Fábio Luís Heiss PATOLOGIA EM ESTACAS HELICE CONTINUA

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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ 
Fábio Luís Heiss 
 
 
 
 
 
 
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTACAS 
DO TIPO HÉLICE CONTÍNUA 
 
 
 
 
 
 
 
 
Curitiba - PR 
2008 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTACAS 
DO TIPO HÉLICE CONTÍNUA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ 
Fábio Luís Heiss 
 
 
 
 
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTACAS 
DO TIPO HÉLICE CONTÍNUA 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado ao 
Curso de Pós-Graduação em Patologia nas Obras 
Civis da Universidade Tuiuti do Paraná, como 
requisito para obtenção do título de Especialista 
em Patologias das Obras Civis. 
 
Professor Orientador: Luis César De Luca, M.Sc. 
 
 
 
 
Curitiba - PR 
2008 
 
 
UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ 
Fábio Luís Heiss 
 
 
MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTACAS 
DO TIPO HÉLICE CONTÍNUA 
 
Este trabalho foi julgado e aprovado para a obtenção do título de Especialista em 
Patologias nas Obras Civis do Curso de Pós-Graduação em Patologias nas Obras 
Civis da Universidade Tuiuti do Paraná. 
 
 
Curitiba, 13 de Agosto de 2008. 
 
 
Programa de Pós-Graduação Lato-Sensu Patologias nas Obras Civis 
 Universidade Tuiuti do Paraná 
 
Luis César De Luca, M.Sc. 
Universidade Tuiuti do Paraná 
 
 
 
César Henrique Daher, Esp. 
Universidade Tuiuti do Paraná 
 
 
Thomas Carmona, M.Sc. 
Universidade Tuiuti do Paraná 
 
 
Armando Edson Garcia, Dr. 
Universidade Tuiuti do Paraná 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................ 6 
LISTA DE TABELAS ................................................................................................ 10 
LISTA DE SÍMBOLOS .............................................................................................. 11 
RESUMO ............................................................................................................... 12 
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 13 
1.1JUSTIFICATIVA .................................................................................................. 13 
1.2 PROBLEMA DE PESQUISA .............................................................................. 14 
1.3 OBJETIVOS ....................................................................................................... 14 
1.3.1 Objetivo Geral ................................................................................................. 14 
1.3.2 Objetivos Específicos ...................................................................................... 15 
1.4 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS ........................................................... 15 
1.5 APRESENTAÇÃO DO TRABALHO ................................................................... 15 
2 ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA ........................................................................... 17 
2.1 DEFINIÇÃO ........................................................................................................ 17 
2.2 HISTÓRICO ....................................................................................................... 17 
2.3 EQUIPAMENTOS E APLICAÇÕES ................................................................... 18 
2.4 METODOLOGIA EXECUTIVA ........................................................................... 23 
2.4.1 Perfuração ....................................................................................................... 24 
2.4.2 Concretagem ................................................................................................... 24 
2.4.3 Colocação da armação .................................................................................... 25 
2.4.4 Preparo da cabeça da estaca .......................................................................... 29 
2.5 VANTAGENS E DESVANTAGENS ................................................................... 32 
2.5.1 Adequação ...................................................................................................... 32 
2.5.2 Segurança ....................................................................................................... 32 
 
 
2.5.3 Velocidade ....................................................................................................... 33 
2.5.4 Economia ........................................................................................................ 33 
2.6 CAPACIDADE DE CARGA ................................................................................ 34 
2.6.1 Métodos de cálculo para capacidade de cálculo ............................................. 36 
2.6.1.1 Método Décourt-Quaresma ......................................................................... 36 
2.6.1.2 Método Antunes e Cabral ............................................................................ 39 
2.6.1.3 Método de Alonso ....................................................................................... 39 
3 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA .......... 42 
3.1 PATOLOGIAS DO CONCRETO ........................................................................ 42 
3.2 EXCENTRICIDADE ............................................................................................ 48 
3.3 PRUMO DA ESTACA HÉLICE CONTÍNUA ....................................................... 49 
3.4 SECCIONAMENTO DO FUSTE ......................................................................... 49 
3.5 ARMADURA ....................................................................................................... 52 
4 ENSAIOS PARA O CONTROLE DE QUALIDADE .............................................. 57 
4.1 EXAME DE INTEGRIDADE ............................................................................... 57 
4.1.1 Exame de fuste ............................................................................................... 57 
4.1.2 Sondagem rotativa .......................................................................................... 58 
4.1.3 Ensaio de PIT (Pile Integrity Tester) ............................................................... 59 
4.1.4 Prova de Carga Estática .................................................................................. 62 
4.1.5 Prova de carga à tração .................................................................................. 65 
4.1.6 Prova de carga à compressão ......................................................................... 66 
4.1.7 Prova de carga transversal ............................................................................. 67 
4.1.8 Ensaio dinâmico ou prova de carga dinâmica ................................................. 67 
4.1.9 ENSAIO “CROSS-HOLE” - TOMOGRAFIA DE ESTACAS ..................................... 71 
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS E RECOMENDAÇÕES PARA FUTUROS 
TRABALHOS ........................................................................................................ 74 
 
 
5.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 74 
5.2 RECOMENDAÇÕES PARA FUTUROS TRABALHOS ...................................... 75 
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 76 
7 REFERÊNCIAS CONSULTADAS ........................................................................ 78
 
 
6
LISTA DE FIGURAS 
FIGURA 1 – EQUIPAMENTO DE HÉLICE CONTINUA MONITORADA. ................ 18 
FIGURA 2 – MICRO COMPUTADORDE BORDO .................................................. 19 
FIGURA 3 – GRÁFICA DE CONTROLE DE CADA ESTACA .................................. 20 
FIGURA 4 – APLICAÇÃO DE ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA COMO CONTENÇÃO 
 COM TIRANTES ................................................................................. 21 
FIGURA 5 – APLICAÇÃO DE ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA COMO CONTENÇÃO 
 SEM TIRANTES .................................................................................. 21 
FIGURA 6 – PROJETO EM PLANTA DA ESTACA SECANTE ................................ 22 
FIGURA 7 – FASES DA EXECUÇÃO DA ESTACA HÉLICE CONTÍNUA ............... 23 
FIGURA 8 – COLCAÇÃO DE ARMADURA MANUALMENTE COM AÇÃO DA 
 GRAVIDADE ....................................................................................... 26 
FIGURA 9 – INTRODUÇÃO DE ARMADURA COM PILÃO ..................................... 28 
FIGURA 10 – DETALHES DA ARMADURA ............................................................. 29 
FIGURA 11 – FALTA DE LIMPEZA NA CABEÇA DA ESTACA ............................... 30 
FIGURA 12 – CABEÇA DA ESTACA PREPARADA PARA RECEBER O BLOCO .. 30 
FIGURA 13 – PREPARAÇÃO DA CABEÇA DA ESTACA ....................................... 31 
FIGURA 14 – FATOR DE CAPACIDADE DE CARGA SEGUNDO DIVERSOS 
 AUTORES .......................................................................................... 35 
FIGURA 15 – TRANSFERÊNCIA DE CARGA DE UMA ESTACA ISOLADA .......... 36 
FIGURA 16 – SEGREGAÇÃO NO TOPO E NAS BORDAS DA AMOSTRA DE 
 CONCRETO HETEROGÊNIO ............................................................ 42 
FIGURA 17 – DETALHE DO CONCRETO SEGREGADO NAS BORDAS DO 
 ENSAIO DE ABATIMENTO (“SLUMP TEST”) .................................. 43 
FIGURA 18 – EXSUDAÇÃO NO TOPO DA ESTACA RECÉM-EXECUTADA ......... 43 
 
 
7
FIGURA 19 – EXSUDAÇÃO NO TOPO DA ESTACA RECÉM-EXECUTADA ......... 44 
FIGURA 20 – EXSUDAÇÃO CONSTATADA NO CORPO DE PROVA 
 ENDURECIDO. ................................................................................. 44 
FIGURA 21 – ESTACA COM ARGAMASSA DE BAIXA RESISTÊNCIA NOS SEUS 
 2,20M DE EXTENSÃO A PARTIR DO TOPO ................................... 45 
FIGURA 22 – CONSTATAÇÃO DE BAIXA RESISTÊNCIA À 1,5M DE 
 PROFUNDIDADE EM RELAÇÃO AO TOPO.DA ESTACA ............... 45 
FIGURA 23 – DETALHE DO CORPO DE PROVA QUE APRESENTA CONCRETO 
 POROSO COM VISUALIZAÇÃO DOS AGREGADOS ...................... 46 
FIGURA 24 – AFUNDAMENTO CENTRAL NO TOPO DA ESTACA: EFEITO DA 
 ARMAÇÃO NO APRISIONAMENTO DO CONCRETO, 
 CONSTATAÇÃO DE MATERIAL POROSO E FRACO NOS SEUS 
 PRIMEIROS 1,5M A PARTIR DO TOPO ........................................... 46 
FIGURA 25 – DETALHE DE CRAVAÇÃO DO PIQUETE ........................................ 48 
FIGURA 26 – CORTINA COM ESTACAS DESAPRUMADAS E CURVATURA 
 VISÍVEL ............................................................................................. 49 
FIGURA 27 – SECCIONAMENTO DE FUSTE OCASIONADO POR 
 CONCRETAGEM NÃO PRESSURIZADA ......................................... 50 
FIGURA 28 – EXECUÇAO DE ESTACAS PRÓXIMAS COM CONCRETO FRESCO 
 ........................................................................................................... 52 
FIGURA 29 – EXCENTRICIDADE DE ARMADURA ................................................ 53 
FIGURA 30 – DIFICULDADE DE COLOCAÇÃO DE ARMADURA DA ESTACA 
 HÉLICE CONTÍNUA .......................................................................... 53 
FIGURA 31 – PROBLEMAS DE ARMADURA: (A) COLOCAÇÃO CORRETA E 
 INCORRETA DE ESPAÇADORES NA ARMADURA; (B) PRESENÇA 
 DE ENRIJECEDORES DE ARMADURA BEM E MAL POSICIONADOS 
 
