ESTUDO DO SOLO

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ESTUDO DO SOLO – Sabrina 
Importância da necessidade de estudos de solo
Como é realizado o estudo do solo
Sondagem no estudo do solo
Legislação para a realização de sondagens
Exemplos conhecidos de problemas construtivos resultado de erros de interpretação
FUNDAÇÕES – Krissia 
Tipos de fundações
Tipos de fundações
Os tipos de fundações podem ser divididos em fundações rasas e fundações profundas. As fundações são elementos estruturais que têm a função de receber as cargas oriundas da superestrutura de uma edificação e transmiti-las ao solo.
Neste artigo, iremos descrever os principais tipos de fundações e esclarecer as características e vantagens das fundações diretas e indiretas.
Fundações rasas
As fundações rasas ou fundações diretas são aquelas em que a carga é transmitida ao solo por meio de elementos superficiais, sem a necessidade de equipamentos de grande porte para a cravação ou escavação de seus componentes. Por isso, recebe também o nome de fundações superficiais. Em grande parte das vezes, esse tipo de fundação é realizado de forma manual.
As fundações diretas são executadas nas primeiras camadas do solo, geralmente a uma profundidade de até duas vezes a sua menor dimensão em planta ou no máximo 3 metros de altura.
São exemplos de tipos de fundações rasas as sapatas, blocos e radier.
Fundações profundas
As fundações profundas ou fundações indiretas são aquelas executadas nas camadas mais profundas do solo e, em sua grande maioria, são realizadas com o auxílio de um equipamento de escavação ou cravação.
São exemplos de tipos de fundações profundas as estacas, tubulões (a céu aberto ou a ar comprimido) e os caixões.
Como escolher o tipo de fundação certo para a minha obra?
A escolha do tipo de fundação para uma obra depende de fatores como o tipo de solo do terreno e seus componentes, o porte da edificação, a presença de construções vizinhas e fatores econômicos.
Para saber o tipo de solo de um terreno, o estudo das camadas de solo por meio de uma sondagem é a melhor opção. Com um ensaio de sondagem nas mãos, um engenheiro civil é capaz de dizer o tipo de solo e qual o melhor tipo de fundação a ser utilizado. É importante dizer que ele sempre vai levar em consideração os fatores de segurança e escolher o tipo de fundação mais viável economicamente.
Para fundações rasas: as características do solo que possuem as melhores condições para a sua execução são areia compacta, argila mole, presença do lençol freático e aterro não compactado.
Para fundações profundas: geralmente qualquer tipo de solo de acordo com a segurança e viabilidade técnica e econômica definido por um engenheiro civil.
A presença de construções vizinhas pode influenciar na escolha do tipo de fundação. Existem tipos de fundações que produzem barulhos, sujeiras e grandes vibrações e outras não. Se houver construções próximas ao terreno onde será construído, a vibração do solo pode acarretar em danos as estruturas vizinhas e por isso deve ser feito um estudo junto aos proprietários dos lotes adjacentes.
https://www.escolaengenharia.com.br/tipos-de-fundacoes/
Tipos de fundações de edifícios
As fundações são classificadas em fundações diretas /rasas e indiretas/profundas.
Como já vimos, a escolha do tipo de fundação a ser empregado em um edifício será em função da intensidade da carga e da profundidade da camada resistente do solo. A partir destes parâmetros, escolhe-se a opção que for mais econômica, que seja executada mais rápido e que atenda  as normas de segurança.
Tipos de fundações
Fundações diretas ou rasas
São aquelas em que a carga da estrutura é transmitida diretamente ao solo pela fundação. São executadas em valas rasas, com profundidade máxima de 3,0 metros, e caracterizadas por blocos, alicerces, sapatas e radiers.
Quando a camada resistente à carga da edificação ou seja, onde a base da fundação está implantada, não excede a duas vezes a sua menor dimensão ou se encontre a menos de 3 m de profundidade.
As fundações superficiais são tipicamente projetadas com pequenas escavações no solo não sendo necessários grandes equipamentos para execução.
São tipos de fundações superficiais as sapatas (sapatas isoladas, sapatas associadas, vigas de fundação e sapatas corridas), os blocos, os radiers;
Fundações indiretas ou profundas
São aquelas que transferem a carga por efeito de atrito lateral do elemento com o solo e por meio de um fuste.
Estas estruturas de transmissão podem ser estacas ou tubulões. São aquelas cujas bases estão implantadas a mais de duas vezes a sua menor dimensão, e a mais de 3 m de profundidade.
As fundações profundas são utilizadas geralmente em projetos grandes que precisam transmitir maiores cargas ao terreno e quando as camadas superficiais do solo são pobres ou fracas. Incluem-se neste tipo de fundação as estacas, tubulões e caixões.
O que caracteriza, principalmente uma fundação rasa ou direta é o fato da distribuição de carga do pilar para o solo ocorrer pela base do elemento de fundação, sendo que, a carga aproximadamente pontual que ocorre no pilar, é transformada em carga distribuída, num valor tal, que o solo seja capaz de suportá-la. Outra característica da fundação direta é a necessidade da abertura da cava de fundação para a construção do elemento de fundação no fundo da cava.
A fundação profunda, a qual possui grande comprimento em relação a sua base, apresenta pouca capacidade de suporte pela base, porém grande capacidade de carga devido ao atrito lateral do corpo do elemento de fundação com o solo. A fundação profunda, normalmente, dispensa abertura da cava de fundação, constituindo-se, por exemplo, em um elemento cravado por meio de um bate-estaca.
https://construfacilrj.com.br/tipos-de-fundacoes-de-edificios/
Parâmetros para a escolha da fundação
São diversas as variáveis a serem consideradas para a escolha do tipo de fundação.
Numa primeira etapa, é preciso analisar os critérios técnicos que condicionam a escolha por um tipo ou outro de fundação. Os principais itens a serem considerados são:
Topografia da área
dados sobre taludes e encostas no terreno, ou que possam atingir o terreno;
necessidade de efetuar cortes e aterros;
dados sobre erosões, ocorrência de solos moles na superfície;
presença de obstáculos, como aterros com lixo ou matacões.
Características do maciço de solo
variabilidade das camadas e a profundidade de cada uma delas;
existência de camadas resistentes ou adensáveis;
compressibilidade e resistência do solo;
a posição do nível d’água.
Dados da estrutura
a arquitetura, o tipo e o uso da estrutura, como por exemplo, se consiste em um edifício, torre ou ponte, se há subsolo e ainda as cargas atuantes.
Realizado esse estudo, descartamos as fundações que oferecem limitações de emprego para a obra em que se está realizando a análise. Teremos, ainda assim, uma gama de soluções que poderão ser adotadas. Alguns projetistas de fundação elaboram projetos com diversas soluções, para que o construtor escolha o tipo mais adequado de acordo com o custo, disponibilidade financeira e o prazo desejado.
