuratriz rotativa ou rotopercussiva.
52Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca Raiz: processo executivo
53Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estaca Raiz: recomendações da NBR 6122: 2010
• Consumo mínimo de cimento de 600 kg/m³.
• Fator água/cimento entre 0,5 e 0,6.
•Agregado: areia e/ou pedrisco.
• fck ≥ 20 MPa.
• Relação entre diâmetros nominal acabado e diâmetro do
revestimento no trecho executado em solo:
54Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Escavada Raiz
Carga estrutural admissível Raiz (Velloso e Lopes, 2010)
55Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Tensão de trabalho 
σ = 11 a 12,5 MPa
Diâmetro 
acabado (cm)
Carga 
Usual (KN)
Carga 
Máxima (KN)
20 250 300
25 400 500
30 600 700
35 850 1000
40 1200 1400
• Estacas moldadas in loco: Hélice contínua
• Estaca executada mediante a introdução no terreno, por
rotação, de um trado helicoidal contínuo. A injeção de concreto
é feita pela haste central, vazada, do trado simultaneamente à
sua retirada.
•A armadura é sempre colocada após a concretagem da estaca.
•A execução da estaca é monitorada durante todo o processo.
•Os equipamentos mais comuns permitem executar estacas com
diâmetros de 30 cm a 100 cm e comprimento de até 30 m.
• Principais vantagens: execução rápida, alta produtividade e
grande capacidade de carga das estacas.
56Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Hélice contínua
57Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Hélice contínua
58Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Hélice contínua
59Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas Hélice contínua: Recomendações NBR 6122:2010
• Características mínimas do equipamento, para que se minimize
o desconfinamento durante a perfuração.
60Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas Hélice contínua: Recomendações NBR 6122:2010
• Consumo mínimo de cimento de 400 kg/m³.
• Slump igual a 22 ± 3 cm.
• Fator água/cimento ≤ 0,6.
•% de argamassa em massa: ≥ 55%.
• fck ≥ 20 MPa aos 28 dias.
•A pressão do concreto deve ser sempre positiva para evitar a
interrupção do fuste durante a concretagem.
•Ao menos 1% das estacas, e no mínimo uma por obra, deve ser
exposta abaixo da cota de arrasamento e, se possível, até o
nível da água, para verificação da sua integridade.
61Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas moldadas in loco: Hélice Contínua
Carga estrutural admissível Raiz (Velloso e Lopes, 2010)
62Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Tensão de trabalho 
σ = 5 a 6 MPa
Diâmetro 
(cm)
Carga 
Usual (KN)
Carga 
Máxima (KN)
40 600 800
60 1400 1800
80 2500 3000
100 4000 4700
• Estacas moldadas in loco: parâmetros para dimensionamento da
NBR 6122:2010.
63Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Estacas: provas de carga em, no mínimo, 1% da quantidade
total de estacas, arredondando-se para mais NBR 6122:2010.
64Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Valores de ���� indicativos de cravabilidade ou escavabilidade
para diferentes tipos de estacas.
65Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Fonte: CINTRA, J. C. A.; AOKI, N. Fundações por estacas: projeto geotécnico. São Paulo: Oficina dos textos, 2010
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
•A capacidade de carga é a máxima carga que o sistema solo-
estaca suporta, sem ocorrer a ruptura do solo, recalques
excessivos ou danos na estrutura da estaca.
• É dividida em uma parcela correspondente à resistência de
ponta e uma parcela devido à resistência por atrito lateral.
•Depende de fatores como o tipo de solo (coesivo ou granular),
o estado em que o solo de encontra (sobre adensado ou
normalmente adensado, compacto ou fofo), tipo de estaca
(substituição ou deslocamento), material da estaca e sua
geometria (seção transversal e comprimento).
66Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
• Métodos Estáticos – estudam à estaca mobilizando toda a
resistência ao cisalhamento estática do solo e são subdivididos em:
• Racionais ou teóricos - utilizam soluções clássicas de capacidade de
carga a partir de parâmetros do solo como ângulo de atrito e coesão;
• Métodos semiempíricos - se baseiam em correlações entre a
capacidade de carga da estaca com resultados de ensaios de campo
como CPT e SPT.