 
8
 .......................................................................................................... 54 
FIGURA 32 – (A) ARMADURAS DE FRETAGEM DE SEÇÃO CIRCULAR E 
 RETANGULAR; (B) POSIÇÃO INCORRETA; (C) AUSÊNCIA DE 
 ARMADURA DE FRETAGEM ........................................................... 55 
FIGURA 33 – COTA DE ARRAZAMENTO DIFERENTE DA COTA DE PROJETO 56 
FIGURA 34 – BARRILETE DUPLO GIRATÓRIO ..................................................... 58 
FIGURA 35 – EXTRAÇÃO DE TESTEMUNOS DE CONCRETO DAS ESTACAS .. 58 
FIGURA 36 – ILUSTRAÇÃO DO ENSAIO PIT ......................................................... 59 
FIGURA 37 – EXECUÇÃO DO ENSAIO PIT ........................................................... 60 
FIGURA 38 – VARIAÇÃO DA SEÇÃO DO FUSTE .................................................. 61 
FIGURA 39 – CORTINA COM ESTACAS DESAPRUMADAS E ARMADURA 
 APARENTE ....................................................................................... 61 
 
FIGURA 40 – TRAJETÓRIA DE EQUILÍBRIO DA ESTACA (CURVA CARGA VS. 
 RECALQUE) ..................................................................................... 63 
FIGURA 41 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR 
 TIRANTES ......................................................................................... 64 
FIGURA 42 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR 
 CHUMBADORES .............................................................................. 64 
FIGURA 43 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR 
 CARGUEIRAS ................................................................................... 65 
FIGURA 44 – SISTEMAS DE REAÇÃO PARA PROVAS DE CARGA .................... 66 
FIGURA 45 – SISTEMA BÁSICO DE REAÇÃO COM CARGUEIRA ....................... 67 
FIGURA 46 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA DINÂMICA .......................... 68 
FIGURA 47 – CONDIÇÕES BÁSICAS PARA PROVA DE CARGA DINÂMICA ...... 69 
FIGURA 48 – TELA DO PDA MODELO PAK ........................................................... 70 
FIGURA 49 – INSTRUMENTOS INSTALADOS NA ESTACA DO ENSAIO PDA .... 70 
 
 
9
FIGURA 50 – SEÇÃO DA ESTACA POR TOMOGRAFIA ....................................... 73 
FIGURA 51 – VISTA EM 3D DA ESTACA POR TOMOGRAFIA .............................. 73 
 
 
 
10
LISTA DE TABELAS 
TABELA 1 – CARACTERÍSTICAS NOMINAIS DAS ESTACAS (2006) .................. 22 
TABELA 2 – BITOLAS MÍNIMAS PARA ARMADURAS COM MAIS DE 6M (1998) 28 
TABELA 3 – VALORES DE α E β (1996) ................................................................ 38 
TABELA 4 – VALORES DE β1 E β2 (ANTUNES E CABRAL 1996) ......................... 39 
 
 
11
LISTA DE SÍMBOLOS 
H:V – relação entre medida horizontal e medida vertical; 
Fck – resistência característica à compressão do concreto; 
Ø – diâmetro; 
rl - atrito lateral; 
N - número de golpes do ensaio SPT; 
Rp - resistência de ponta; 
Np - média entre os valores de N na profundidade da ponta da estaca; 
PR - carga de ruptura; 
PP - parcela de carga resistida pelo solo da ponta da estaca; 
PL - parcela de carga resistida por atrito lateral ao longo do fuste da estaca; 
P - carga admissível; 
rp - resistência de ponta; 
fs - adesão calculada a partir do torque máximo (em kgf.m); 
£ - penetração total (em cm) do amostrador, no ensaio tradicional de SPT; 
Tmín(1) - média aritmética dos valores do torque mínimo (em Kgf.m) no trecho 8D, 
medido para cima, a partir da ponta da estaca;Tmín(2) - média aritmética dos valores do torque mínimo (em Kgf.m) para o trecho 3D, 
medido para baixo, a partir da ponta da estaca. 
 
 
 
 
12
RESUMO 
Este trabalho apresenta os principais conceitos sobre estacas do tipo hélice 
contínua, com o objetivo de um entendimento geral deste tema para melhor 
relacionarmos como as técnicas executivas podem originar manifestações 
patológicas a este tipo de estaca e como poderemos identificá-las. Para isso foi 
realizada pesquisa em bibliografia específica, como artigos, teses, livros 
aprofundados neste tema, normas, como também se levou em consideração as boas 
técnicas executivas usadas em obra. 
Assim, este material serve como fonte de consulta aos responsáveis pela 
execução deste tipo de fundação para que se tenha um melhor controle da 
qualidade do serviço prestado evitando a ocorrência de manifestações patológicas a 
estacas do tipo hélice contínua. 
Palavras-Chave: fundações; estacas, manifestações patológicas. 
 
 
13
1 INTRODUÇÃO 
A temática principal deste trabalho são as patologias referentes à execução 
de estacas tipo hélice contínua, objetivando levantar os agentes que possam 
interferir no desempenho destas estacas, no intuito de se obter uma fundação 
segura, atingindo a capacidade de carga a ela imposta. Pretende este trabalho trilhar 
pelos aspectos mais relevantes já explorados pela bibliografia consagrada. 
Serão abordados neste trabalho: a definição deste tipo de estaca, 
equipamentos necessários para a sua execução, aplicações, métodos de execução, 
vantagens, desvantagens, capacidade de carga, patologias e ensaios referentes ao 
tipo de estaca de hélice contínua para maior qualidade deste tipo de fundação. 
As estacas hélice contínua, introduzidas no Brasil em 1987, tiveram uma 
utilização crescente nos últimos anos. Os estudos do comportamento dessas 
estacas têm crescido na mesma proporção, com a realização de inúmeras provas de 
carga e de eventos técnicos específicos, tratando desse assunto. Historicamente, 
após passados duas décadas da introdução da estaca tipo “hélice-contínua” 
persistem certos questionamentos acerca do projeto, execução, controle e 
resultados. 
 
1.1 JUSTIFICATIVA 
 A escolha deste tema deveu-se à pretensão de se extinguir os problemas 
de manifestações patológicas referentes à execução da estaca tipo hélice contínua, 
já que este tipo de estaca pode ser utilizado em terrenos de baixa resistência ou 
submersos; possibilita a execução de estacas próximas a prédios vizinhos não 
causando a descompressão do terreno, ruídos e vibrações. 
 
 
14
Oferece maior segurança e maiores capacidades de carga e possibilita 
centrar o eixo da perfuração sobre o pilar com precisão milimétrica, o que elimina 
solicitações adicionais não previstas; permite operar em qualquer superfície de solo, 
requerendo pequenos espaços para manobras. 
O equipamento permite maior velocidade, reduz as preocupações do 
construtor na administração da compra de materiais e controle do preparo do 
concreto para fundações. A velocidade de escavação e a concretagem imediata sob 
pressão, evita a desestruturação do solo pelo alívio de tensões. 
 A velocidade diminui os custos, e é mais barata do que as similares 
executadas usando processos convencionais, principalmente em solos submersos, 
também dispensa o uso de lama bentonítica para a concretagem nas estacas 
submersas. 
São muitas as vantagens referentes a esse tipo de estaca, e deve-se tomar 
conhecimento de suas principais manifestações patológicas para uma perfeita 
execução. 
 
1.2 PROBLEMA DE PESQUISA 
 Quais são as manifestações patológica nas estacas tipo hélice contínua? 
 
1.3 OBJETIVOS 
1.3.1 Objetivo Geral 
Identificar todas as manifestações patológicas em estacas hélice contínua, 
observando a relação entre os processos executivos e a patologia relacionado e 
eles. 
 
 
 
15
1.3.2 Objetivos Específicos 
• Identificar os procedimentos executivos que geram manifestações patológicas em 
estacas tipo hélice contínua; 
• Levantar ensaios para a identificação das manifestações patológicas em estacas 
tipo hélice contínua. 
 
1.4 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS 
A pesquisa é notoriamente exploratória e também se enquadra nos 
propósitos definidos pelas pesquisas descritivas e explicativas, pois há variáveis de 
monitoramento assim como universo amostral definido e também, por se tratar de 
uma pesquisa sem o objetivo de justificar as razões pelas quais as técnicas foram 
aplicadas. 
São importantes e imprescindíveis os estudos baseados em livros, trabalhos 
científicos, visando o embasamento da pesquisa, o trabalho será baseado 
exclusivamente em função de publicações, documentos impressos e manuscritos 
devido à necessidade de observações de campo, relatório fotográfico, análise 
documental entre outros. Desta forma, a pesquisa bibliográfica e documental se 
adequa aos objetivos definidos. 
 
1.5 APRESENTAÇÃO DO TRABALHO 
 Alem deste primeiro capítulo, o capítulo 2 trata do tema estacas hélice 
contínua, apresentando sua definição, histórico, equipamentos, aplicações, 
metodologia executiva, vantagens, desvantagens e a capacidade de carga destas 
estacas. 
 No capítulo 3 são abordadas as manifestações patológicas em estacas 
 
 
16
hélice contínua. 
 Já o capítulo 4 apresenta os ensaios para o controle de qualidade das 
estacas tipo hélice contínua para averiguar sua integridade. 
 E por fim o capítulo 5 apresenta as considerações finais e as 
recomendações para futuros trabalhos. 
 
 
17
2 ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA 
Neste capítulo aborda-se definição das estacas hélice contínua, os 
equipamentos necessários para sua execução, a aplicação destas estacas, os 
métodos executivos, suas vantagens, desvantagens e capacidade de carga para 
esse tipo de fundação. 
 
