MÉTODOS TEÓRICOS E SEMI EMPIRICOS PARA ESTACAS

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ESTACAS ESCAVADAS DE 
GRANDE DIÂMETRO, 
ESTACAS-BARRETE E 
ESTACAS - RAIZ
Engº Frederico Falconi
MSc. Engª Marianna Silva Dias
- O QUE É FUNDAÇÃO?
São elementos estruturais cuja função é transmitir para o terreno, as ações atuantes 
na estrutura. Uma fundação deve transferir e distribuir seguramente as ações da 
superestrutura ao solo, de modo que não cause recalques prejudiciais ao sistema 
estrutural, ou ruptura do solo 
Natureza e características do solo no local da obra
Posicionamento do lençol freático
Disposição, grandeza e natureza das cargas a serem transferidas ao subsolo
Limitações dos tipos de fundações existentes no mercado e as restrições técnicas 
impostas a cada tipo de fundação
Orçamento completo (material, mão-de-obra, transporte) das soluções possíveis
A escolha do tipo de fundação deve considerar aspectos que vão desde a natureza 
do solos até o orçamento completo da obra. Deverão ser conhecidos pelo menos:
INTRODUÇÃO
Carga Admissível:
Carga aplicada sobre a estaca que não causa ruptura e provoca 
apenas recalques suportáveis pela estrutura 
Qr + W = Qp + Ql
Qr = Ap.qp + U.Σ(Dl.ql)
Critérios de projeto e dimensionamento
Estado Limite Último (ELU): 
- Limite de ruptura do elemento estrutural
Nd = (0,85.fck.Ac)/ɣc + (As.fyk)/ɣs ɣc : NBR 6122/10
- Limite de ruptura do maciço de solo
Critérios de projeto e dimensionamento
Estado Limite de Serviço (ELS): 
Limite recalques e deformações excessivas
Critérios de projeto e dimensionamento
Ruptura física (Quu) : ɗΔs/ɗΔQ tende a infinito
Ruptura convencional (Quc) : relacionada a deslocamentos no 
topo da estaca
Deslocamento em estacas escavadas:
em argila: 10% Ø
em solos granulares: 30% Ø
Critérios de projeto e dimensionamento
Qr = Qu = Ap.qp + U.Σ(ql.Δl)
Em que: Qr: carga de ruptura;
Qu: carga última (ELU);
Ap: área de ponta;
qp: resistência de ponta;
U: perímetro da estaca;
ql: adesão lateral;
Δl: comprimento da estaca na camada considerada.
Critérios de projeto e dimensionamento
Como fixar?
Pré-moldada Ø25cm para 30tf
ou
Estacão Ø80cm para 250tf ?
Critérios de projeto e dimensionamento
São certas as afirmações?
1. Utiliza-se uma única sondagem como sendo representativa e adota-
se esse valor para toda a obra.
2. Fixa-se a carga admissível e verifica-se quais profundidades isso 
ocorre.
3. Fixa-se a profundidade e verifica-se qual a carga admissível.
4. Verifica-se a profundidade e qual a carga admissível naquela 
profundidade.
Critérios de projeto e dimensionamento
DEFINIÇÕES E CARACTERÍSTICAS
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Essas estacas são executadas geralmente quando se tem cargas
elevadas e condições adversas do subsolo que tornam difícil e/ou
antieconômico o o uso de outros tipos de fundação.
Trata- se de estacas moldadas in loco com uso de fluido estabilizante
(lama bentonítica ou polímero) cuja função é estabilizar as paredes das
escavações, garantir a boa qualidade das peças executadas por
concretagem submersa e manter resíduos da escavação em
suspensão, evitando sua deposição no fundo da escavação. Esse
tipo de estaca não causa vibração, porém necessita de área
relativamente grande para a instalação dos equipamentos e acessórios
necessários à sua execução.
Devido a degradação ambiental, tem-se utilizado polímeros,
ou técnicas para substituição total ou parcial da lama
bentonítica.
Limites para as Características da Lama Bentonítica nas Estacas Escavadas:
• Viscosidade 30 a 90 seg – Funil de Marsh
• Densidade 1,025 a 1,10 g/cm³ - Balança de lama
• pH 7 a 11 – Papel pH
• Teor de areia < 3% - Baroid Sand Content
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Características Concreto nas Estacas Escavadas:
• Consumo mínimo de cimento = 400kg/m³
• Abatimento (“Slump-test”) 22 + 3cm
• Fator água/cimento = 0,6
• Diâmetro máximo do agregado não superior a 10% do
diâmetro interno do tubo tremonha. Recentemente
estabeleceu-se pedra 1, com dimensão máxima característica
19mm.