• Empíricos – onde a capacidade de carga écalculada apenas com
base na classificação das camadas de solo atravessadas, servindo
apenas como uma estimativa grosseira da capacidade de carga.
67Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
• Métodos Dinâmicos – determinam a capacidade de carga com base
na observação da sua resposta à cravação e são subdivididos em:
• Fórmulas dinâmicas - relacionam a resistência à cravação com a
energia de cravação e com o deslocamento axial da estaca causado
pelo impacto do martelo. São estabelecidas com base em diferentes
hipóteses e seus resultados tendem a variar bastante. São
recomendadas apenas como sistema de controle na homogeneidade
de estacas cravadas.
• Soluções da equação da onda – analisa a cravação como um
fenômeno de propagação de ondas de tensão ao longo da estaca,
permitindo a obtenção das resistências estática e dinâmica da estaca.
68Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
•Aoki & Velloso (1975): Método desenvolvido no Brasil, foi
concebido a partir da correlação de resultados de prova de carga estática
com resultados de ensaios de cone (CPT). É possível o seu uso com o
resultado de ensaios de penetração dinâmica (SPT) por meio do coeficiente
de conversão “k” da resistência de ponta do cone (qc) para o índice de
resistência a penetração (NSPT). A expressão da capacidade de carga da
estaca é dada pela equação:
Onde: Rult - carga de ruptura estaca; U - perímetro do fuste; ql - tensão
cisalhante por atrito lateral; Δl - segmento da estaca; qp - tensão normal na
ponta da estaca; Ap - área da ponta
69Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
��	
 = �
 · �
 + � ·� �	 · ∆	
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
•Aoki & Velloso (1975): As tensões atuantes no fuste (ql) e na ponta
(qp) são relacionadas com a resistência de ponta (qc) do ensaio CPT por
meio das expressões:
Onde: qc - resistência de ponta do ensaio CPT; F1 e F2 - são fatores de
correção das resistências de ponta e lateral e dependem do tipo de estaca; fs -
atrito lateral no cone; α - coeficiente que depende do tipo de solo.
70Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
�
 =
��
�1 �	 =
��
�2 =
� · ��
�2
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
•Aoki & Velloso (1975): Unindo as equações obtém-se:
• Para ensaio CPT:
• Para ensaio SPT:
71Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
��	
 = �
 ·
��
�1 + � ·�
� · �� · ∆	
�2
��	
 = �
 ·
� · ����
�1 + � ·�
� · � · ����
�2
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
•Aoki & Velloso (1975): Valores de F1 e F2
72Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Tipos de Estaca 
Aoki & Velloso 
(1975) 
Laprovitera 
(1988) & 
Benegas (1993) 
Monteiro 
(1993) 
F1 F2 F1 F2 F1 F2 
Franki de fuste apiloado 2,5 5,0 2,5 3,0 2,3 3,0 
Franki de fuste vibrado 2,5 5,0 2,5 3,0 2,3 3,2 
Metálica 1,8 3,5 2,4 3,4 1,7 3,5 
Pré-moldada de concreto cravada à percussão 1,8 3,5 2,0 3,5 2,5 3,5 