2.1 DEFINIÇÃO 
A estaca tipo “hélice-contínua” tem sido uma vantajosa alternativa para 
obras de médio a grande porte que requerem rapidez, versatilidade e minimização 
dos impactos de vizinhança comparada com outros tipos de estacas a percussão. 
A estaca hélice contínua é uma estaca de concreto moldada "in loco", 
executada por meio de trado contínuo ou segmentado e injeção de concreto através 
da haste central do trado simultaneamente a sua retirada do terreno. 
 A haste de perfuração é composta por uma hélice espiral solidarizada a um 
tubo central, equipada com bitz de vídia ou tungstênio na extremidade inferior que 
possibilitam a sua penetração no terreno, colocando-se a armação após a sua 
concretagem. (ALONSO, 1998) 
 
2.2 HISTÓRICO 
Foi desenvolvida nos E.U.A., na década de 80 foi difundida em toda Europa 
e Japão, e foi executada pela primeira vez no Brasil em 1987 com equipamentos 
desenvolvidos aqui, montados sob guindastes de esteiras, com torque de 35KN e 
hélices com 275mm, 350 e 425mm de diâmetro, executando estacas de até 15m de 
profundidade. 
O mercado brasileiro foi invadido por máquinas européias a partir da década 
 
 
18
de 90, principalmente da Itália com torque de 90KNm a mais de 200KNm, diâmetros 
de hélice de até 1000mm, executando estacas de até 24m de profundidade 
(HACHICH et al, 1998). 
Hoje no mercado podemos encontrar equipamentos com capacidade para 
executar estacas de até 30m de profundidade. 
 
2.3 EQUIPAMENTOS E APLICAÇÕES 
O equipamento empregado pelas empresas para cravar a hélice no terreno 
é constituído de um guindaste de esteiras (Figura 1), sendo nele montada a torre 
vertical de altura apropriada à profundidade da estaca, equipada com guias por onde 
corre a mesa de rotação de acionamento hidráulico. Os equipamentos disponíveispermitem executar estacas de no máximo 30m de profundidade e inclinação de até 
1:4 (H:V). 
Esses equipamentos destacam-se pela alta produtividade e versatilidade e 
possuem todos os itens tecnológicos e operacionais das perfuratrizes de grande 
porte. 
FIGURA 1 – EQUIPAMENTO DE HÉLICE CONTINUA MONITORADA. 
 
Fonte: Exata Engenharia (2008). 
 
 
19
Isento de vibrações e com baixo nível de ruído, executa trabalhos em locais 
em difícil acesso ou em obras internas com pé direito de 8,50m e com distancia 
mínima de 0,35cm da divisa ao eixo da estaca. 
Para se controlar a pressão de bombeamento do concreto, a Fundesp 
possui instrumento medidor digital, que informa todos os dados de execução da 
estaca, tais como: inclinação da haste, profundidade da perfuração, torque e 
velocidade de rotação da hélice, pressão de injeção, perdas e consumo de concreto. 
Os parâmetros indicados no mostrador digital são registrados e fornecidos a um 
microcomputador para aplicação de software que imprime o relatório da estaca com 
as informações obtidas no campo. 
Tem-se também, o monitoramento por Micro Computador de bordo (figura 2) 
que permite o registro em software e posterior impressão de relatórios. 
FIGURA 2 – MICRO COMPUTADOR DE BORDO. 
 
FONTE: (BRASFOND..., 2006) 
 
Este relatório contém o gráfico de controle de cada estaca, indicando a 
inclinação da haste, profundidade de perfuração, pressão de injeção-vazão e 
consumo de concreto, velocidade de subida do trado, desenho do provável perfil da 
estaca, torque e velocidade de rotação da hélice, data/horário de início e término dos 
serviços executados (figura 3). 
 
 
20
FIGURA 3 – GRÁFICO DE CONTROLE DE CADA ESTACA. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
As estacas tipo hélice continua oferecem uma solução técnica e 
economicamente interessante nos seguintes casos: 
Em centros urbanos, próximos a estruturas existentes, escolas, hospitais e 
prédios históricos, por não produzir distúrbios ou vibrações e de não causar 
descompressão do terreno. 
Em obras industriais e conjuntos habitacionais onde, em geral, há um 
grande numero de estacas sem variar o diâmetro, pela produtividade alcançada. 
Lembrando que a resistência de ponta de uma estaca varia de uma de grande 
diâmetro para uma de menor diâmetro, logo se tivermos muita variação de seção em 
 
 
21
uma obra, a variação de recalques proporcionará danos à estrutura (MILITITSKY, 
2005). 
Como estrutura de contenção associado ou não a tirantes protendidos 
(figuras 4 e 5), próximos a estruturas existentes, desde que os esforços transversais 
sejam compatíveis com os comprimentos de armação permitidos, respeitando as 
fichas mínimas. 
FIGURA 4 – APLICAÇÃO DE ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA COMO CONTENÇÃO 
COM TIRANTES. 
 
FONTE: Metro Linha 2 estação Klabin, São Paulo/SP (BRASFOND..., 2006) 
 
FIGURA 5 – APLICAÇÃO DE ESTACAS HÉLICE CONTÍNUA COMO CONTENÇÃO 
SEM TIRANTES. 
 
FONTE: (HACHICH et al, 1998) 
 
 
22
 Outra aplicação das estacas hélice contínua é chamada de estaca secante, 
onde são executadas uma ao lado da outra com uma certa sobreposição, formando 
uma parede de conteção contínua estanque hidraulicamente (figura 6). 
 
FIGURA 6 – PROJETO EM PLANTA DA ESTACA SECANTE . 
 
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu 
Niyama, Dr. Eng. 
 
Devido à alta capacidade estrutural das estacas com pequenos diâmetros de 
(25cm a 50cm), profundidade de até 20m e cargas de 20ton/f a 100ton/f, tornando-
se uma opção interessante quando comparado aos métodos executivos de outras 
estacas. As características destas estacas podem ser observadas na tabela 1. 
 
TABELA 1 – CARACTERÍSTICAS NOMINAIS DAS ESTACAS (2006). 
 
FONTE: (BRASFOND..., 2006) 
 
 
23
2.4 METODOLOGIA EXECUTIVA 
As fases de execução da estaca tipo hélice contínua são: perfuração, 
concretagem simultânea a extração da hélice do terreno e colocação da armação. O 
preparo da cabeça da estaca não faz parte da execução da estaca, mas será 
abordado neste trabalho por ser uma fase importante para o desempenho da estaca. 
As fases executivas poderão ser visualizadas na figura 7. 
 
FIGURA 7 – FASES DA EXECUÇÃO DA ESTACA HÉLICE CONTÍNUA. 
 
FONTE: (ALONSO, 1998) 
 
 
24
2.4.1 Perfuração 
A perfuração consiste em fazer a hélice penetrar no terreno por meio de 
torque apropriado para vencer a sua resistência. 
A haste de perfuração é composta por uma hélice espiral solidarizada a um 
tubo central, equipada com dentes na extremidade inferior que possibilitam a sua 
penetração no terreno. 
A metodologia de perfuração permite a sua execução em terrenos coesivos 
e arenosos, na presença ou não do lençol freático e atravessa camadas de solos 
resistentes com índices de STP`s acima de 50 dependendo do tipo de equipamento 
utilizado. 
A velocidade de perfuração produz em média 250m por dia dependendo do 
diâmetro da hélice, da profundidade e da resistência do terreno. 
 
2.4.2 Concretagem 
Alcançada a profundidade desejada, o concreto é bombeado através do tubo 
central, preenchendo simultaneamente a cavidade deixada pela hélice que é 
extraída do terreno sem girar ou girando lentamente no mesmo sentido da 
perfuração. 
Segundo a ABEF (Associação Brasileira de Empresas de Engenharia de 
Fundações e Geotecnia), o concreto normalmente utilizado apresenta resistência 
característica fck de 20 Mpa, é bombeável é composto de areia e pedriscos, o 
consumo mínimo de cimento é de 400 Kg/m3, sendo facultativa a utilização de 
aditivos. O cimento utilizado é o CP III, sem adição de escoria. 
O abatimento ou "Slump" é mantido entre (22±2)cm, o slump flow é de 48 a 
53 cm, fator água cimento entre 0,53 a 0,56, exsudação ≤ 1,0%, teor de ar 
 
 
25
incorporado ≥ 1,5% e início de pega ≥ 3,0 horas (Manual...,2008). Normalmente é 
utilizada bomba de concreto ligada ao equipamento de perfuração através de 
mangueira flexível. O preenchimento da estaca com concreto é normalmente 
executado até a superfície de trabalho sendo possível o seu arrastamento abaixo da 
superfície do terreno, guardadas as precauções quanto a estabilidade do furo no 
trecho não concretado e a colocação da armação. 
Para uma perfeita concretagem é recomendado que se uma limpeza da 
calda da "rede de concretagem" antes de se executar a primeira estaca. Ao final de 
um dia de trabalho, o cocho é limpo com aplicação de óleo. Antes de se começar a 
primeira estaca do dia seguinte a rede precisa ser "Iubrificada" para permitir uma 
fluência do concreto. Para esta lubrificação costuma-se misturar 2 sacos de cimento 
(de 50 kg) em cerca de 200 l de água (calda de lubrificação) dentro do cocho. Esta 
calda se misturará com o óleo remanescente da limpeza do dia anterior. Se a estaca 
for de pequeno diâmetro (abaixo de 50 cm), o volume por metro será pequeno em 
comparação ao volume da calda de lubrificação. Se esta não for lançada fora, antes 
de se iniciar a estaca, na sua ponta poderá ficar parte desta calda que, além de ser 
de baixa resistência, ainda possui resto de óleo. Por isso, antes de se iniciar a 
primeira estaca, o trado deve ser levantado e a seguir começa-se a lançar a calda e 
o concreto. Quando toda a calda tiver sido lançada fora e estiver garantido de que 
toda a rede já está com concreto, interrompe-se o lançamento do mesmo, tampa-se 
o trado e inicia-se a perfuração da estaca (é o que se chama "limpeza de rede") 
(VELLOSO, 2000). 
 
2.4.3 Colocação da armação 
O método de execução da estaca hélice contínua exige a colocação da 
 
 
26
armação após a sua concretagem. 
A armação, em formade gaiola, é introduzida na estaca por gravidade 
(figura 8) ou com o auxílio de um pilão de pequena carga ou vibrador. 
 
FIGURA 8 – COLOCAÇÃO DE ARMADURA MANUALMENTE COM AÇÃO DA 
GRAVIDADE. 
 