• considerando-se as especificações acima resulta
30 ≤ fck ≤ 35 MPa
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Procedimento em solo
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Procedimento em solo
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Procedimento em solo
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Procedimento em solo
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Procedimento em solo
42,0m de armação
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Procedimento em solo
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Procedimento em solo
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Exemplo obra
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Exemplo obra
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Exemplo obra
Equipamento
Altura da torre
(m)
Peso
(tf)
Diâmetro máximo da 
estaca (m)
Profundidade máxima da 
estaca (m)
Profundidade máxima da 
barrette (m)
Mait HR 160 20,50 54,00 1,80 50
Mait HR 180 20,50 54,00 2,00 60
Mait HR 260 23,70 80,00 2,10 70
Mait HR 300 29,00 80,50 2,10 80
Bauer BG 28 26,70 95,00 2,00 70
Bauer BG 36 30,50 140,00 2,50 70
Bauer BG 40 27,50 140,00 3,00 80
Bauer BG 50 55
C.Grande B125 1,50 40
C.Grande B170 0,60 22
C.Grande B250 2,00 62 46
C.Grande B300 2,20 67 46
C.Grande B300XP 2,50 90 34
C.Grande C400 1,00 x 2,50 30
C.Grande C600 1,00 x 3,20 42
C.Grande C850 2,50 72
CMV TH 12-35 1,50 48
CMV TH 16 1,60 48
CMV TH 15-50 1,80 60
CMV CF 20 2,50 90
CMV CF 30 0,60 x 3,20 30
CMV CF 50 1,00 x 2,50 34
S150 Hid. 2,50 90
S150 Mec 2,50 90
Soilmec R312 1,60 38
Soilmec R622 1,80 50
FUNDAÇÕES PROFUNDAS EM SÃO PAULO
ESTACAS ESCAVADAS DE GRANDE DIÂMETRO E 
BARRETE
Perfuração em solo e rocha alterada
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA ALTERADA
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA ALTERADA
CASOS DE OBRA
TESTEMUNHO DE SONDAGEM ROCHA ALTERADA
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA ALTERADA
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA ALTERADA
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA ALTERADA
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA ALTERADA
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA ALTERADA
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA ALTERADA
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA ALTERADA
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA ALTERADA
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA ALTERADA
CASOS DE 
OBRA
Boletim de 
concretagem
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA SÃ
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA SÃ
TESTEMUNHO DE SONDAGEM - ROCHA SÃ
CASOS DE OBRA
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA SÃ
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA SÃ
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA SÃ
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA SÃ
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA SÃ
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA SÃ
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA SÃ
alternativa para embutimento
em rocha
1º passo – Perfuração em solo com 
caçamba em um diâmetro acima da 
perfuração em rocha – Rendimento de 
15m/h
Processo Executivo estaca 
1,2m Equipamento 
envolvido no 
processo
- Perfuratriz 
Hidraulica -
2º passo – encamisamento
provisório do trecho em solo
Processo Executivo estaca 1,2m 
Equipamento 
envolvido no processo
- Guindaste de apoio 
-
2º passo – Engaste da Estaca em rocha 
com 1,20 com materlo Rotopercursor
- Rendimento 1 a 2 m/hr
Equipamento 
envolvido
no processo
- Martelo 
Rotopercusor -
Processo Executivo estaca 1,2m 
3º passo – Engaste com alargamento da Estaca em 
rochacom 1,20 (A) 
e posterior alargamento para até 3,5m(B) com materlo
Rotopercursor
- Rendimento 1 a 
2 m/hr
Equipamento 
envolvido
no processo
- Martelo 
Rotopercusor -
Alternativa – alargamento
1,20m Até 3,5m
CASOS DE OBRA
ESTACÃO EM ROCHA SÃ
4º passo – recuperação da camisa metálica, 
concretagem, air lift e retirada da tubulação
Processo Executivo 
Limpeza do fundo com air lift
Funcionamento do Martelo
Vídeo
Estudo de caso 
Estudos de caso
Estudo de caso
Estudo de caso
Escavação de 6m de “rock 
socket”
Estudo de caso
ESTACAS BARRETE
EQUIPAMENTO - PERFURAÇÃO EM SOLO
ESTACAS BARRETE
EQUIPAMENTO
PERFURAÇÃO EM SOLO
EQUIPAMENTO - PERFURAÇÃO 
EM ROCHA
ESTACAS BARRETE
FRESA
COMPOSIÇÕES DE ESTACAS BARRETE
ESTACAS BARRETE
Métodos Teóricos
São válidos para solos puramente argilosos ou puramente 
arenosos e sua utilização deve ser criteriosa.