Dessa forma, numa segunda etapa, consideram-se os seguintes fatores:
Dados sobre as construções vizinhas
o tipo de estrutura e das fundações vizinhas;
existência de subsolo;
possíveis consequências de escavações e vibrações provocadas pela nova obra;
danos já existentes.
Parâmetros para a escolha da fundação
 ConstruFacil RJ  2 Anos Atrás  Nenhum Comentário
São diversas as variáveis a serem consideradas para a escolha do tipo de fundação.
Numa primeira etapa, é preciso analisar os critérios técnicos que condicionam a escolha por um tipo ou outro de fundação. Os principais itens a serem considerados são:
Topografia da área
dados sobre taludes e encostas no terreno, ou que possam atingir o terreno;
necessidade de efetuar cortes e aterros;
dados sobre erosões, ocorrência de solos moles na superfície;
presença de obstáculos, como aterros com lixo ou matacões.
Características do maciço de solo
variabilidadedas camadas e a profundidade de cada uma delas;
existência de camadas resistentes ou adensáveis;
compressibilidade e resistência do solo;
a posição do nível d’água.
Dados da estrutura
a arquitetura, o tipo e o uso da estrutura, como por exemplo, se consiste em um edifício, torre ou ponte, se há subsolo e ainda as cargas atuantes.
Realizado esse estudo, descartamos as fundações que oferecem limitações de emprego para a obra em que se está realizando a análise. Teremos, ainda assim, uma gama de soluções que poderão ser adotadas. Alguns projetistas de fundação elaboram projetos com diversas soluções, para que o construtor escolha o tipo mais adequado de acordo com o custo, disponibilidade financeira e o prazo desejado.
Dessa forma, numa segunda etapa, consideram-se os seguintes fatores:
Dados sobre as construções vizinhas
o tipo de estrutura e das fundações vizinhas;
existência de subsolo;
possíveis consequências de escavações e vibrações provocadas pela nova obra;
danos já existentes.
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Aspectos econômicos
Além do custo direto para a execução do serviço, deve-se considerar o prazo de execução. Há situações em que uma solução mais custosa oferece um prazo de execução menor, tornando-se mais atrativa. Podemos perceber que, para realizar a escolha adequada do tipo de fundação, é importante que a pessoa responsável pela contratação tenha o conhecimento dos tipos de fundação disponíveis no mercado e de suas características. Somente com esse conhecimento é que será possível escolher a solução que atenda às características técnicas e ao mesmo tempo se adeque à realidade da obra.
https://construfacilrj.com.br/parametros-para-escolha-da-fundacao/
Estacas de fundação
As estacas são elementos de fundação profunda executadas por equipamentos e ferramentas, podendo serem cravadas ou perfuradas, caracterizadas por grandes comprimentos e seções transversais pequenas. Neste tipo de fundação profunda não há a necessidade de descida de operário. As estacas podem ser feitas de madeira, aço, concreto pré moldado, concreto moldado “in situ” ou mistos.
As estacas podem ser de deslocamento ou escavadas.
Estacas de deslocamento
As estacas de deslocamento são aquelas introduzidas no terreno por meio de algum processo que não provoca a retirada de material. São do tipo moldada “in loco” e se caracteriza pelo deslocamento lateral do solo que é compactado na parede do furo até atingir a profundidade do projeto. Neste caso, a concretagem ocorre juntamente com a retirada do equipamento utilizado para o furo e a armadura pode ser inserida após o bombeamento do concreto. Podem ser estacas pré-moldadas de concreto, metálicas, de madeira ou do tipo Franki.
As vantagens das estacas de deslocamento são:
Alta produtividade.
Monitoração das estacas.
Baixíssima remoção de solo.
Dispensa a necessidade de máquinas auxiliares.
Aumento das tensões laterais, melhorando as condições de atrito.
Redução do volume concreto das estacas.
Estacas pré moldadas de concreto
As estacas pré-moldadas de concreto podem ser de concreto armado ou protendido e concretadas em formas horizontais ou verticais. São cravadas por percussão, prensagem ou vibração e a escolha de um destes tipos deve ser feita de acordo com a dimensão da estaca, características do solo e do projeto e condições da vizinhança.
Vantagens: As estacas pré moldadas de concreto têm boa capacidade de carga e boa resistência de esforços de flexão e cisalhamento. Além disso, por serem produzidas em fábricas apropriadas tem uma boa qualidade do concreto e é controlada e fiscalizada por laboratórios.
Desvantagens: As estacas pré-moldadas de concreto geram grande vibração no solo durante a sua cravação que deve ser realizada com um martelo de material elástico para não danificar a cabeça da estaca. Não ultrapassa camadas de solos resistentes. Por serem de concreto armado ou protendido, têm alto peso próprio limitando as seções e comprimentos em função do transporte e cortes e emendas são de difíceis execuções.
Estacas metálicas
De acordo com a NBR 6122/2010, as estacas metálicas podem ser por perfis laminados ou soldados, tubos de chapas dobradas (seção circular, quadrada ou retangular), tubo sem costura e trilhos. As estacas de aço devem resistir à corrosão pela própria natureza do aço ou por tratamento adequado porém dispensam tratamento se estiverem inteiramente enterradas em terreno natural. Quando da realização de obras especiais como marítimas, metro, etc, as estacas devem receber tratamento especial para a sua proteção.
Podem ser cravadas com um martelo de queda livre desde que a relação do peso do pilão e o peso da estaca não seja menor do que 0,5 e nem o martelo tenha peso inferior a 10 KN.
Vantagens: As estacas metálicas podem ser emendadas, possuem pouca vibração durante sua cravação, conseguem atravessar camadas resistentes do solo e atingem grandes profundidades.
Desvantagens: Elevado custo se comparadas com outros tipos de estacas. Porém, cada vez mais, vem ganhando condições de concorrência com outros tipos no país. Apresentam grande risco de corrosão ou oxidação se não forem bem tratadas.
Estacas de madeira
As estacas de madeira são geralmente constituídas de troncos de árvore cravadas por um bate-estacas. São utilizadas em sua maior parte para obras provisórias, mas se forem utilizadas para obras permanentes devem receber tratamentos contra ataques de fungos, bactérias e outros organismos.
A ponta da estaca de madeira deve ter diâmetro maior do que 15 cm e deve ser protegida com ponteira de aço caso a estaca necessitar penetrar ou atravessar camadas resistentes de solo.
O topo da estaca deve ter diâmetro maior do que 25 cm  e devem ser protegidos para minimizar danos durante a cravação.
Podem ser cravadas com um martelo de queda livre desde que a relação do peso do pilão e o peso da estaca não seja menor do que 1,0, devendo ser a maior possível.