FONTE: (BRASFOND..., 2006) 
 
As estacas submetidas a esforços de compressão levam uma armação no topo, 
em geral de 2 a 5,5m de comprimento. Embora a NBR 6122 permita não armar as 
 
 
27
estacas comprimidas, quando a tensão máxima de compressão for de 5 MPa, 
neste tipo de estacas, sempre se deve dispor de armadura, recomenda-se um 
mínimo de 4Ø12,5mm para estacas de até 40 cm de diâmetro, 6 Ø l6mm para 50 
cm, 8 Ø l6mm para 60 e 70 cm, 6 Ø 20mm para 80 cm, 8 Ø 20m para 90 cm e 10 
Ø 20mm para 100cm de diâmetro. O comprimento mínimo (abaixo da cota de 
arrasamento) é de 3 m para as estacas com diâmetro de até 50 cm e 5 m para as 
demais. 
Em estacas com arrasamento profundo, deve-se concretar até as imediações 
do nível do terreno e, a seguir, instalar a armadura, neste caso dotada de estribos 
e enrijecida que será instalada até seu topo atingir o terreno e a seguir empurrada 
pelo trado do equipamento (ou outro procedimento similar) até atingir a cota 
especificada no projeto (VELOSO, 2000). 
No caso de estacas submetidas a esforços transversais ou de tração, 
somente será possível para comprimentos de armações de no máximo 16m, em 
função do método construtivo. No caso de armações longas, as "gaiolas" devem ser 
constituídas de barras grossas e estribo espiral soldado na armação longitudinal 
para evitar a sua deformação durante a introdução no fuste da estaca. 
A armadura longitudinal deve ser adequadamente projetada de modo a ter peso e 
rigidez compatíveis com seu comprimento, permitindo introdução ao concreto. A 
introdução manual da armadura, deve obedecer a requisitos acima mencionados, 
além de utilizar concreto com abatimento mínimo de 22cm e diminuir ao máximo de 
5 min o tempo entre o final da concretagem e o início da instalação da armadura, 
podendo-se introduzir nesse caso, até 12m de comprimento. Acima deste 
comprimento, aconselha-se o uso de pilão (figura 9), sendo este mais eficiente que 
vibradores recomendados por normas internacionais (ALONSO, 1998). 
 
 
28
FIGURA 9 – INTRODUÇÃO DE ARMADURA COM PILÃO. 
 
FONTE: (ALONSO, 1998) 
As bitolas sugeridas à estas estacas estão referidas na tabela 2 e o detalhe 
da armadura com seus devidos recobrimentos e os espaçadores utilizados neste 
tipo de estaca: “bico de sapato” e ”sky” podem ser observados na figura 10, a seguir: 
TABELA 2 – BITOLAS MÍNIMAS PARA ARMADURAS COM MAIS DE 6M (1998) 
 
FONTE: (ALONSO, 1998) 
 
 
29
FIGURA 10 – DETALHES DA ARMADURA. 
 
 
FONTE: (ALONSO, 1998) 
 
2.4.4 Preparo da cabeça da estaca 
A cabeça da estada deve ser limpa e preparada para vinculação da mesma ao 
bloco, pois a falta desse procedimento pode gerar deformações durante o 
carregamento. Deve-se verificar a o preparo da cabeça da estaca em casos de 
demora na execução da concretagem do bloco, em locais onde pode haver 
contaminação ou presença de sujeira na interface como mostra a figura 11. 
A preparação da cabeça da estaca não faz parte da execução da estaca, 
 
 
30
mas é parte importante para o seu perfeito desempenho, na figura 12 podemos 
observar uma cabeça de estaca já preparada para a execução do bloco. 
 
FIGURA 11 – FALTA DE LIMPEZA NA CABEÇA DA ESTACA. 
 
FONTE: (MILITITSKY, 2005) 
 
 
FIGURA 12 – CABEÇA DA ESTACA PREPARADA PARA RECEBER O BLOCO. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999)] 
 
 
 
31
Logo, antes da execução do bloco, para a eficiência adequada deste tipo de 
fundação, deve-se remover o excesso de concreto acima da cota de arrasamento 
utilizando-se um ponteiro, trabalhando-se com pequena inclinação para cima 
conforme figura 13. Para estacas com diâmetro superior a 40cm é permitido o uso 
de martelete leve (com peso na ordem de 10Kg). Não é permitido o uso de 
rompedores de concreto, vulgarmente chamados de “picão”. 
 
FIGURA 13 – PREPARAÇÃO DA CABEÇA DA ESTACA. 
 
FONTE: (HACHICH et al, 1998) 
 
Caso o concreto apresente qualidade insatisfatória ao se chegar à cota de 
arrasamento, deve-se continuar o corte até encontrar concreto são e emendar a 
estaca. Prosseguindo o processo, observar se a estaca trabalha apenas à 
compressão e/ou se é tracionada ou submetida a esforços transversais para o 
dimensionamento da armadura de reforço e garantir um transpasse adequado entre 
a ferragem da estaca e a complementar. Podem ser adotados procedimentos 
rotineiros de emendas de barras por luvas prensadas ou rosqueadas. As emendas 
por soldas devem ser evitadas, pois normalmente não se dispõe de pessoal 
qualificado para este serviço em campo, e as condições para a sua execução não 
são favoráveis (PENNA et al, 1999; BOLETIM..., 2008). 
 
 
32
2.5 VANTAGENS E DESVANTAGENS 
Serão abordadas neste tópico as vantagens e desvantagens referentes as 
fundações utilizando estacas tipo hélice contínua. 
 
2.5.1 Adequação: 
- É o método adequado para ser utilizado em terrenos de baixa resistência 
ou submersos; 
- O ruído e as vibrações são extremamente baixos, este método tem se 
mostrado particularmente eficiente em áreas densamente populadas, onde os ruídos 
e vibrações podem afetar seriamente os prédios vizinhos (BRASFOND..., 2006). 
Segundo Antunes e Tarozzo, a hélice contínua oferece uma solução técnica e 
econômica em centros urbanos próximo a estruturas existentes e edifícios históricos 
por não produzir distúrbios ou vibrações e de não causar descompressão do terreno 
(HACHICH et al, 1998). 
 
2.5.2 Segurança: 
- O concreto é bombeado para o interior da perfuração ao mesmo tempo em 
que se retira a hélice, preenchendo os espaços vazios e evitando o 
desmoronamento das paredes da perfuração, e conseqüentemente o seccionamento 
da estaca (BRASFOND..., 2006). 
- O concreto é bombeado sob pressão (aprox. 10 kg/cm2), o que aumenta o 
atrito lateral e, portanto confere à estaca uma capacidade de carga maior do que as 
executadas por processos convencionais; 
- Oferece maior segurança, pois ultrapassa camadas resistentes a outros 
tipos de fundações, o que permite transferir as cargas para camadas de maior 
 
 
33
suporte, resultando em maiores capacidades de carga; 
- A perfuração rotativa elimina a percussão, possibilitando a execução de 
estacas próximas a prédios vizinhos, que não são afetados por vibrações; 
- O equipamento possui recursos hidráulicos que possibilitam centrar o eixo 
da perfuração sobre o pilar com precisão milimétrica. Iniciada a perfuração, um piloto 
automático garante a perfeita verticalidade das estacas, o que elimina solicitações 
adicionais não previstas; 
- Por estar montado em equipamento sobre esteiras permite operar em 
qualquer superfície de solo, requerendo pequenos espaços para manobras; 
 
2.5.3 Velocidade: 
- O equipamento permite maior velocidade, colocando as fundações à 
disposição do cliente mais rapidamente, influenciando no cronograma de obra e 
antecipando a sua conclusão; 
- É um sistema industrializado para produção de fundações, por operar como 
numa linha de montagem. Utilizando concreto pré-misturado bombeável, reduz as 
preocupações do construtor na administração da compra de materiais e controle do 
preparo do concreto, ficando o mesmo liberado para suas atividades específicas; 
- A velocidade de escavação e a concretagem imediata sob pressão, evita a 
desestruturação do solo pelo alívio de tensões que ocorre nos processos mais 
lentos; 
 
2.5.4 Economia: 
- A velocidade diminui os custos, pois as características dosistema 
permitem grande produtividade diária, e isto resulta num preço menor por metro 
 
 
34
escavado e um menor tempo de execução. A estaca é mais barata do que as 
similares executadas usando processos convencionais, principalmente em solos 
submersos. 
-Nas estacas submersas, dispensa o uso de lama bentonítica para a 
concretagem. 
Mas é importante lembrar que para que a obra fique mais econômica deve-
se fazer uma análise de carga para que a carga do pilar fique próxima à carga da 
estaca. 
 
2.6 CAPACIDADE DE CARGA 
A estimativa do comprimento das estacas era feita de maneira empírica até 
princípios da década de 70, pois não existiam os procedimentos de cálculo que re-
tratassem a experiência brasileira. 
As fórmulas teóricas, para a previsão da carga admissível, como por 
exemplo as de Terzaghi, Meyerhof e outros, conduziam a valores muito discrepantes 
entre si, conforme se pode ver na figura 14 . 
Somente em 1975 houve o surgimento do primeiro método brasileiro de 
estimativa da transferência de carga de estacas num trabalho dos engenheiros 
Nelson Aoki e Dirceu de Alencar Velloso, que, por assim dizer, impôs uma 
sistemática para os outros métodos que vieram a seguir. 
Tanto o método de Aoki e Velloso, como os demais que se 
seguiram, usam o esquema de transferência de carga de uma estaca ilustrado na 
figura 15 como ponto de apoio (VELLOSO, 2000). 
 
 
 
 
35
FIGURA 14 – FATOR DE CAPACIDADE DE CARGA SEGUNDO DIVERSOS 
AUTORES. 
 
 
FONTE: (VELLOSO, 2000) 
 
É necessário atentar para a obtenção por correlações com 
ensaios de penetração, de valores de capacidade de carga de fundações profundas 
sem observar números limites para atrito lateral e resistência de ponta, pela 
extrapolação para valores elevados ou profundidades dos elementos de fundação 
impossíveis de serem atingidos. 
 