Simplificadamente ,
na ponta Q = B . ( c.Nc + ɣ.D.Nq + ½ ɣ.B.Nɤ ) 
Quem quiser pode ver mais em Terzaghi, Meyerhof e Berezantzev, Vesic 
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Métodos Teóricos 
Em argilas:
Atrito lateral: fs =α.c 
Em que:
α: coeficiente de adesão 
c=su : coesão não drenada
Ql = α.c.Al = α.U.Σ(c.Δl) 
Outros autores sugerem 1 ≥ α ≥ 0,33
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Métodos Teóricos 
Em argilas:
Ponta: σp = c.Nc + ɣ.l = c.Nc + q 
Em que:
c = 0,1 N em kgf/cm² (Godoy -96)
Nc= 9 
q= tensão efetiva na cota de apoio 
Qp = (9c + q) . Ap 
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Métodos Teóricos 
Ql = fs.Al = U.Σ(fs.Δl)
Em areias:
Atrito lateral: fs = σh.tgØ = K.σv.tgØ = K.ɣ.H.tgØ
H máx =15.D
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Métodos Teóricos 
Em areias:
Ponta: σp = q.Nq.Sq + ½.ɣ.Ø.Nɤ.Sɣ
Em que:
Nɤ = efeito escala (desprezível) 
Ø = 28 + 0,4N (Godoy /96)
σp = q Nq Sq = q Nq’ 
Qp = q Nq’ Ap
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
“Pode-se observar que essas diversas teorias conduzem a resultados 
tremendamente díspares. De fato, o fator Nq varia cerca de cinco vezes entre os 
valores máximo e mínimo para f = 30° e cerca de dez vezes para f = 40°.
Além do mais, uma variação de apenas 5° no ângulo de atrito, de 30° para 35°, 
pode significar um aumento de aproximadamente 100% na capacidade da 
carga, segundo Vesic (1963) e Berezantsev et al (1961), ou de cerca de 150%, 
segundo Meyerhof (1951).”
Décourt, 1996 
Métodos Teóricos 
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Décourt e Quaresma
Décourt e Quaresma desenvolveram, em 1978, um método de capacidade de 
carga com base nos valores de N SPT.
Originalmente o método foi desenvolvido para estacas pré-moldadas, alguns 
estudos tentaram adequar o método a outros tipos de estacas e também ao 
ensaio SPT-T.
A tensão de ruptura de ponta é dada por :
O atrito lateral unitário é dado por:
qp = K*N
qs = N/3 +1
N = número de golpes 
médio na cota de ponta, 1m 
acima e 1m abaixo.
N = número de golpes 
médio ao longo do fuste
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Décourt e Quaresma
Tipo de 
solo
K (tf/m2)
argila
silte argiloso (solo residual)
silte arenoso (solo residual)
areia
12
20
25
40
qp = K*N qs = N/3 +1
Em que:
K: função do tipo de solo
N = NSPT ou N = T/1,2 
(T=torque em kgf.m)
Qu = qp x Ap + qs x As Em que:
As = Área Lateral da estaca 
Ap = Área de Ponta da estaca
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Décourt e Quaresma
Para o dimensionamento de outros tipos de estaca além da padrão (pré-
moldada) o autor recomenda que sejam considerados os coeficientes a e b.
Os coeficientes a e b, são coeficientes de majoração ou minoração para a reação 
de ponta de ponta (qp) e atrito lateral unitário (qs), respectivamente. 
a b
Os diversos valores de a e b sugeridos para os diversos tipos de estacas estão 
apresentados nas tabelas a seguir.
Qu = .qp.Ap + .qs.As
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Décourt e Quaresma
Valores de a em função do tipo de 
estaca e do tipo de solo
Valores de b em função do tipo de 
estaca e do tipo de solo
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Décourt e Quaresma
Uma vez obtido a capacidade de carga da estaca Qu, deve–se obter a carga de 
trabalho de projeto. 