Vantagens: Duração prolongada quando mantida permanentemente abaixo do nível de água e podem ser emendadas desde que se garanta a integridade da estaca.
Desvantagens: As estacas de madeira geram grande vibração durante sua cravação. Devem ser tomados cuidados quando a estaca fica exposta a flutuação do nível da água pois podem surgir ação de fungos e bactérias. O comprimento para este tipo de estaca é limitado a 12 metros.
Estacas Franki
A estaca Franki é um tipo de fundação profunda que apresenta grande capacidade de carga e pode alcançar grandes profundidades. São executadas enchendo-se de concreto as perfurações executadas por meio da cravação de um tubo de ponta fechada com o auxílio de um bate-estacas. A armadura e o concreto são inseridos na estaca à medida que o tubo vai sendo retirado do solo.
Vantagens: Suportam grandes cargas e podem atingir grandes profundidades. Por ter uma grande área da base e ter uma superfície muito rugosa no fuste (lateral), apresentam grandes resistência de ponta e lateral.
Desvantagens: A estaca tipo Franki causa grande vibração durante sua cravação e um grande tempo de execução, demandando maiores custos com equipamentos e mão de obra.
Estacas escavadas
As estacas escavadas são aquelas em que ocorre a retirada de material em sua perfuração no solo. São do tipo moldada “in loco” e podem ser realizadas com ou sem revestimento, com ou sem a utilização de fluido estabilizante. Podem ser estacas do tipo Strauss, trado rotativo, hélice contínua e estacas raiz.
As vantagens das estacas escavadas são:
Ausência de vibração no terreno pois a escavação se faz por rotação, podendo ser executadas próximos a divisas sem causar problemas ao vizinho.
Conhecimento imediato e real de todas as camadas atravessadas de solo e possibilidade de uma segura avaliação de capacidade de carga da estaca, mediante a coleta de amostra e seu eventual exame em laboratório.
Grande mobilidade, versatilidade e produtividade.
Atingem grandes profundidades e suportam grandes cargas.
Capazes de serem executadasmesmo em presença de água com o uso de revestimento ou camisa metálica.
Estaca Strauss
As estacas Strauss são estacas escavadas pois para serem inseridas no terreno é necessária remoção prévia do solo. A estaca tipo Strauss se caracteriza por ser moldada in loco e são executadas enchendo-se de concreto as perfurações que foram escavadas.
Vantagens: Não produz vibrações durante sua execução. Quando acima do nível da água, a sua execução é considerada relativamente fácil.
Desvantagens: Capacidade de carga baixa quando comparada a uma estaca pré-moldada de concreto. É de difícil cravação em solo resistente e difícil execução abaixo do nível de água. Geralmente produz muita lama. O cliente as vezes se sente desconfortável devido ao aspecto visual da lama.
Estaca trado rotativo
As estacas trado rotativo são executadas por meio de um torque. O solo é retirado quando o trado se enche e quando a cota de assentamento é atingida. A concretagem da estaca se inicia após a limpeza do furo e o apiloamento da base com brita e realizada preferencialmente com concreto autoadensável.
Vantagens: As estacas trado rotativo não produzem vibrações no terreno e podem ser executadas próximas as divisas. O equipamento possibilita coletar amostras do solo escavado e atingir grandes profundidades não produzindo muita sujeira na obra.
Desvantagens: A resistência de ponta não contribui com a capacidade de carga da estaca e seu uso é indicado geralmente somente para solos coesos e acima do nível de água.
Estaca hélice contínua
As estacas hélice contínua são executadas por meio do uso de uma haste tubular que possui uma hélice que é introduzida no terreno pela aplicação de um torque. Permite uma monitoração eletrônica de suas etapas de execução como a profundidade atingida, velocidade de rotação e descida do trado
Vantagens: Ausência de vibração no terreno. Os equipamentos permitem monitoração contínua de toda o processo de execução das estacas, favorecendo o controle de qualidade. Alcança grandes profundidades e pode atravessar camadas de solo com SPT = 50.
Desvantagens: As estacas hélice contínua ainda tem um custo relativamente elevado pela tecnologia aplicada no equipamento e na escassez desse tipo de estaca no Brasil. É preciso que o terreno seja plano e que a central de concreto não seja localizada muito distante do local da obra.
Estaca Raiz
As estacas raiz são escavadas com equipamento de rotação com circulação de água, lama bentonítica ou ar comprimido. Tem forma circular e diâmetro de até 410 mm. A armadura neste tipo de fundação profunda é inserida após a conclusão da perfuração com revestimento total do furo. Posteriormente, o furo é preenchido com argamassa com o uso de um tubo de injeção geralmente de PVC, de baixo para cima.
Vantagens: Podem perfurar e atravessar qualquer tipo de terreno, como matacões, rochas, concreto, etc. Ausência de vibração no terreno e podem ser executadas em locais de difícil acesso, utilizando pequeno espaço para a realização do serviço.
Desvantagens: Custo relativamente elevado quando comparado a outros tipos de fundações. Geram grande desperdício de água e demandam alto consumo de cimento e ferragens.
Tubulões
Os tubulões são elementos de fundação profunda que tem formato cilíndrico em que há a necessidade de descida de operário para a execução de sua base. Os tubulões podem ter ou não base alargada e serem executados com ou sem revestimento que podem ser de aço ou de concreto.
Os tubulões se dividem em tubulões a céu aberto e a ar comprimido.
Tubulão a céu aberto
Os tubulões a céu aberto são elementos estruturais de fundação constituídos concretando-se um poço aberto no terreno, geralmente dotado de uma base alargada. O tubulão a céu aberto trata-se de uma fundação profunda, escavada manual ou mecanicamente, em que, pelo menos na sua etapa final, há descida de pessoal para alargamento da base ou limpeza do fundo quando não há base.
Tubulão a ar comprimido
Os tubulões a ar comprimido são fundações profundas, escavadas de forma manual ou mecanizada, quando se pretende executar tubulões abaixo do nível de água. Se caracteriza pelo uso de revestimento de aço ou de concreto para auxiliar na escavação do fuste.
Deve-se sempre verificar as condições de compressão e descompressão dos equipamentos em todas as etapas de execução quando se trabalha a ar comprimido para garantir a segurança e a boa técnica.
Neste tipo de tubulão podemos encontrar base alargada ou não, necessitando de pessoal para descida para executar o alargamento da base ou limpeza do fundo quando não há base.
Caixões
São elementos de fundação profunda de forma prismática, concretado na superfície e instalado por escavação interna. Podem ter ou não base alargada e serem executados com ou sem ar comprimido.
https://www.escolaengenharia.com.br/fundacoes-profundas/
Importância de sondagem no dimensionamento das fundações
O VALOR DE UMA SONDAGEM
 