 
 
36
FIGURA 15 – TRANSFERÊNCIA DE CARGA DE UMA ESTACA ISOLADA. 
 
FONTE: (VELLOSO, 2000) 
 
Os resultados obtidos acabam sendo incompatíveis com os reais e 
provocam o mau comportamento das fundações submetidas a cargas mais 
elevadas, superiores àquelas que podem ser transferidas ao solo (MILITITSKY, 
2005). 
 
2.6.1 Métodos de cálculo para capacidade de cálculo 
Existem três métodos de cálculo específicos para estacas hélice contínua: o 
de Décourt, os de Antunes e Cabral e o método de Alonso (1996). 
 
2.6.1.1 Método Décourt-Quaresma 
Segundo Décourt-Quaresma, o atrito lateral rl é obtida pela eq. (5.1) abaixo: 
 (5.1) 
)/(1
3
Nr 2l mtf+=
 
 
37
Onde: 
rl é o atrito lateral; 
N é número de golpes do ensaio SPT. 
Não se adotando valores de N inferiores a 3 nem superiores a 15, e não se 
considerando os valores de N que serão utilizados na avaliação da resistência de 
ponta rp. 
A resistência de ponta é estimada por: 
 
 (5.2) 
em que : 
Rp é a resistência de ponta; 
C = 12 tf/m2 para as argilas; 
C = 20 tf/m2 para os siltes argilosos; 
C = 25 tf/m2 para os siltes arenosos e; 
C = 40 tf/m2 para as areias; 
Np = média entre os valores de N na profundidade da ponta da estaca, o 
imediatamente acima e o imediatamente abaixo. 
Décourt introduz os coeficientes α e β na fórmula de capacidade de carga 
(Tabela 3): 
 (5.3) 
Onde: 
PR é a carga de ruptura; 
α e β são coeficientes da tabela B; 
PP é a parcela de carga resistida pelo solo da ponta da estaca; 
PL é a parcela de carga resistida por atrito lateral ao longo do fuste da 
estaca. 
pNC.R p =
PLPPR βα +=P
 
 
38
Décourt propõe a utilização de coeficientes de segurança parciais para as 
parcelas de atrito (CS = 1,3) e para a parcela de ponta (CS = 4). Assim, a carga 
admissível deve atender, simultaneamente a: (VELLOSO, 2000). 
 (5.4) 
 
e 
 
 (5.5) 
Onde: 
P é a carga admissível; 
α e β são coeficientes da tabela B; 
PL é a parcela de carga resistida por atrito lateral ao longo do fuste da 
estaca. 
PP é a parcela de carga resistida pelo solo da ponta da estaca; 
PR é a carga de ruptura. 
TABELA 3 – VALORES DE α E β (1996) 
 
Nota: Com exceção dos valores de α da 1a e 2a colunas, todos os demais são, segundo Décourt, 
orientativos, diante do reduzido número de dados disponíveis. 
FONTE: (VELLOSO, 2000) 
43,1
P PPPL αβ +=
2
P PR=
 
 
39
)/(.r 21l cmKgfNβ=
2
2p /40.r cmKgfN ≤= β
KPaf s 002£.65,0rl =
2.6.1.2 Método Antunes e Cabral 
Este método utiliza os ensaios SPT, propondo os autores as seguintes 
correlações, valores de β1 e β2 na tabela 4: (VELLOSO, 2000). 
 (5.6) 
 
 (5.7) 
 
Onde: 
rl é o atrito lateral; 
rp é a resistência de ponta; 
β1 e β2 são coeficientes da tabela 4; 
N é número de golpes do ensaio SPT. 
 
TABELA 4 – VALORES DE β1 E β2 (ANTUNES E CABRAL 1996) 
 
FONTE: (VELLOSO, 2000) 
 
2.6.1.3 Método de Alonso 
Este método foi estabelecido usando-se os ensaios SPTT (sondagens à 
percussão com medida de torque, Ranzini, 1988 e 1994). Segundo este autor: 
 (5.8) 
 
 
 
40
)/(
032,0.41,0
100
f 2s cmKgfh
Tmáx
−=
)(
032,0.41,0
100
fs KPah
Tmáx
−=
)/(
18
f 2s cmKgf
Tmáx=
)(
18
fs KPa
Tmáx=
Em que: 
rl é o atrito lateral; 
fs é a adesão calculada a partir do torque máximo (em kgf.m); 
£ a penetração total (em cm) do amostrador, no ensaio tradicional de SPT. 
 
Neste ensaio, normalmente a penetração total do amostrador é 45 cm, a não 
ser em solos muito moles (onde a penetração é maior que 45 cm) e em solos muito 
resistentes (onde a penetração total é menor que 45 cm). Esta observação é 
importante, porque a aplicação do torque só deve ser feita após se contar o número 
de golpes para as 3 penetrações de 15 cm. Por falta de uma diretriz de execução 
deste ensaio, já tivemos a oportunidade de ver o sondador aplicar o torque a cada 
penetração de 15 cm, o que, convenhamos, é um absurdo, pois para cada SPT, ele 
obtinha 3 torques. Ainda bem que ele só lia o torque máximo, senão, seriam 6 
leituras para cada SPT. 
(5.9) 
 
(5.10) 
 
 
Para a penetração total h do amostrador igual a 45 em, a expressão acima 
assume a forma: 
(5.11) 
 
 (5.12) 
 
 
 
41
2
r
)2()1(
p
mínmín TT += β
Para o cálculo de rp o autor usa o modelo de De Beer. 
 (5.13) 
 
Em que: 
Tmín(1) = média aritmética dos valores do torque mínimo (em Kgf.m) no trecho 
8D, medido para cima, a partir da ponta da estaca, adotando-se nulos os Tmín, acima 
do nível do terreno, quando o comprimento da estaca for menor que 8D. 
Tmín(2) idem, para o trecho 3D, medido para baixo, a partir da ponta da 
estaca. 
Os valores de Tmín superiores a 40 kgf.m devem ser adotados iguais a 40 
kgf.m. Os valores b (em kPa/kgf.m) = 200 para as areias; 150 para os siltes e 100 
para as argilas. 
Seguindo a tradição dos demais métodos semi-empíricos, Alonso 
apresentou correlações estatísticas (Tmáx = 1,2N e Tmín = N) para o caso de não se 
dispor de ensaios SPTT. Entretanto, cabe ressaltar que estas correlações foram 
obtidas para os solos da Bacia Sedimentar de São Paulo, devendo serem usadas, 
com reserva, para outras localidades. Lembra-se que as correlações acima 
propostas apresentaram grande dispersão. Na própria Bacia de São Paulo obteve-
se 1,00N < Tmáx < 1,48N. Para os solos residuais que se encontram nesta mesma 
Bacia a correlação é da ordem de Tmáx = 1,8 N. 
É por esta razão que Alonso já alertava em seu trabalhoque antes de se aplicar o 
método em outros locais, onde não se disponha de ensaios SPTT, devia-se 
inicialmente obter essas correlações e, aí sim, usar o SPT, com essas correlações, 
para outras obras da região, onde não se disponha de ensaios SPTT (VELLOSO, 
2000). 
 
 
42
3 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM ESTACAS TIPO HÉLICE CONTÍNUA 
Neste capítulo serão abordadas as manifestações patológicas referentes à 
estaca tipo hélice contínua: 
 
3.1 MANIFESTAÇÕES PATOLOGICAS DO CONCRETO 
Podem ocorrer diversas manifestações patologicas no concreto, tais como 
segregação, exsudação, efeito parede que serão abordados a seguir: 
A Segregação trata-se da separação da argamassa em relação aos outros 
agregados. Pode-se detectar a segregação do concreto no teste “slump”, em dois 
casos: quando os agregados graúdos se mostram separados no topo e na borda da 
amostra (figura 16) e quando a base da amostra não é regular (figura 17). 
 
FIGURA 16 – SEGREGAÇÃO NO TOPO E NAS BORDAS DA AMOSTRA DE 
CONCRETO HETEROGÊNIO. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
 
43
FIGURA 17 – DETALHE DO CONCRETO SEGREGADO NAS BORDAS DO 
ENSAIO DE ABATIMENTO (“SLUMP TEST”). 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
A exsudação do concreto, que é caso especial de segregação onde ocorre a 
separação da água do traço das partículas finas do concreto, pode ser observada 
por um “borbulhamento” de água com carregamento de finos no topo da estaca 
recém executada, formando uma lâmina de água que pode ser verificada nas figuras 
18 e 19. 
 
FIGURA 18 – EXSUDAÇÃO NO TOPO DA ESTACA RECÉM-EXECUTADA. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
 
44
FIGURA 19 – EXSUDAÇÃO NO TOPO DA ESTACA RECÉM-EXECUTADA. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
Este fenômeno pode ser observado no topo dos corpos de prova que 
diminuem sua altura na ordem de 3,5 a 5% em média (figura 20). 
 
FIGURA 20 – EXSUDAÇÃO CONSTATADA NO CORPO DE PROVA 
ENDURECIDO. NOTA-SE DIMINUIÇÃO SIGNIFICATIVA DO VOLUME DE 
CONCRETO. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
 
45
No concreto seco há presença de uma grande quantidade de bolhas e 
apresenta baixa resistência observada nas figuras 21, 22 e 23. 
 
