7. Condicionantes Geológicos Fundações

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CONDICIONANTES GEOLÓGICOS: 
FUNDAÇÕES
Universidade Federal de Rio Grande - FURG
Escola de Engenharia – EE
Laboratório de Geotecnia e Concreto
Geologia de Engenharia
“TODAS AS ESTRUTURAS DE ENGENHARIA TÊM DE SER SUPORTADAS, DE ALGUMA 
MANEIRA, PELOS MATERIAIS QUE FORMAM A PARTE SUPERIOR DA CROSTA TERRESTRE. 
EXISTE, PORTANTO, UMA CONEXÃO INEVITÁVEL ENTRE AS CONDIÇÕES GEOLÓGICAS E O 
PROJETO E CONSTRUÇÃO DAS FUNDAÇÕES”
LEGGET (1962)
INTRODUÇÃO
Grupo Geotecnia - FURG
Escola de Engenharia
Universidade Federal do Rio Grande - FURG
É necessário que o peso de uma edificação seja distribuído
uniformemente sobre um terreno. Para distribuir a carga da edificação,
utiliza-se às fundações.
Antes de se construir a fundação é necessário realizar investigações no
solo para identificar que tipo de estrutura seria a mais adequada para o
local.
As investigações, em geral, são as sondagens, informações ou métodos
de mecânica dos solos. Devem-se ainda definir os níveis de água no
subsolo e em terrenos com declividade considerável, prever os riscos de
desmoronamentos.
INTRODUÇÃO
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Escola de Engenharia
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Fundação é o elemento estrutural que transfere ao
terreno as cargas que são aplicadas à estrutura.
Ela geralmente é um bloco de concreto armado
construído diretamente sobre o solo dentro de uma
escavação.
A escolha do tipo de fundação é responsabilidade do
engenheiro projetista e é feita baseada nas
informações geológicas e nas cargas que serão
transmitidas ao terreno.
A fundação pode ser feita de diversos tipos de materiais
e dependendo do tipo de terreno adota-se tipos
diferentes de fundações.
INTRODUÇÃO
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PROJETO DE 
FUNDAÇÕES
ESTRUTURASGEOTECNIA
INTRODUÇÃO
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FUNDAMENTOS 
DE QUÍMICA
GEOLOGIA DE 
ENGENHARIA
GEOTECNIA I
CÁLCULO I
FÍSICA I
MECÂNICA GERAL
RESISTÊNCIA DOS 
MATERIAIS
MECÂNICA 
ESTRUTURAL I
GEOTECNIA II
INTRODUÇÃO
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FUNDAÇÕES
SUPERFICIAIS
PROFUNDAS
Rasas ou Diretas
Indiretas
TIPOS DE FUNDAÇÕES
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FUNDAÇÕES 
SUPERFICIAIS
BLOCO
SAPATARADIER
TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Superficiais
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A carga é transmitida ao terreno pelas pressões distribuídas sob a base da
fundação e em que a profundidade do assentamento é duas vezes menor que a
dimensão da fundação.
TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Superficiais
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BLOCO SAPATA
SAPATA CORRIDA/VIGA DE FUNDAÇÃO/VIGA BALDRAME
RADIER
Df
B
Df < 2B
BLOCO: elementos de apoio construído de concreto simples (SEM ARMADURA) e
caracterizados por uma altura relativamente grande, necessária para que
trabalhem essencialmente à compressão.
SAPATA: é preferida onde o baldrame não é recomendado, seja pelo peso do
construção ou pela baixa resistência do solo. A sapata é um bloco de concreto
ARMADO, de menor altura que os Blocos, construído diretamente sobre o solo
dentro de uma escavação. Resiste principalmente à flexão. São dimensionadas de
tal forma que as tensões de tração produzidas sejas resistidas pela ferragem e não
pelo concreto.
TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Superficiais
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TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Superficiais
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TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Superficiais
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Sapatas
TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Superficiais
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RADIER: abrange todos os pilares da obra ou é solicitada por carregamentos
distribuídos (tanques, depósitos, silos etc).
BALDRAME: é o tipo mais comum de fundação. Constitui-se de uma viga, que
pode ser de alvenaria, de concreto simples ou armado construída diretamente no
solo, dentro de uma pequena vala. É mais empregada em casos de cargas leves
como residências construídas sobre solo firme.
TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Superficiais
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Vigas Baldrame
TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Superficiais
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ESTACA: empregada em locais onde
a presença de solos resistentes se dá
em maior profundidade ou em obras
com maior carregamento. As estacas
podem ser moldadas no local ou pré-
fabricadas, podendo ser de concreto
simples, concreto armado, de
madeira ou metálicas.
• Estaca pré-moldada
• Estaca injetada/tipo Franki
• Estaca escavada
TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Profundas
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ESTACA
CRAVADA
POR 
PERCUSSÃO
PRÉ-
MOLDADA
CONCRETO
AÇO
MADEIRAINJETADA
ESTACA 
RAIZ
ESCAVADA
STRAUSS
BROCA
HÉLICE 
CONTÍNUA
GRANDES 
DIÂMETROS
TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Profundas
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Estacas
TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Profundas
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TUBULÃO: empregado em locais de solo pouco resistentes ou que apresentam
abundância de água. É empregado também para fundações dentro d'água
como as fundações de pontes. A construção de um tubulão pode ser feita pelo
método "a céu aberto" ou pelo método "a ar comprimido".
TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Profundas
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Tubulão
TIPOS DE FUNDAÇÕES – Fundações Profundas
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ELEMENTOS NECESSÁRIOS E CRITÉRIOS DE PROJETO
TOPOGRAFIA DO TERRENO
• Levantamento topográfico;
• Dados sobre taludes e encostas do terreno (ou que possam, no
caso de acidente, atingir o terreno);
• Dados sobre erosões (ou evoluções preocupantes na
geomorfologia).