No inicio de qualquer obra civil, é necessário conhecer as características do solo, e por isso, devemos definir o que seja este meio. A definição do termo "solo" varia significativamente de acordo com o referencial adotado.
 
Do ponto de vista da engenharia civil, "solo" é todo material terroso e desagregável que aparece na crosta terrestre, não oferecendo resistência intransponível à escavação mecânica e que, quando em seco ou saturado, tem seu comportamento alterado, daí os estudos em separado dos solos saturados e não saturados. Por outro lado, "rocha" é todo material cuja resistência ao desmonte só pode ser vencida por meio de explosivos, exceto quando em processo geológico de decomposição. Portanto podemos dizer que, tecnicamente, o termo "solo" se aplica a materiais da crosta terrestre que servem normalmente de suporte para edificações civis, pois podem ser arrimados, escavados ou perfurados e utilizados em empreendimentos.
 
Para a Geologia, as definições de "solo" e "rocha" tem outra conotação pois esta ciência leva em conta tanto o processo como: a era de sua formação destes materiais.
 
Como exemplo, pensemos na formação da região onde se localiza a cidade de São Paulo. Geologicamente, trata-se de uma camada de rocha terciária de argila, enquanto que, para a Engenharia Civil, este material é denominado de "solo argiloso". Como podemos notar, ocorre uma variação da definição do termo, apesar da estreita relação entre as duas ciências; há ainda que considerar a existência de outras definições no campo da Agronomia e áreas correlatas.
 
A Mecânica dos Solos é a ciência que realiza o estudo teórico e a verificação prática das propriedades e da atuação dos materiais. É, portanto, um ramo da mecânica aplicada a um material pré-existente na natureza. Ela é uma ciência ainda jovem (com pouco mais de meio século) e se encontra em pleno desenvolvimento.
 