FIGURA 21 – ESTACA COM ARGAMASSA DE BAIXA RESISTÊNCIA NOS SEUS 
2,20M DE EXTENSÃO A PARTIR DO TOPO. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
FIGURA 22 – CONSTATAÇÃO DE BAIXA RESISTÊNCIA À 1,5M DE 
PROFUNDIDADE EM RELAÇÃO AO TOPO.DA ESTACA. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
 
46
FIGURA 23 – DETALHE DO CORPO DE PROVA QUE APRESENTA CONCRETO 
POROSO COM VISUALIZAÇÃO DOS AGREGADOS. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
Outro fenômeno de segregação é o efeito parede, que ocorre próximo à 
superfície lateral das paredes da estaca, devido à elevada taxa de armadura o 
agregado graúdo é peneirado pela armadura, fazendo com que a parede da estaca 
fique com um concreto mais argamassado, de pouca resistência e mais poroso. 
(figura 24). 
FIGURA 24 – AFUNDAMENTO CENTRAL NO TOPO DA ESTACA: EFEITO DA 
ARMAÇÃO NO APRISIONAMENTO DO CONCRETO, CONSTATAÇÃO DE 
MATERIAL POROSO E FRACO NOS SEUS PRIMEIROS 1,5M A PARTIR DO 
TOPO. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
 
47
Essas manifestações patologicas são provocadas pelo erro do traço do 
concreto, na falta de homogeneidade e qualidade dos agregados; inadequado fator 
água-cimento; entre outras causas descritas a seguir: 
- Falta de finos no concreto, em especial abaixo da peneira 0,3 mm, causada 
pela presença de areia artificial grossa no traço. Neste caso, o consumo de cimento 
de 400 kg/m3 pode ser insuficiente. 
-O não emprego de um aditivo incorporador de ar para correção da 
granulometria dos agregados. 
- O emprego de cimentos fabricados com escórias “vitrificadas“, que 
agravam os efeitos da exsudação do traço de concreto. 
- O consumo efetivo de cimento no traço inferior a 400kg/m3. Muitos 
fornecedores de concreto se balizam apenas no fck de 20 MPa e considerando o 
consumo de cimento de 400kg/m3 elevado, optam por reduzir este consumo, sem 
informar ao contratante. 
- O descontrole da adição de água no ato do recebimento do concreto no 
campo no momento de ajuste da trabalhabilidade “slump teste”. 
Recomendações para evitar manifestações patológicas no concreto: 
- Não empregar pó de pedra; 
- Teor de ar incorporado no traço – máximo 4,5%; 
- Exsudação máxima 1,0%; 
- Emprego de aditivos plastificantes incorporadores de microbolhas de ar; 
- Não permitir redosagem de aditivos, a não ser o autorizado pelo fabricante; 
- Dar preferência aos cimentos sem adição de escórias de auto forno, 
especialmente o cimento CP III. 
- Empregar finos totais no traço em valor não inferior a 650 kg/m3 (passante 
 
 
48
na peneira n 200), sendo que pelo menos 400 kg/m3 destes seja de materiais 
cimentícios. 
- Não usar aditivos superplastificantes, pois são incompatíveis com os 
tempos do processo de estacas hélice contínua, pois elevam a trabalhabilidade do 
concreto por período de apenas 20 a 30minutos, iniciando a pega em seguida 
(BOLETIM..., 2008; MILITITSKY, 2005). 
 
3.2 EXCENTRICIDADE 
Excentricidade é a medida do deslocamento entre o centro da estaca 
projetada e a estaca executada. Por normal, se limita à 10 % do diâmetro da estaca. 
Uma vez ultrapassado este limite, o projetista deverá ser informado para 
providencias como reforçar o bloco ou criar vigas de reforço, alavancar ou relocar 
uma estaca, ou até projetando nova configuração para o conjunto de estacas deste 
apoio. (BOLETIM..., 2008). 
Para se evitar a excentricidade ao locar a obra, é recomendado que ao se 
executar o gabarito e a marcação da estaca, deve-se cravar o piquete 20cm abaixo 
da cota do terreno e colocar cal para evitar erros de locação.(FIGURA 25) 
 
FIGURA 25 – DETALHE DE CRAVAÇÃO DO PIQUETE. 
 
 
 
49
3.3 PRUMO DA ESTACA HÉLICE CONTÍNUA 
Em terrenos moles ou em aterros recém executados há uma grande 
probabilidade de desvio do prumo da estaca devido ao desnivelamento do 
maquinário de perfuração (figura 26). 
 
FIGURA 26 – CORTINA COM ESTACAS DESAPRUMADAS E CURVATURA 
VISÍVEL 
 
 
 
FONTE: Marcos Carnaúba - Engenheiro Civil Consultor 
 
Para se evitar esta manifestação patologica, recomenda-se a retirada do 
solo mole, na profundidade de pelo menos 2 metros, colocação de seixo rolado em 
seu lugar e compactação do mesmo. Após este processo inicia-se o procedimento 
padrão de execução de estacas. 
 
3.4 SECCIONAMENTO DO FUSTE 
Os problemas de integridade das estacas de hélice contínua se restringem, 
 
 
50
na maioria dos casos, ao trecho superior da estaca, por se ter menor pressão de 
terra. Uma das causas da variação de seção ao longo do comprimento deste tipo de 
fundação se dá pelo desconfinamento de solo pela ação do trado e pela diminuição 
de pressão de concreto na concretagem desta estaca (figura 27). A remoção do solo 
durante o processo de introdução do trado, aliviando as tensões horizontais 
existentes quando da execução da estaca e reduzindo consideravelmente a 
resistência lateral antes verificada (MILITITSKY, 2005). 
 
FIGURA 27 – SECCIONAMENTO DE FUSTE OCASIONADO POR 
CONCRETAGEM NÃO PRESSURIZADA. 
 
FONTE: (MILITITSKY, 2005) 
 
Para se evitar o desconfinamento de solo, segundo PENNA et al, (1999, 
p.75), deve-se retirar o menor volume de terra possível, fazendo com que o trado 
penetre, a cada volta, o inferior ao seu passo de volta, para se evitar que o trado 
 
 
51
funcione como um transportador vertical do solo. O trado deve ter torque suficiente e 
haste compatível ao comprimento da estaca, caso contrárioa estaca com menor 
comprimento também terá menor resistência (MILITITSKY, 2005). 
Para se verificar se ocorreu ou não desconfinamento do solo, geralmente é 
feita uma prospeccção antes e depois da perfuração. 
Já durante a concretagem, a velocidade de subida da haste está 
diretamente relacionada com a pressão e o consumo de concreto. O operador deve 
atentar para a pressão do concreto que deve está sempre positiva. Não deixando 
apresentar vazios entre a retirada da hélice do terreno e o preenchimento da 
cavidade, evitando possíveis estrangulamentos ou seccionamento do fuste. Sendo 
assim os operadores menos experientes tem a tendência de retirar o trado com 
maior velocidade, reduzindo a pressão de injeção do concreto. Quando o concreto 
começa a sair pelo lado do trado, o operador equivocadamente desliga a bomba de 
injeção de concreto, mesmo abaixo da cota de arrasamento. O procedimento correto 
seria deixar a bomba de injeção do concreto em operação e a pressão de 
concretagem positiva até, pelo menos, a cota de arrasamento, quer esteja ou não 
saindo concreto pelo lado do trado (BOLETIM..., 2008; MILITITSKY, 2005; 
VELLOSO, 2000). 
A execução de estaca próxima a outro elemento recentemente concretado, 
em solos instáveis ou pouco resistentes, afeta sua integridade, ocorrendo alteração 
do fuste da estaca e alteração da posição do topo da estaca, caso que pode ser 
verificado na figura 28. (MILITITSKY, 2005) A boa técnica recomenda o 
espaçamento entre estacas na ordem de 2 a 3 diâmetros de distância entre elas, 
mas por garantia de execução recomenda-se de 3 a 4 diâmetros de distância o 
espaçamento entre as estacas. 
 
 
52
FIGURA 28 – EXECUÇAO DE ESTACAS PRÓXIMAS COM CONCRETO FRESCO 
 
FONTE: (MILITITSKY, 2005) 
 
3.5 ARMADURA 
O processo de colocação de armadura também é um fator que gera 
manifestações patologicas na estaca, como é o caso de dano da estaca provocado 
pela colocação de armadura de forma inadequada com uso de equipamento 
inadequado ou choques na armadura. Em solos moles pode ocorrer a posição da 
armadura fora do corpo da estaca devido a procedimentos impróprios de colocação. 
Podemos observar um exemplo de excentricidade na figura 29. 
 
 
53
FIGURA 29 – EXCENTRICIDADE DE ARMADURA 
 
FONTE: Edifício Maria Radavelli (2008) 
 
A dificuldade ou impossibilidade da colocação da armadura (figura 30) se 
deve ao mal detalhamento de projeto, baixa trabalhabilidade do concreto ou demora 
entre concretagem e colocação da armadura (MILITITSKY , 2005). 
 
FIGURA 30 – DIFICULDADE DE COLOCAÇÃO DE ARMADURA DA ESTACA 
HÉLICE CONTÍNUA 
 
FONTE: (MILITITSKY, 2005) 
 
 
54
Em estacas de grande diâmetro, deve-se ter cuidado especial quando é 
colocado enrijecimento em sua armadura, estes podem dificultar ou prejudicar a 
concretagem (figura 31) (MILITITSKY, 2005). 
 
FIGURA 31 – PROBLEMAS DE ARMADURA: (A) COLOCAÇÃO CORRETA E 
INCORRETA DE ESPAÇADORES NA ARMADURA; (B) PRESENÇA DE 
ENRIJECEDORES DE ARMADURA BEM E MAL POSICIONADOS. 
 
FONTE: (MILITITSKY, 2005) 
 
Deve-se verificar se não há ausência ou posição incorreta de armadura de 
fretagem de projeto no bloco (figura 32), que é utilizada quando há mudança de 
seção entre elementos estruturais evitando danos à estaca (MILITITSKY, 2005). 
 
 
 
55
FIGURA 32 – (A) ARMADURAS DE FRETAGEM DE SEÇÃO CIRCULAR E 
RETANGULAR; (B) POSIÇÃO INCORRETA; (C) AUSÊNCIA DE ARMADURA DE 
FRETAGEM. 
 
FONTE: (MILITITSKY, 2005) 
 
 
56
Em algumas situações o prolongamento do corpo da estaca, é executado 
elemento em concreto simples, sem vinculação de qualquer natureza. A ausência de 
armadura ao se prolongar a estaca quando a cota de arrasamento é diferente do 
essencial resultando em necessidade de emenda ou perda de espera de pilar é uma 
manifestação patológica grave (figura 33). Essa situação pode ser instável ou 
produzir solicitações que as peças envolvidas não suportam com segurança. 
 
FIGURA 33 – COTA DE ARRAZAMENTO DIFERENTE DA COTA DE PROJETO. 
 