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DADOS GEOLÓGICO-GEOTÉCNICOS
• Investigação do subsolo (preliminar e complementar);
• Outros dados geológicos e geotécnicos (mapas, fotos
aéreas, levantamentos, artigos sobre experiências
anteriores na área, etc.).
FUNDAÇÕES
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DADOS DA ESTRUTURA A CONSTRUIR
• Tipo e uso que terá a nova obra;
• Sistema estrutural;
• Cargas (ações nas fundações).
FUNDAÇÕES
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DADOS SOBRE CONSTRUÇÕES VIZINHAS
• Tipo de estrutura e fundações;
• Número de pavimentos, carga média por pavimento;
• Desempenho das fundações;
• Existência de construção no subsolo;
• Possíveis consequências de escavações e vibrações
provocadas pela nova obra.
FUNDAÇÕES
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Características do maciço de solo 
Topografia da área
Dados da estrutura
Dados sobre as 
construções vizinhas Resistência ou capacidade 
de carga do solo Infraestruturas 
Aspectos econômicos
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FUNDAÇÕES – Parâmetros para escolha das fundações
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REQUISITOS PARA UM PROJETO DE FUNDAÇÃO
Segurança quanto às 
deformações
Segurança quanto ao 
colapso do solo
Segurança quanto ao 
colapso dos 
elementos estruturais
FUNDAÇÕES
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RESISTÊNCIA AO 
CISALHAMENTO
COMPRESSIBI-
LIDADE
CAPACIDADE DE 
CARGA
FUNDAÇÕES
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RECALQUES
Os recalques são movimentos verticais de uma estrutura,
provocados pelo peso próprio ou pela deformação do solo
quando submetido a cargas.
Tipos de Recalque:
• Recalque diferencial
• Recalque elástico
• Recalque por adensamento
FUNDAÇÕES – Condicionantes Geológicos
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RECALQUES
Causas dos recalques:
FUNDAÇÕES – Condicionantes Geológicos 
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Superposição de pressões 
Superposição de pressões 
Deficiência na investigação geotécnica 
RECALQUES
Causas dos recalques:
FUNDAÇÕES – Condicionantes Geológicos 
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Fundações sobre aterros 
Rebaixamento de lençol freático 
Influência da vegetação
RECALQUES
Causas dos recalques:
FUNDAÇÕES – Condicionantes Geológicos 
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Escavações Próximas
Efeito Tschebotarioff
 Matações
 Solos Colapsíveis
 Solos Expansivos
 Infiltração
 Erosão
 Zonas Cársticas
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RUPTURA
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No momento em que o estado de tensão no interior do material de
fundação supera a resistência disponível, desenvolve-se a ruptura, que se
caracteriza pela destruição da estrutura dos solos ou rochas ao longo de
determinada superfície (Ruptura por Cisalhamento). Na escala das
fundações, as rupturas podem se dar por superfícies existentes, por
superfícies novas ou combinação das duas.
COMPORTAMENTOS ESPECIAIS
FUNDAÇÕES – Condicionantes Geológicos
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Para o projeto de fundações é indispensável que obtenham informações
quanto à geologia local.
Usualmente, as investigações restringem-se a sondagens à percussão ou
poços, a descrição dos materiais atravessados é basicamente tátil-visual.
COMPORTAMENTOS ESPECIAIS
FUNDAÇÕES – Condicionantes Geológicos
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Estes comportamentos podem ser avaliados a partir de ensaios específicos
de mecânica dos solos, denominados ensaios de adensamento e ensaios de
expansão em células de recalque, respectivamente. Abaixo tópicos
referentes a alguns comportamentos:
1) Solo Colapsível;
2) Solo Expansivo;
3) Erosão interna (piping); 
4) Zona de mineração: fenômeno de subsidência; 
5) Zona Cárstica; 
6) Ocorrências de matacões;
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EFEITOS DA ÁGUA
Pode ser a causadora de uma série de desastres como já mostrados, 
principalmente afeta com:
• Alteração nas tensões;
• Modificações físico-químicas;
• Comprometimento da execução.
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DEFORMABILIDADE
FUNDAÇÕES – Condicionantes Geológicos
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A importância da relação entre as deformabilidades das fundações e a estrutura
sobre elas apoiada.
FUNDAÇÕES
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REGIÕES COM PRESENÇAS DE MATACÕES
• Sapatas no Horizonte B;
• Estaca escavada (rotativa).
FUNDAÇÕES – Condicionantes Geológicos
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EM ZONAS DE FALHAS
• Sapatas
no Horizonte B;
• Estaca escavada ou injetada;
• Estacas cravadas não conseguem penetrar devido a alta resistência
do solo residual.
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SOLOS ALTERNADOS COM CAMADAS 
RESISTENTES E NÃO RESISTENTES
• Fundações com sapatas,
devendo-se considerar a
resistência das camadas
mais fracas;
• Estaca injetada ou
escavada.
FUNDAÇÕES
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SOLOS RESIDUAIS COM PRESENÇA DE 
DIQUES E VEIOS DE ROCHAS MAIS 
RESISTENTES
Soluções hidrotermais ou infiltração 
de magmas nas falhas das rochas.
• Sapatas, considerando a
resistência do solo residual;
• Estaca escavada.
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SOLOS COLUVIAIS E TÁLUS
• Sujeitos a grandes infiltração e
rastejos;
• Estacas devem atravessar solo
(assente sobre rocha subjacente);
• Considerar esforços laterais sobre a
estaca.
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