O estudo do solo é um requisito prévio para o projeto de qualquer obra, sobretudo as de grande porte (obras de arte, edifícios, cortes, aterros, etc..). O conhecimento da formação geológica do local, o estudo das rochas, solos e minerais, bem como a verificação da presença e posicionamento do lençol freático, são fatores fundamentais. Como se sabe, em se tratando de solos e rochas, a heterogeneidade é a regra e a homogeneidade a exceção. Os estudos são pois indispensáveis para se alcançar uma boa engenharia, ou seja, aquela que garante a necessária condição de segurança e economia.
 
O primeira requisito para se abordar qualquer problema de mecânica dos solos é o conhecimento tão perfeito quanto possível das condições do subsolo, isto é reconhecimento da disposição, natureza e espessura das suas camadas, assim como das suas características com relação aos problemas em questão. Este conhecimento implica na prospecção do subsolo e na amostragem ao longo de seu decurso.
 
Em toda obra de engenharia, há sempre um parâmetro indefinido marcado pelo solo onde ela se repousa. Não há como fugir da realidade imposta pela natureza. Assim, somos obrigados a aceitá-lo como é: com suas qualidades e defeitos;daí o ênfase que se tem dado, na engenharia, às questões referentes ao solo.
 
Assim sendo, nunca se deverá decidir sobre o tipo de fundação de uma obra sem o conhecimento dos resultados de pesquisas do subsolo. É evidente que os projetos de fundação baseados em condições desconhecidas do subsolo, assim como especificações de serviços a serem executados sobre materiais desconhecidos são motivos certos de discussões entre as partes de um contrato de obra. É inacreditável que um engenheiro possa se expor a essa situação mas isso ainda acontece.
 
É importante também, para evitar trabalhos inúteis, que a empresa contratada para executar uma investigação do subsolo esteja ao par do tipo de obra que será executada, pois não só o número e espaçamento dos pontos, devem ser observados também o cuidado com que se deve registrar as ocorrências apresentadas no subsolo.
 
Uma obra executada sem o conhecimento prévio do subsolo implica na adoção de uma fundação que nem sempre é a que melhor se adapta a a ela tecnicamente e economicamente, o que poderá trazer sérios problemas a curto prazo, tanto para a obra como para o responsável técnico.
 
É de conhecimento dos profissionais da área que, o solo na sua maioria favorece o uso de fundações profundas. É sabido que as fundações, sejam elas rasas ou profundas, são elementos estruturados destinados a transmitir as cargas da estrutura para o solo, mas para quantificar os parâmetros geométricos destas peças, e para defini-los é necessário o conhecimento mínimos das características do solo.
 
Convencionou-se na prática em relacionar o diâmetro de uma fundação profunda com sua carga admissível, baseado apenas na capacidade de carga estrutural do elemento de fundação. Acontece que na maioria dos casos o limitante da capacidade de carga de uma fundação profunda, não é o elemento estrutural e sim a sua capacidade de transmitir as cargas solicitantes para o solo, o que se denomina de capacidade de carga geotécnica, onde se determina a transmissão de carga por atrito lateral, que é determinada pela área de contato do fuste com o solo e resistência de ponta.
 
Isto nos leva a concluir que, duas estacas implantadas no mesmo meio e com o mesmo diâmetro, sendo uma curta e outra profunda, possuem capacidades de carga diferentes. Para quantificar os valores de transmissão de carga para o solo, é necessário um conhecimento mínimo das características do meio a ser implantada a fundação, e para isso, o primeiro passo é a investigação através de uma sondagem a percussão.
 
Um projeto de fundação não consiste única e exclusivamente no conhecimento da carga que o pilar descarrega na fundação, e a simples divisão destes valores pela carga de trabalho estrutural da fundação, para se determinar a quantidade de estaca necessária. Consiste efetivamente na determinação de um comprimento mínimo e sua secção transversal, capaz de transmitir as cargas solicitantes para o solo, e para isso é necessário a investigação do subsolo.
 
Atualmente, o custo de uma sondagem equivale, no máximo, a 2% do valor a ser investido na construção, irrisório frente à garantia, economia e segurança que representa para a obra. Portanto, é aconselhável para maior segurança e economia, a execução de uma sondagem.
 