FONTE: (MILITITSKY, 2005) 
 
 
 
57
4 ENSAIOS PARA O CONTROLE DE QUALIDADE 
Estacas moldadas in loco se constituem em uma solução freqüente na 
engenharia de fundações. Muitas vezes, os elementos assumem grandes 
dimensões e um número reduzido de estacas tende a ser utilizado para absorver os 
carregamentos, de modo que a garantia da qualidade da concretagem é 
fundamental para o sucesso de um projeto. A avaliação da integridade de fundações 
profundas tem seguido internacionalmente uma tendência do uso de métodos 
indiretos e não-destrutivos. 
Existem diversos ensaios para averiguação da perfeita execução deste tipo 
de fundação, estes ensaios serão explorados a seguir: 
 
4.1 EXAME DE INTEGRIDADE 
Existem vários métodos para verificar a integridade da estaca, como por 
exemplo o exame de fuste, a retirada de testemunhos utilizando-se sondagens 
rotativas, ensaio pile integrety tester (P.I.T.), para a verificação da integridade do 
fuste. Já os ensaios de carga estática e o de carga dinâmica, além de verificar a 
integridade do fuste ainda avaliam a capacidade de carga da estaca. (PENNA et al, 
1999) 
 
4.1.1 Exame de fuste 
Como geralmente a manifestação patológica deste tipo de estaca está 
próximo á superfície, escava-se a parte superior da estaca para se verificar a 
integridade. Para se realizar este exame, utiliza-se uma retro-escavadeira para a 
escavação do topo da estaca e completada manualmente por operários, 
principalmente nas primeiras estacas, quando esta escavação deve ser aprofundada 
 
 
58
ao máximo, porém sem ultrapassar 1/3 do comprimento da estacam para não 
comprometer sua capacidade de carga. (PENNA et al, 1999) 
 
4.1.2 Sondagem rotativa 
Para a realização desta sondagem, é recomendado o barrilete duplo 
giratório (figura 34), a ancoragem da sonda rotativa deverá ser feita evitando-se 
trepidações durante a perfuração, que deve ser paralela ao eixo da estaca, evitando-
se que atinja o fuste da estaca antes de chegar à ponta da mesma. 
FIGURA 34 – BARRILETE DUPLO GIRATÓRIO 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
Podemos observar os testemunhos da estaca na figura 35. 
FIGURA 35 – EXTRAÇÃO DE TESTEMUNOS DE CONCRETO DAS ESTACAS. 
 
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu 
Niyama, Dr. Eng. 
 
 
59
4.1.3 Ensaio de PIT (Pile Integrity Tester) 
Também chamado de “Low Strain Method” – Teste de Integridade com 
Impacto de baixa Deformação. O teste se resume a vários golpes de martelo 
aplicados no topo da estaca. O impacto do martelo gera uma onda de tensão que se 
propaga ao longo do fuste até a ponta e, por reflexão, até o topo da estaca com uma 
determinada velocidade, que é função do material da estaca. Essa onda causa uma 
deformação muito pequena, mas uma alta aceleração que é medida por um 
acelerômetro de alta sensibilidade fixado ao topo da estaca. Os sinais dessa 
aceleração captados são amplificados e digitalizados em um computador portátil que 
possui um programa que seleciona, analisa e interpreta estes sinais, conhecido 
como PIT. O esquema do ensaio PIT pode ser observado nas figuras 36 e 37. 
 FIGURA 36 – ILUSTRAÇÃO DO ENSAIO PIT. 
 
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu 
Niyama, Dr. Eng. 
 
 
 
60
FIGURA 37 – EXECUÇÃO DO ENSAIO PIT. 
 
FONTE: site www.insitu.com.br 
 
Com esses dados pode-se caracterizar as condições de integridade 
estrutural da estaca. 
 
As anomolias que poderão ser verificadas com este ensaio são (figura 38 e 
39): 
- Juntas frias, descontinuidadee/ou seccionamento pleno da seção; 
- Alargamento/estreitamento de seção; 
- Mudanças nas propriedades dos materiais que constituem a estaca; 
- Intrusões de solo significativas (5 a 10%, ou mais, do diâmetro da estaca); 
- Determinação do provável comprimento (dispersões da ordem de ± 5 a 
10%); 
- Emendas (caso de estacas pré-fabricadas de concreto, aço, madeira e, 
eventualmente, moldadas in loco); 
- Concreto de má qualidade (PENNA et al, 1999). 
 
 
 
 
61
FIGURA 38 – VARIAÇÃO DA SEÇÃO DO FUSTE 
 
FONTE: (ALONSO, 2007) 
 
FIGURA 39 – CORTINA COM ESTACAS DESAPRUMADAS E ARMADURA 
APARENTE 
 
 
 
 
FONTE: Marcos Carnaúba - Engenheiro Civil Consultor 
 
 
 
62
4.1.4 Prova de Carga Estática 
 
 
As provas de carga estática são bastante difundidas no meio técnico e 
recomendadas pela NBR 6122. De posse deste ensaio que corresponde à realidade 
da estaca, ou seja, o comportamento da mesma em condições de carregamento. 
Pode-se verificar a utilidade dos métodos de capacidade de carga para este tipo 
especifico de fundação profunda. 
A prova de carga estática é o único ensaio que reproduz as condições de 
trabalho de uma estaca, pois os ensaios dinâmicos não necessitam de correlações. 
Este ensaio também é o único utilizado para verificar a capacidade de carga de 
estacas que foram projetadas para receber cargas de tração ou esforços 
transversais. 
O sistema de reação projetado para aplicação de carga à estaca pode ser a 
tração, compressão ou transversal, e deve ser estável para o nível do carregamento 
a atingir no teste. 
Na execução da prova de carga, a estaca deverá ser carregada até duas 
vezes o valor previsto para sua carga. Caso ocorra ruptura antes deste valor, o 
projeto de estaqueamento deverá ser reavaliado. 
O ensaio poderá ser realizado com carregamento lento e rápido, conforme 
item 3.3.2 da NBR 12.131 ou com carregamento lento até 1,2 vezes a carga de 
trabalho e daí até o final do ensaio, com carregamento rápido, conforme proposição 
de Urbano R. Alonso (PENNA et al, 1999; BOLETIM..., 2008). 
Na execução do ensaio há necessidade de se montar um sistema de reação 
que se permita aplicar a carga com segurança, seguindo as prescrições dos ítens 
2.1.4 e 2.1.8 da NBR 12131, para se obter estabilidade suficiente para execução do 
ensaio, este sistema é projetado em função do tipo de carga (tração, compressão ou 
 
 
63
transversal). No ensaio a estaca é carregada em incrementos progressivos medindo-
se os valores da carga aplicada (P) e o deslocamento correspondente do topo da 
estaca (d) conforme indicado na figura 40. Conforme Burin e Maffei (1989), a partir 
deste ensaio poderemos obter a trajetória de equilíbrio do conjunto estaca-solo 
(genericamente chamado de estaca) (ALONSO,1996; PENNA et al, 1999). 
 
FIGURA 40 – TRAJETÓRIA DE EQUILÍBRIO DA ESTACA (CURVA CARGA VS. 
RECALQUE) 
 
 
FONTE: (ALONSO, 1996) 
Poderemos observar os esquemas de prova de carga estática para reação por 
tirantes na figura 41, reação por chumbadores na figura 42 e reação por cargueira 
na figura 43. 
 
 
64
FIGURA 41 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR 
TIRANTES 
. 
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu 
Niyama, Dr. Eng. 
FIGURA 42 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR 
CHUMBADORES 
. 
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu 
Niyama, Dr. Eng. 
 
 
65
FIGURA 43 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA ESTÁTICA – REAÇAO POR 
CARGUEIRAS. 
 
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu 
Niyama, Dr. Eng. 
 
4.1.5 Prova de carga à tração 
O sistema de reação para provas de carga de estacas tracionadas é 
composto por dois esquemas estruturais: o apoio em “fogueiras” e apoio em 
estacas, principalmente se a estaca a ensaiar for inclinada (figura 44). É importante 
lembrar que nas provas de carga à tração usa-se, geralmente uma só viga de apoio 
para o macaco hidráulico. Por esta razão é necessário escorar essa viga evitando o 
tombamento que poderá causar acidentes. As escoras utilizadas podem ser de 
madeira, ou uma estrutura de apoio em concreto, mesmo que a estaca a ensaiar 
não seja inclinada (PENNA et al, 1999; BOLETIM..., 2008). 
 
 
 
66
FIGURA 44 – SISTEMAS DE REAÇÃO PARA PROVAS DE CARGA. 
 
 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
4.1.6 Prova de carga à compressão 
Atualmente, não só pela maior ordem de grandeza dos carregamentos das 
estacas como pelas facilidades que existem em se encontrar um grande número de 
empresas que executam tirantes, raras vezes se utilizam cargueiras formadas por 
caixões de areia, chapa de aço e perfis metálicos nas provas de carga, representado 
esquematicamente na figura 45. 
Para cargas de reação baixas da ordem de até 600 KN, pode-se usar 
apenas uma viga ancorada em dois tirantes de barra, mas neste caso é importante 
que essa viga seja ancorada lateralmente evitando o tombamento que poderá 
causar acidentes (PENNA et al, 1999; BOLETIM..., 2008). 
 
 
 
67
FIGURA 45 – SISTEMA BÁSICO DE REAÇÃO COM CARGUEIRA. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
4.1.7 Prova de carga transversal. 
Nas provas de carga à tração, como sistema de reação pode-se usar o solo 
como reação ou duas estacas com o macaco hidráulico reagindo contra elas 
(PENNA et al, 1999; BOLETIM..., 2008). 
 
4.1.8 Ensaio dinâmico ou prova de carga dinâmica 
O objetivo desse ensaio é determinar a capacidade de ruptura da interação 
estaca-solo, para carregamentos estáticos axiais. Ele diferencia das provas de carga 
estática pelo carregamento a ser aplicado dinamicamente, materializado através do 
impacto de um martelo, no topo da estaca ou bloco executado para este fim, caindo 
de altura pré-determinada (figura 46). 
 