Pré-moldada de concreto cravada por 
prensagem 
1,8 3,5 2,0 3,5 1,2 2,3 
Escavada com lama bentonítica 3,5 7,0 4,5 4,5 3,5 4,4 
Strauss 3,5 7,0 4,5 4,5 4,2 3,9 
Raiz - - - - 2,2 2,4 
Hélice contínua - - - - 3,0 3,8 
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
•Aoki & Velloso (1975): Valores de “k” e “α”
73Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Tipo de Solo 
Aoki & Velloso 
(1975) 
Laprovitera (1988) Monteiro (1997) 
k (MPa) α (%) k (MPa) α (%) k (MPa) α (%) 
Areia 1,00 1,40 0,60 1,40 0,73 2,10 
Areia siltosa 0,80 2,00 0,53 1,90 0,68 2,30 
Areia silto-argilosa 0,70 2,40 0,53 2,40 0,63 2,40 
Areia argilosa 0,60 3,00 0,53 3,00 0,54 2,80 
Areia argilo-siltosa 0,50 2,80 0,53 2,80 0,57 2,90 
Silte 0,40 3,00 0,48 3,00 0,48 3,20 
Silte arenoso 0,55 2,20 0,48 3,00 0,50 3,00 
Silte areno-argiloso 0,45 2,80 0,38 3,00 0,45 3,20 
Silte argiloso 0,23 3,40 0,30 3,40 0,32 3,60 
Silte argilo-arenoso 0,25 3,00 0,38 3,00 0,40 3,30 
Argila 0,20 6,00 0,25 6,00 0,25 5,50 
Argila arenosa 0,35 2,40 0,48 4,00 0,44 3,20 
Argila areno-siltosa 0,30 2,80 0,30 4,50 0,30 3,80 
Argila siltosa 0,22 4,00 0,25 5,50 0,26 4,50 
Argila silto-arenosa 0,33 3,00 0,30 5,00 0,33 4,10 
 
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
•Décourt & Quaresma (1978): Se trata de outro método
desenvolvido no Brasil, muito utilizado nacionalmente, assim
como o método Aoki & Velloso (1975). Foi desenvolvido
inicialmente para estacas pré-moldadas de concreto e
posteriormente (Décourt, 1996) apud Cintra e Aoki (2010)
adaptado a outros tipos de estaca. Diferente do método anterior,
que é baseado nos resultados do ensaio CPT, este utiliza os
resultados do ensaio SPT como parâmetro base para o cálculo
da capacidade de carga.
74Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
•Décourt & Quaresma (1978):
Onde: α - fator de correção da resistência de ponta em função do tipo
de estaca e solo; K - coeficiente característico do solo que relaciona a
resistência de ponta com o valor de Np; Np - valor médio do índice de
resistência a penetração (NSPT) na ponta, obtido a partir da média do
NSPT ao nível da ponta e dos níveis imediatamente superior e inferior;
Ap - área da ponta; U - perímetro da estaca; L - comprimento da
estaca; β - fator de correção da resistência de atrito lateral em função
do tipo de estaca e solo; NL - valor médio do NSPT ao longo do fuste.
75Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
��	
 = ���	
 + � �	
 = � · ! · �" · �" + � · # · $ · 10 ·
�#
3 + 1
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
•Décourt & Quaresma (1978): Para determinação do NL é
aplicada a seguinte regra:
• 1) Estacas de deslocamento e escavadas com bentonita - os
valores de NSPT menores que 3, devem ser considerados igual a
3 e os valores maiores que 50, devem ser considerados igual a
50;
• 2) Estacas Strauss e tubulões a céu aberto – os valores de
NSPT maiores que 15, devem ser considerados igual a 15 e para
valores menores que 3, devem ser considerados igual a 3.
76Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
•Décourt & Quaresma (1978):
•Valores do coeficiente característico do solo K
77Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Tipo de Solo K (kN/m²) 
Argilas 120 
Siltes argilosos (solos residuais) 200 
Siltes arenosos (solos residuais) 250 
Areias 400 
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
•Décourt & Quaresma (1978):
Valores do fator α em função do tipo de estaca e solo
Valores do fator β em função do tipo de estaca e solo
78Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Solo/Estaca Cravada 
Escavada 
(em geral) 
Escavada 
(com bentonita) 
Hélice 
Contínua 
Raiz 
Injetadas 
(alta pressão) 
Argilas 1,00 0,85 0,85 0,30 0,85 1,00 
Solos 
Residuais 
1,00 0,60 0,60 0,30 0,60 1,00 
Areias 1,00 0,50 0,50 0,30 0,50 1,00 
 
Solo/Estaca Cravada 
Escavada 
(em geral) 
Escavada 
(com bentonita) 
Hélice 
Contínua 
Raiz 
Injetadas 
(alta pressão) 
Argilas 1,00 0,85 0,90 1,00 1,50 3,00 
Solos 
Residuais 
1,00 0,65 0,75 1,00 1,50 3,00 
Areias 1,00 0,50 0,60 1,00 1,50 3,00 
 
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
• Teixeira (1996): Tendo como base os métodos Aoki e Velloso
(1975), Décourt e Quaresma (1978) e outros, Teixeira (1996)
propõe uma equação unificada para a capacidade de carga, na
qual também divide a resistência da estaca (Rult) em uma
componente devido ao atrito lateral (RLult) e uma componente
devido a ponta (RPult), em função dos parâmetros α e β.• Este método não se aplica ao caso de estacas pré-moldadas de
concreto flutuantes em espessas camadas de argila mole, com
NSPT inferiores a 3
79Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
• Teixeira (1996):
Onde: α - parâmetro, relativo a resistência de ponta, adotado em
função do tipo de estaca e solo; NP - valor médio do índice de
resistência a penetração (NSPT) medido no intervalo de 4 diâmetros
acima da ponta da estaca e 1 diâmetro abaixo; AP - área da ponta; β -
parâmetro, relativo a resistência de atrito lateral, adotado em função
apenas do tipo de estaca; NL - valor médio do NSPT ao longo do fuste;
U - perímetro da estaca; L - comprimento da estaca.
80Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
��	
 = ���	
 + � �	
 = � · �� · �� + $ · � · � · #
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
• Teixeira (1996): valores do parâmetro α
81Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Tipo de Solo (4 < N < 40) 
Tipo de Estaca – α (kPa) 
Pré-moldada 
e perfil 
metálico 
Franki 
Escavada a 
céu aberto 
Raiz 
Argila siltosa 110 100 100 100 
Silte argiloso 160 120 110 110 
Argila arenosa 210 160 130 140 
Silte arenoso 260 210 160 160 
Areia argilosa 300 240 200 190 
Areia siltosa 360 300 240 220 
Areia 400 340 270 260 
Areia com pedregulhos 440 380 310 290 
•Métodos para previsão da capacidade de carga em estacas
• Teixeira (1996): valores do parâmetro β
82Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
Tipo de Estaca β (kPa) 
Pré-moldada e perfil metálico 4 
Franki 5 
Escavada a céu aberto 4 
Raiz 6 
• Exercício: para a sondagem indicada a seguir, determine:
•Que tipo de estaca é viável executar neste terreno e por que?
• A capacidade de carga de uma estaca isolada através dos
métodos Aoki & Velloso (1975), Décourt & Quaresma (1978) e
Teixeira (1996), considerando as seguinte dimensões:
• Comprimento de 15 m.
• Diâmetro de 30 cm.
83Fundações e obras de terra
Fundações Profundas
• Sondagem:
84Fundações e obras de terra
Bibliografia Básica
• VELLOSO, D. A.; LOPES F. R. Fundações – Critérios de Projeto, Investigação do
Sobsolo, Fundações Superficiais, Fundações Profundas. São Paulo: Oficina de Textos,
2010.
• CINTRA, J. C. A.; AOKI, N.; ALBIERO, J. E. Fundações diretas: projeto geotécnico. São
Paulo: Oficina dos textos, 2011.
• CINTRA, J. C. A.; AOKI, N. Fundações por estacas: projeto geotécnico. São Paulo:
Oficina dos textos, 2010.
• CINTRA, J. C. A.; AOKI, N.; TSUHA, C. de H. C.; GIACHETI, H. L. Fundações: ensaios
estáticos e dinâmicos. 1. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2013.
• MILITITSKY, J.; CONSOLI, N. C.; SCHNAID, F. Patologia das fundações. São Paulo:
Oficina dos textos, 2008.
• ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122: Projeto e
execução de fundações. Rio de Janeiro, 2010.
• SCHNAID, F. Ensaios de Campo e suas aplicações à Engenharia de Fundações. 1°. ed.
Oficina dos Textos, 2000.
• MASSAD, F. Obras de Terra – Curso Básico de Geotecnia. 2°. ed. São Paulo: Oficina dos
Textos, 2010.
85Fundações e obras de terra