O custo deste serviço será rapidamente revertido em benefício da obra, e na economia que obterá no dimensionamento do projeto de fundação, evitando desta forma o desperdício de material, pelo super dimensionamento, por não conhecer as condições do subsolo.
http://www.geoesp.com.br/importancia-da-sondagem.html
Porque é fundamental realizar a sondagem do terreno antes de construir a residência? Quais as principais funções da sondagem?
A Sondagem a percussão com determinação de SPT, é hoje, sem sombra de dúvida, o processo de investigação do subsolo mais aplicado nos meios de engenharia. Seu custo, relativamente baixo, sua facilidade de execução, sua simplicidade de equipamento, a possibilidade de trabalho em locais de difícil acesso possibilitam ao engenheiro obter informações da sub-superfície, indispensáveis para projetar ou escolher o melhor tipo de fundação, bem como sua provável cota de apoio.
As informações fornecidas pela sondagem são as seguintes:
a- Coleta de amostras de solo, semi-deformadas de metro a metro, para uma posterior caracterização táctil-visual em laboratório, através do barrilete amostrador padrão;
b- Perfil geotécnico do local investigado;
c- Profundidade de ocorrência do lençol freático (nível d’água do subsolo);
d- Determinação da resistência do solo através do S.P.T. (Standard Penetration Test), ou seja, o número de golpes necessários para a cravação dos últimos 30 cm do barrilete amostrador por um peso de 65 kg, solto a uma altura de 75 cm em queda livre;
e- Fornecer informações sobre a consistência e compacidade dos solos investigados;
f- Demais fatores pertinentes.
Portanto, somente com a execução de sondagens a percussão é possível determinar as características e propriedades do subsolo dessa residência ou empreendimento.
Basicamente a sondagem a percussão fornece todas as informações citadas acima. Um engenheiro de posse dessas informações poderá tomar decisões de projeto e execução mais eficientes, precisas, seguras e econômicas. Pode ser feita a seguinte analogia: Um médico dificilmente tomará decisões importantes no diagnóstico de um paciente apenas baseado no contato visual, sem antes executar investigações mais detalhadas (exames laboratoriais, raio X, etc.). O mesmo acontece na engenharia, um engenheiro com informações mais detalhadas poderá projetar ou escolher o melhor tipo de fundação, bem como sua provável cota de apoio de uma forma mais econômica, segura, eficiente. Com uma fundação adequada e bem dimensionada, dificilmente uma residência apresentará problemas.
http://geotecniaefundacoes.blogspot.com.br/2007/07/porque-fundamental-realizar-sondagem-do.html
20/06/2013 :: Reportagem destaca a importância da realização de sondagens
Notícia veiculada na Rede Globo revela que o fechamento de rodoviárias da Grande BH é conseqüência, entre outros fatores, da falta ou inadequado processo de investigação geotécnica para realização das obras.
“A sondagem mais cara é a aquela que não é feita”. Essa foi a conclusão do engenheiro Augusto Bezerra sobre o fechamento da rodoviária de Vespasiano, cidade da Região Metropolitana de Belo Horizonte. Segundo a reportagem do programa MG-TV do último dia 06, antes mesmo da inauguração do terminal parte da pista afundou, impedindo o tráfego de veículos. Só então o município resolveu fazer o estudo de sondagem do solo, quando as obras já estavam praticamente concluídas. Os problemas foram ainda maiores ao se constatar que a obra foi construída onde antes havia um “lixão”.
 
De acordo com o engenheiro da Secretaria Municipal de Obras, Francisco Sales Nunes, os estudos do solo não foram feitos anteriormente porque já havia “quase certeza que [a obra] iria dar certo”. “Mas com as chuvas que tiveram, a gente fez um teste com veículos pesados, e houve um afundamento. Então, a gente preferiu liberar pra fazer esse estudo”, alegou. 
 
Bezerra, no entanto, alerta para esse fato, comum em muitas obras no país. “É possível fazer correções, mas essas intervenções pós-ocupação, pós-obras, são muito caras. E o estudo de sondagem não chega a ser nem 1% do valor da obra”, explica. 
 