Segundo os autores:
Qad = a.K.N.Ap + U.Σ(b.N+1. Dl) 
3
/4 / 1,3
Qu = qp x Ap + qs x As Qu = a.K.N.Ap + U.Σ(b.N+1.
Dl) 3
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Aoki e Velloso
No método de Aoki e Velloso,1975, tanto a resistência de ponta (qp) quanto o atrito 
lateral (qs) são avaliados em função da tensão de ponta (qc) do ensaio de penetração 
do cone (CPT).
qp= qc/F1 qs= a qc/F2
O coeficiente a estabelecido por Begemann (1965), foi criado para correlacionar o 
atrito local do cone com a tensão de ponta qc.
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Aoki e Velloso
Os coeficientes F1 e F2 foram definidos para se levar em conta as diferenças entre a 
estaca e o cone. 
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Aoki e Velloso
Na ausência de ensaio CPT, são 
utilizados os valores de NSPT de 
acordo com a seguinte correlação:
qc= K*N
qp= K.N/F1 qs= a K.N/F2
Assim teremos:
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Aoki e Velloso
Outros valores propostos para F1, F2, k e a
em teses de mestrado da COPPE-UFRJ:
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Aoki e Velloso
Obtido a capacidade de carga da estaca Qu, deve–se obter a carga de trabalho de 
projeto. Para o método de Aoki e Veloso:
QU = (qP . AP + qS . AS)
QAD = Qu
QU = K.N. AP + U.Σ(a. K.N. Dl) 
. F1 F2 
/2 
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Teixeira
Este método de previsão de capacidade de carga de estacas foi apresentado no 3º
Seminário de Engenharia de Fundações Especiais e Geotecnia (SEFE III), realizado
em São Paulo (Teixeira, 1996).
Pelo método de Teixeira, a capacidade de carga à compressão de uma estaca pode
ser obtida a partir da equação geral, introduzindo-se parâmetros α e β, em função do
tipo de estaca e tipo de solo.
Qu = NP . AP + U . ∑ (Nl . Dl) a . b .
Valor médio do SPT medido no intervalo de
4f acima da ponta da estaca e 1f abaixo
Valor médio do SPT ao longo da estaca
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Teixeira
Parâmetro a: função do tipo de solo e tipo de estaca
Parâmetro b: função do tipo de estaca
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Teixeira
Casos especiais:
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Teixeira
Obtido a capacidade de carga da estaca Qu, deve–se obter a carga de trabalho de 
projeto. Para o método de Teixeira:
Para estacas escavadas a céu aberto 
(tipo III):
QAD = Qu/2
Para demais estacas 
(tipo I, II e IV):
QAD = (a.NP.AP )/4 + (U.b.∑(Nl.Dl) )/1,5
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
William Antunes e David Cabral 
Em 2000, David Cabral propôs um método para determinação da capacidade de carga de 
estacas escavadas embutidas em rocha.
- A capacidade de ponta da estaca é diretamente proporcional à eficiência da limpeza da 
perfuração.
Segundo o autor:
-Deve-se contar apenas com a capacidade de carga do trecho em rocha. 
(Exceto para comprimento da estaca em solo > 20f e SPT médio >10)
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
(rocha)
William Antunes e David Cabral 
Ponta: spr = bp . sr
Rocha Variação Média 
Muito alterada 0,07 a 0,13 0,1
Alterada 0,24 a 0,36 0,3
Pouco alterada a sã 0,48 a 0,60 0,54Valores de bp
Tipo 1 - Rochas ígneas e metamórficas
Basaltos, gnaisses e granitos
Tipo 2 - Rochas metamórficas foliadas
Ardósias e xistos
Tipo 3 - Rochas sedimentares bem cimentadas
Arenitos, calcáreos, siltitos
Tipo de Rocha sr
Tipo 1 70 a 250
Tipo 2 40 a 90
Tipo 3 30 a 80
Valores de sr [Mpa]
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
(rocha)
William Antunes e David Cabral 
Ponta: spr = bp . sr
Tipo 1 - Rochas ígneas e metamórficas
Basaltos, gnaisses e granitos
Tipo 2 - Rochas metamórficas foliadas
Ardósias e xistos
Tipo 3 - Rochas sedimentares bem cimentadas
Arenitos, calcáreos, siltitos
Tipo de Rocha Muito alterada Alterada
Pouco a
lterada a sã
Tipo 1 2,50 a 6,00 7,00 a 25,00 8,00 a 40,00
Tipo 2 1,70 a 3,00 4,00 a 9,00 7,00 a 15,00
Tipo 3 1,00 a 2,70 3,00 a 8,00 5,00 a 12,00
Tensões admissíveis na rocha (sprad) com fator de segurança = 3,0 
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
(rocha)
William Antunes e David Cabral 