 
68
FIGURA 46 – ILUSTRAÇÃO DA PROVA DE CARGA DINÂMICA (PDA). 
 
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu 
Niyama, Dr. Eng. 
A medição é feita através da instalação de sensores no fuste da estaca, em 
uma seção situada a pelo menos duas vezes o diâmetro, abaixo do topo da mesma. 
As condições básicas para o ensaio de prova de carga dinâmica pode ser observado 
na figura 47. 
Os sinais dos sensores são enviados por cabos ao equipamento PDA, que 
armazena e processa os sinais “on-line”. (figura 48) 
São utilizados dois pares de sensores sendo um transdutor de deformação 
especifica que gera uma tensão proporcional à deformação sofrida pelo material da 
estaca durante o golpe. O outro sensor é um acelerômetro, que gera uma tensão 
proporcional à aceleração das partículas da estaca. Cada par de sensores é fixado 
diametralmente oposto a fim de detectar e compensar os efeitos da excentricidade 
do golpe (figura 49). 
Além da capacidade de ruptura do solo, outros dados podem ser obtidos 
pelo ensaio: 
-Tensões máximas de compressão e de tração no material da estaca 
durante os golpes; 
 
 
69
FIGURA 47 – CONDIÇÕES BÁSICAS PARA PROVA DE CARGA DINÂMICA. 
 
FONTE: (PENNA et al, 1999) 
 
 
70
FIGURA 48 – TELA DO PDA MODELO PAK. 
 
FONTE: Execução de fundações e contenções em empreemdimentos imobiliários – Sussumu 
Niyama, Dr. Eng. 
 
FIGURA 49 – INSTRUMENTOS INSTALADOS NA ESTACA DO ENSAIO PDA. 
 
FONTE: (ALONSO,2007) 
- Nível de flexão sofrido pela estaca durante o golpe; 
- Informações sobre a integridade da estaca, com localização de eventual 
 
 
71
dano e estimativa de sua intensidade; 
- Energia efetivamente transferida para a estaca, permitindo estimara 
eficiência do sistema de cravação; 
- Deslocamento máximo da estaca durante o golpe; 
- Deslocamento, velocidade, aceleração e força máxima ao nível dos 
sensores. 
A analise deste ensaio é feita pelo programa utilizando método numérico, o 
CAPWAP (Case Pile Wave Analysis Program), que possibilita separar a parcela de 
resistência devida a atrito lateral da resistência de ponta, e determinar a distribuição 
de atrito ao longo do fuste. Essa análise, geralmente feita posteriormente em 
escritório a partir dos dados armazenados pelo PDA. 
Em estacas moldadas “in loco” recomenda-se fazer um preparo prévio, que 
consiste na execução de um bloco para receber os impactos. Os sensores devem 
ser instalados no fuste da estaca e não no bloco. Nesses casos é necessário cautela 
para que a estaca não entre em regime de cravação (PENNA et al, 1999; 
BOLETIM..., 2008). 
 
4.1.9 ENSAIO “CROSS-HOLE” - TOMOGRAFIA DE ESTACAS 
 
O ensaio “cross-hole” em estacas tem como objetivo a verificação da 
qualidade da concretagem do fuste. A tecnologia envolve a geração de pulsos 
elétricos em uma unidade de controle e aquisição de dados. Em uma sonda 
transmissora, os pulsos são convertidos em ondas ultra-sônicas, as quais são 
captadas por uma sonda receptora e convertidas novamente em sinais elétricos. A 
resposta da sonda receptora é filtrada em torno de sua freqüência de ressonância, 
procedimento que permite minimizar o ruído eletrônico. 
 
 
72
O transmissor e o receptor operam no interior de tubos preenchidos com 
água, previamente incorporados à fundação durante a concretagem. Para garantir 
uma "varredura" completa do interior do fuste, são empregados tubos dispostos em 
círculo (geralmente um tubo para cada 25-30 cm de diâmetro), os quais são 
instalados próximos à periferia da estaca e ao longo de todo seu comprimento. Os 
tubos podem ser metálicos ou de PVC, sendo usualmente fixados na própria 
armadura da fundação. Para garantir uma boa aderência com o concreto, é 
recomendado preencher os tubos com água por ocasião da moldagem do fuste. 
A execução do ensaio envolve o posicionamento do transmissor e do 
receptor na porção inferior de dois tubos. Em seguida, faz-se com que as sondas 
percorram simultaneamente a estaca, registrando-se continuamente a profundidade, 
o tempo transcorrido entre a emissão do pulso e sua chegada no receptor e a 
energia do sinal recebido. O movimento ascendente das sondas dentro dos tubos se 
dá mediante o acionamento manual ou mecânico de cabos apropriados. O ensaio é 
repetido diversas vezes, selecionando-se novas combinações de tubos. Com isso, 
possíveis regiões defeituosas poderão ser mapeadas espacialmente, ao longo da 
profundidade e também por "quadrante". Em estacas de menor diâmetro, é possível 
executar o ensaio posicionando-se o emissor e o receptor em um único tubo (single 
hole testing). 
Os sinais monitorados em campo são analisados com softwares específicos. 
A interpretação é efetuada com base no tempo de transmissão do pulso de ultra-
som. O princípio físico consiste no fato de que a presença de material de má 
qualidade no fuste retardará ou impedirá a chegada do sinal emitido. Muitos dos 
fatores que podem causar um atraso na chegada do pulso de ultra-som; tais como 
intrusões de solo (ou lama bentonítica), concreto de baixa qualidade ou formação de 
 
 
73
vazios; levam também a uma diminuição da energia do sinal transmitido, de modo 
que esta grandeza também é considerada na análise. É possível ainda combinar os 
dados obtidos para vários pares de tubos instalados na estaca, visualizando-se os 
resultados em duas ou três dimensões (figuras 50 e 51). Esse ensaio, que facilita a 
identificação de defeitos e confere ao ensaio uma interpretação objetiva, é 
conhecido como tomografia (NETO, 2002) 
FIGURA 50 – SEÇÃO DA ESTACA POR TOMOGRAFIA. 
 
FONTE: (NETO, 2002) 
FIGURA 51 – VISTA EM 3D DA ESTACA POR TOMOGRAFIA . 
 
FONTE: (NETO, 2002) 
 
 
74
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS E RECOMENDAÇÕES PARA FUTUROS 
TRABALHOS 
Neste trabalho foi abordado o tema estaca tipo hélice contínua: sua 
definição, equipamentos, aplicações, método de execução, suas vantagens e 
desvantagens, capacidade de carga, com o objetivo do entendimento geral deste 
tipo de estaca com o intuito de identificar as manifestações patológicas ocasionadas 
por procedimentos executivos falhos. 
 
5.1 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Sendo assim, com base na pesquisa realizada para que se obtenha uma 
qualidade adequada das fundações utilizando estacas tipo hélice contínua, tentando 
evitar as manifestações patológicas, recomenda-se tomar alguns cuidados durante o 
processo de execução. 
i) Verificar a qualidade do concreto que será utilizado, além de atentar para 
que se não utilize concreto misturado com o material de limpeza da mangueira de 
concretagem. 
ii) Não é recomendável tirar o trado, quando próximo à superfície, muito 
rápido para que não desmorone terra para dentro do fuste ou que se diminua a 
pressão de concreto, causando o seccionamento do fuste, fazendo com que a 
armadura fique aparente e causando outras manifestações patologicas. 
 iii) Aconselha-se colocar espaçadores na estaca e ter cuidado ao se colocar 
a armadura para fique centrada ao fuste. 
iv) Em solos moles ou aterros a excentricidade da armadura é muito comum, 
além do guindaste de esteiras que devido ao seu peso tende a ficar em desaprumo, 
para que isso não ocorra, recomenda-se um reaterro nas camadas superiores do 
 
 
75
terreno. 
 v) Mas para termos garantias de que o processo executivo transcorreu como 
desejado, é necessário fazer ensaios para verificação do fuste e capacidade de 
carga. 
 
5.2 RECOMENDAÇÕES PARA FUTUROS TRABALHOS 
Recomendam-se para os futuros trabalhos futuros os seguintes temas: 
 i) Aprofundar os métodos de ensaio de estacas tipo hélice contínua; 
ii) Verificar quais são os ensaios mais indicados para cada patologia 
mencionada neste trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
76
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ALONSO, U. R.. Avaliação Ensaio P.I.T. nas Est. Hélice Contínuas, nov. 2007. 
Disponível em: www.abef.org.br/html/artigos Acesso em: 08/07/2008. 
 
ALONSO, U. R. Interpretação de provas de carga axial em estacas “hélice contínua” 
monitoradas na execução. Solos e Rochas, São Paulo, v.19, n.3, p. 233-242, dez. 
1996. 
 
ALONSO, U. R. Prova de carga horizontal em estaca hélice contínua. Solos e Rochas, 
São Paulo, v.21, n.1, p. 51-57, abr. 1998. 
 
Boletim técnico de estaca hélice contínua monitorada. Disponível em: 
http://www.gngfundacoes.com.br/boletim_tecnico_GNG.pdf. Acesso em: 02/07/2008. 
 
Brasfond fundações especiais s/a. Disponível em: 
http://www.brasfond.com.br/site2006/index.htm. Acesso em: 02/07/2008. 
 
BURIM, S. M.; MAFFEI, C. E. M. Interpretação de provas de carga axiais em estacas a 
partir de um modelo físico consistente. Solos e Rochas, São Paulo, v.12, p. 3-18, 
1989. 
 
CURSO, 2008, São Paulo, Local. EXECUÇÃO DE FUNDAÇÕES E CONTENÇÕES 
EM EMREENDIMENTOS IMOBILIÁRIOS. 
 
 
 
77
HACHICH, W.; FALCONI, F. F.; SAES, J. L.; FROTA, R. G. Q.; CARVALHO, S. S.; 
NIYAMA, S. Fundações – teoria e prática. 2. ed. São Paulo: Pini,1998. 
 
Manual de especificações de produtos e procedimentos ABEF, ABEF – Associação 
Brasileira de Empresas de Engenharia de Fundações e Geotecnia, 2ª Ed. 
Disponível em: www.abef.org.br. Acesso em: 08/07/2008. 
 
MILITITSKY, J.; CONSOLI, N. C.; SCHNAID, F.. Patologias das Fundações. São 
Paulo: Oficina de Textos, 2005. 
 
NETO, L. A; KORMANN, A. C. M.; BEIM, J.; MARTINATI, L.R.; DEBAS, L. F.. 
Tomografia