Apesar de representar um baixo percentual no valor total da obra, muitos empreendedores e até mesmo engenheiros não realizam sondagens de acordo com as normas que tratam especificamente do assunto (NBR 6484 - Sondagens de Simples Reconhecimento com SPT e NBR 8036 - Programação de Sondagens de Simples Reconhecimento dos Solos para Fundações de Edifícios). Os problemas nesse sentido geralmente estão relacionados com a locação ou a quantidade de furos inadequada, havendo casos, inclusive, de decisão pela não execução de sondagens, como foi o caso tratado na reportagem. Tais procedimentos, no entanto, podem trazer conseqüências mais brandas,tais como prejuízos financeiros como ocorrido no caso da rodoviária de Vespasiano, ou até conseqüências mais sérias, como dimensionamento errado das fundações podendo ocasionar, inclusive, colapso da construção.
Para mais informações, confira a reportagem na íntegra em anexo.
Fonte: http://www.g1.globo.com/
A quantidade crescente de carros da frota brasileira trouxe grandes desafios para o trabalho do engenheiro de fundações. "O número de subsolos aumentou consideravelmente devido à necessidade de mais vagas de garagem", conta o engenheiro Frederico Falconi, projetista de fundações e contenções e sócio da ZF Solos & Engenheiros Associados. As escavações mais profundas demandaram equipamentos mais modernos e ajudaram o Brasil a dar um salto no desenvolvimento desse setor. Mas apesar do maquinário de ponta, nem de longe os problemas do setor estão resolvidos. Falconi cita, por exemplo, a necessidade de um avanço maior na área de sondagens que, segundo ele, ainda são mal feitas e pouco confiáveis. Ele defende também a adoção de novos tipos de ensaios, melhores e mais modernos. "Precisamos avançar, pois, com informações mais precisas, é possível propor uma solução mais adequada para aquela fundação", diz. Ele lembra que no Brasil, os ensaios se mostram ainda mais importantes, devido ao tipo de solo. "Nós temos os solos tropicais, atípicos e com comportamentos bastante diferentes. É preciso tomar cuidado, principalmente quando trabalhamos solos residuais", alerta. Ele lembra que uma boa investigação prévia tem impacto direto em algo muito importante para as construtoras: os custos. "Sempre há imprevistos. Por isso, é preciso uma investigação cuidadosa para diminuir esse risco e não fazer com que seu cliente gaste mais do que o previsto", aponta.
Quais foram as principais mudanças no perfil das edificações brasileiras do ponto de vista do projeto de fundações nos últimos dez anos?
O que mudou, basicamente, foi o número de subsolos, que aumentou consideravelmente devido à necessidade de mais vagas de garagem. Isso gerou obras cada vez mais profundas, com escavações muito maiores, o que também implica em maiores dificuldades. Hoje, é comum você falar em prédios com seis subsolos, o que não era há 10 anos, quando tínhamos apenas dois ou três. Existem atualmente casos esporádicos de até sete ou oito subsolos.
E quais são as soluções técnicas nestes casos?
É possível fazer uma parede-diafragma associada a estaca-raiz, por exemplo. Também começaram a chegar no país máquinas possantes, como as hidrofresas, que furam até rocha. Elas viabilizaram muitos empreendimentos, ao permitir alcançar níveis maiores na escavação.
Esse é um equipamento recente aqui no Brasil ou lá fora ele também é novo?
As hidrofresas são recentes lá fora e aqui também. Hoje as tecnologias chegam mais rápido no Brasil. Estamos em um estágio de desenvolvimento de fundações em que o que tem de novo no exterior vem para cá também; a defasagem nossa é muito pequena. Mas, antes, fizemos muitas obras extremamente difíceis quando não tínhamos esse desenvolvimento nem recursos, e usávamos a engenhosidade para sair de situações complicadas. Então, acho que não ficamos devendo nada para ninguém.
Em relação à execução dos serviços e aos equipamentos utilizados, o que mudou e o que existe de novo no mercado?
O clamshell hidráulico, que permite uma verticalidade melhor da perfuração, é uma tecnologia que já veio faz um tempo para cá, mas que agora se disseminou. Uma das coisas que mais evoluíram e que está começando agora é o tratamento de solo, para melhorá-lo e fazer uma fundação direta, por exemplo. Existe o deep soil mixing, que é uma mistura de solo e cimento. Há o ring track, que é você fazer uma estaca de brita encamisada. Tem o stabtec, que consolida argila mole e mistura com cimento, e, mesmo limitado a 6 m de profundidade, permite fazer uma fundação direta em cima. Existem as estacas de brita e o próprio jet grouting. Essas técnicas são muito recentes e estão começando a se disseminar no país, mas acabam em geral não valendo para edificações, devido ao seu custo elevado.
Voltando um pouco no aumento no número de garagens e subsolos, do ponto de vista técnico e do dimensionamento da contenção, quais são as dificuldades de fazer esse tipo de projeto?
Quando se aprofunda a escavação, você tem esforços de terra muito maiores. Acabamos utilizando na contenção a parede-diafragma com tirantes. Isso gera esforços muito grandes de tirantes pesados, principalmente nas linhas inferiores. E usar tirante muito pesado implica ter um macaco também muito grande. Por isso, em comum acordo com os executores, por meio da Associação Brasileira de Empresas de Engenharia de Fundações e Geotecnia (Abef), limitamos os tirantes a 120 toneladas. Isso porque, se for fazer um de 200 toneladas, as cordoalhas que se produzem no mercado são de apenas 1/2", o que dá 10 toneladas cada uma. E você não consegue 20 cordoalhas no mesmo macaco. Aí teria de partir para uma de 5/8", que demanda uma fabricação especial e sai mais cara. Já as dificuldades de escavação podem ser resolvidas com as hidrofresas ou até mesmo com a parede-diafragma associada à estaca-raiz. Para a construtora, é importante saber de antemão quanto que vai gastar. Por isso, é importante ter um bom projeto para que eles possam fazer um orçamento adequado. Quando se trabalha com um material que foi moldado pela natureza ao longo de milhares de anos, sempre há imprevistos. Por isso, é preciso uma investigação cuidadosa para diminuir esse risco e não fazer com que seu cliente gaste mais do que o previsto.
http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/200/frederico-falconi-comenta-a-importancia-das-sondagens-para-os-projetos-301256-1.aspx
A importância da Sondagem
A Erguel Engenharia ressalta a importância e prudência em fazer uma investigação do solo onde será erguida a edificação, devido aos grandes riscos que se corre quando essa prática é ignorada.
A ausência desta investigação é a causa mais frequente de problemas de fundações em diversos níveis de gravidade, que causam danos, prejuízos vitais e financeiros.