Atrito Lateral: slr < fck/15 = 1,30MPa
Tipo 1 - Rochas ígneas e metamórficas
Basaltos, gnaisses e granitos
Tipo 2 - Rochas metamórficas foliadas
Ardósias e xistos
Tipo 3 - Rochas sedimentares bem cimentadas
Arenitos, calcáreos, siltitos2,5% a 3,5% da resistência de ponta
Tipo de Rocha Muito alterada Alterada Pouco alterada a sã
Tipo 1 0,20 a 0,85 0,50 a 2,50 0,85 a 4,40
Tipo 2 0,10 a 0,30 0,30 a 0,95 0,50 a 1,55
Tipo 3 0,08 a 0,25 0,20 a 0,85 0,35 a 1,40
Valores de slr [Mpa]
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Método de Poulos y Davis (1980)
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
(rocha)
EXEMPLO - OBRA ESTACÃO
Parte 1
EXEMPLO – OBRA ESTACÃO
Parte 2
EXEMPLO – OBRA ESTACÃO
Parte 3
EXEMPLO – OBRA ESTACÃO
Parte 4
80cm
50
49
80cm p/ 250tf
140cm p/ 769tf
626/1,3+1847/4
= 943tf
2558/2 = 1276tf
140cm
516,4/2 = 258,2tf
290/1,3+133/4
= 256tf
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
PATOLOGIAS
- Falta de Viga de Coroamento
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro, Barretes e Paredes Diafragma
PATOLOGIAS
- Falha de Concretagem
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
PATOLOGIAS
- Falta de Desarenação
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
- Falta de Desarenação
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
- Falta de Desarenação
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
- Falta de 
Desarenação (vídeo)
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
- Falta de 
Desarenação (vídeo)
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
- Juntas de Painéis
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
- Falha na concretagem devido a desbarrancamento durante a 
escavação (os 2m superiores foram argamassados)
DIFICULDADE NA 
DOSAGEM DO POLÍMERO
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
- Concretagem
Inadequada 
(vídeo)
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
- Cabeça do tirante com vazamento
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
- Ficha reduzida devido a dificuldade de 
perfuração
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
PATOLOGIAS
- Ficha reduzida devido a dificuldade de 
perfuração
PARA EXECUÇÃO DE ESTACAS RAIZ Ø130
DETALHE TÍPICO DOS TUBOS DE PVC
320
4
0
TUBOS DE PVC Ø150mm
30 60 110 60 30
100,50 (C.A. PAREDE GUIA) *
Ø 150mm
TUBO DE PVC 
C/ PONTA FECHADA
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
Estacas Escavadas de Grande Diâmetro , Barretes e Paredes Diafragma
4. PATOLOGIAS
ESTACAS-RAIZ
DEFINIÇÕES E PROPRIEDADES
As estacas-raiz tem a grande vantagem de atravessar qualquer tipo de terreno 
inclusive rocha, matacão, concreto armado e alvenaria. Não causam vibração 
nem descompressão no terreno 
Se constatada a presença de rocha na ponta , pode ser empregada também 
como estaca com resistência de ponta. Em ambos os casos, o cálculo de 
uma fundação em estacas-raiz é semelhante ao método clássico utilizado em 
outros tipos de estacas e baseia-se na capacidade de carga da mesma 
isoladamente.
Estaca-raiz é uma estaca escavada moldada "in-loco", injetada com argamassa e 
considerada de pequeno diâmetro, entre 100mm e 450mm, elevada capacidade 
de carga baseada essencialmente na resistência por atrito lateral do terreno.
Indicada para grande variedade de situações como locais de difícil acesso, 
subsolo com presença de matacões, reforço de fundações existentes entre 
outros. 
raiz
raiz
raiz
raiz
raiz
raiz
raiz
raiz
raiz
raiz
2. Instalação da armação: após a perfuração, continua-se com a injeção de água sem 
avançar a perfuração, para limpeza do furo. A seguir instala –se a armadura constante 
ou variável, ao longo do fuste
ESTACAS RAIZ
PROCEDIMENTO
450
406
381
355
310
273
247
228
400
355
330
305
127 141 168
13911596
160 200 250
220
190
178127101
Diâmetro nominal da 
estaca
Diâmetro mínimo externo 
do tubo de revestimento
Diâmetro interno do tubo 
de revestimento
Diâmetro do martelo de 
fundo
mm 150
88mm
mm
mm
raiz
1. Perfuração: é realizada por rotação de tubos auxiliada por cirulação de água. Na 
extremidade do tubo é acoplada uma coroa de perfuração adequada às características 
geológicas da obra. 