Para elaboração do projeto estrutural é necessário, além do projeto de arquitetura, o relatório de sondagem que consiste em um documento detalhado realizado por empresas especializadas em análise de solos, apresentam o perfil do solo abaixo do nível do terreno, ou seja, com todos os tipos de camadas de solos e suas respectivas resistências.
Esse relatório é necessário para o dimensionamento adequado das fundações, sendo uma obrigatoriedade em qualquer tipo de construção, porém muitas vezes essa prática é ignorada, sendo que é indispensável para edificações de dois ou mais pavimentos.
http://www.erguel.com.br/site/index.php/projeto-estrutural/a-importancia-da-sondagem
Quando não se conhece o que há no subsolo, é grande a chance de super ou subdimensionar a fundação ou a estrutura. Para evitar acidentes e também economizar no total gasto com a construção, é fundamental conhecer a resistência do solo. “A compreensão exata da capacidade do solo, aliada a um bom projeto, resultará em estrutura mais leve, o que requer menor quantidade de matéria-prima”, destaca Quaresma. Além disso, corrigir os danos resultantes de problemas de fundação quando a obra já está pronta ou em andamento é ação difícil e cara. “É muito mais barato investir em uma boa sondagem", alerta.
https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/sondagem-de-solo-ajuda-a-evitar-problemas-de-fundacao_11828_0_1
Matacões em fundações
Método executivo
A estaca raiz é executada em direção vertical ou inclinada, mediante uso de rotação ou rotopercurssão com circulação de água, lama bentonítica ou ar comprimido, e pode, por meio de ferramentas especiais, atravessar terrenos de qualquer natureza, inclusive alvenarias, concreto armado, rochas ou matacões. Completada a perfuração com revestimento total do furo, é colocada a armadura necessária ao longo da estaca, procedendo-se a concretagem do fuste com a correspondente retirada dotubo de revestimento. A concretagem é executada de baixo para cima, aplicando-se regularmente uma pressão rigorosamente controlada e variável em função da natureza do terreno.
Com esse procedimento, além de se aumentar substancialmente o valor do atrito lateral, garante-se também a integridade do fuste, permitindo que se considere a resistência da argamassa no dimensionamento estrutural da estaca, conseguindo-se, deste modo, uma sensível redução na armadura e, conseqüentemente, no custo final da estaca. Dentre os vários tipos de estaca injetada, com e sem pressão mantida, podemos afirmar que a estaca raiz apresenta a menor relação custo/carga, além de facilmente permitir o controle de qualidade realizado através de provas de carga.
O processo de perfuração, não provocando vibrações, nem qualquer tipo de descompressão do terreno em conjunto com o reduzido tamanho do equipamento, torna esse tipo de estaca particularmente indicado em casos especiais como: reforço de fundações, fundações de obras com vizinhanças sensíveis a vibrações ou poluição sonora, ou em terrenos com presença de matacões e para obras de contenção de talude.
A existência de modernos equipamentos que permitem a execução de estacas raiz com altas médias de produtividade e o uso de cargas de trablaho de até 1500 KN (150tf), aumentaram muito a competitividade da estaca raiz em obras normais. Além disso, esta estaca possui a vantagem de resistir a cargas de tração muito elevadas, sendo ideal para as fundações de várias obras especiais, desde torres de linha de transmissão até plataformas de petróleo. Atualmente podemos afirmar que em vários casos da prática corrente da engenharia de fundações, esse tipo de estaca constitui a melhor opção técnico-comercial.
Estacas raiz em terrenos com presença de matações e enrocamentos
Introdução
A perfuração em terrenos arenosos, constituídos de pedregulhos e matacões, com nível d'água elevado, é praticamente impossível pelos métodos de perfuração convencionais.
Para solucionar o problema, a Fundesp dispõe de martelo Down-the-hole tipo Tubex que reveste o furo simultaneamente à perfuração.
Metodologia
 A) O método Tubex é baseado no princípio da perfuração com bit associado à uma ferramenta excêntrica. A ferramenta de perfuração faz um furo com diâmetro suficiente para encaixar o tubo de revestimento que vem logo atrás da ferramenta de perfuração. O material é aspirado através do tubo de revestimento.
 B) Quando a perfuração alcança a rocha subjacente às camadas submersas de pedregulhos e matacões, a ferramenta é girada no sentido oposto ao da perfuração, recolhendo sua parte excêntrica para o elemento principal. Em seguida o martelo é retirado pelo interior do tubo de revestimento que é embutido alguns centímetros na rocha.
 C) Para prosseguir a perfuração em rocha, é feita a troca de ferramenta pelo martelo Down-the-hole convencional, que é introduzido pelo tubo de revestimento.
http://www.sitengenharia.com.br/fundacaoraiz.htm
Em algumas situações, é necessário executar os dois tipos de sondagem no mesmo terreno. Isso acontece, por exemplo, quando um trabalho à percussão é iniciado, mas, em determinado momento, ao encontrar uma pedra no caminho, não é mais possível avançar. Segundo Quaresma, é necessário definir se ali há somente uma bola de pedra, chamada matacão, com outras camadas de solo abaixo ou se aquilo já é a rocha. Nesse momento, a sondagem à percussão é interrompida e a rotativa é iniciada. "Se avançar, conclui-se que era realmente a rocha, porém, se voltar para o solo, fica constatada a presença do matacão”, detalha o profissional.
https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/sondagem-de-solo-ajuda-a-evitar-problemas-de-fundacao_11828_0_1
Estaca Raiz
A Estaca Raiz é uma estaca argamassada "in loco" e de elevada tensão de trabalho do fuste. Caracteriza-se principalmente por ser uma estaca executada com o emprego de revestimento, que permite atingir grandes comprimentos, em rocha ou em solo. 
Com a utilização de equipamentos de pequeno e médio porte, as Estacas Raiz podem ser executadas em locais de difícil acesso. O processo executivo desta estaca não causa vibrações, o que permite empregá-la em qualquer situação de obra industrial. Quando há necessidade de atravessar matacões, blocos de concreto ou embuti-las em rocha, a perfuração é complementada com uso de martelo hidráulico, até atingir a profundidade desejada. A Geofix executa Estaca Raiz com até Ø500mm e 52m de profundidade de acordo com o solo.
Vantagens
Ausência de vibração e descompressão do terreno
Possibilidade de execução em áreas de espaço limitado
Utilização em terrenos com perfis geológicos com presença de matacões, rochas e até concreto
http://www.geofix.com.br/servico-estaca-raiz.php
Problemas ocasionados pela existência de matacões em fundações (e como evita-los)
Soluções para os problemas ocasionados pela existência de matacões em fundações
MATACÕES – Raynando
O que são matacões
Como são formados os matacões
Problemas que os matacões provocam na construção civil (em geral)
Solução para os problemas provocados pelo matacão
Usos na construção civil do matacão.