ESTACAS RAIZ
PROCEDIMENTO
raiz
ESTACAS RAIZ
raiz
raiz
raiz
raiz
ESTACAS RAIZ
F = 2
GamaC 1,5 GamaS 1,19 GamaF1 1,4
fck (tf/cm2) 0,2 fyk (tf/ cm2) 5 GamaN variável NBR
Diâmetro (cm) 10 12 15 16 20 25 31 41
Carga (tf) 15 20 30 35 50 70 100 150
Área (cm2) 78,54 113,10 176,71 201,06 314,16 490,87 754,77 1320,25
GamaN = 1+4e/d 1,20 1,17 1,13 1,13 1,10 1,08 1,06 1,05
e = 0,5 cm
Ac (cm2) 75,09 108,80 170,51 193,65 304,51 479,17 739,93 1304,61
As (cm2) 3,45 4,30 6,20 7,42 9,65 11,71 14,84 15,64 6122 
% 4,59% 3,95% 3,64% 3,83% 3,17% 2,44% 2,01% 1,20%
Ac (cm2) 74,55 108,24 169,97 193,15 304,03 478,59 739,23 1302,97
As (cm2) 3,99 4,86 6,75 7,91 10,13 12,29 15,54 17,28 6118 
% 5,35% 4,49% 3,97% 4,10% 3,33% 2,57% 2,10% 1,33%
ODEX
SYMMETRIX
Symmetrix
ESTACAS RAIZ
SONDAGEM – NECESSIDADE DE ESTACA RAIZ
parte 1 
ESTACAS RAIZ
SONDAGEM – NECESSIDADE DE ESTACA RAIZ
Parte 2 
ESTACAS RAIZ
SONDAGEM – NECESSIDADE DE ESTACA RAIZ
Parte 3 
ESTACAS RAIZ
SONDAGEM – NECESSIDADE DE ESTACA RAIZ
Matacão
Matacão
Rocha
David Cabral
O Método de David Cabral é utilizado na previsão de capacidade de carga de 
estacas raiz pois leva em conta a pressão de injeção da nata de cimento 
durante o processo de execução.
Esse Método leva em consideração a variação de camadas atravessadas pela 
estaca.
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
David Cabral
QL = U.∑(B0.B1.N.Dl) 
Carga resistida pelo atrito lateral:B0 = 1+ 0,11.t - 0,01.f
U = Perímetro final da estaca
t = Pressão de injeção em kg/cm2
N = SPT
f = Diâmetro final da estaca em cm
B1.N obtido em kg/cm2
B0.B1.N < 2,0 kg/cm2
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
David Cabral
Carga resistida pela ponta:
B0 = 1+ 0,11.t -0,01.D
Ab = Área da base da estaca
N = SPT B0.B2.N < 50 kg/cm2
B2.N obtido em kg/cm2
QP = (B0.B2.N.Ab) 
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
David Cabral
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
David Cabral – estacas raiz
CAPACIDADE DE CARGA DE ESTACAS 
ISOLADAS 
Onde:
b1 e b2 = coeficientes em função do tipo de solo
D = diâmetro final da estaca
Al = área lateral
Ap = área de ponta
t = Pressão de injeção, normalmente varia de 1 a 4 kgf/cm2
Valores de b0 Coeficientes b1 e b2
David Cabral
Obtido a capacidade de carga da estaca Qu, deve–se obter a carga de trabalho de 
projeto. Para o método de David Cabral:
QAD = Qu/2
QU = QP + QL QU = U.∑(B0.B1.N.Dl) + B0.B2.N.Ab
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Lizzi
Assim como o método de David Cabral, o método de estimativa de carga de Lizzi 
também foi desenvolvido para estacas-raiz e baseia-se nos resultados de 
sondagens de simples reconhecimento à percussão. 
Pr = a.NP.AP + b.N.P.L Pr : Carga de ruptura
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
Pr = a.NP.AP + b.N.P.L 
PAD = Pr/2
AP: Área de ponta da estaca
b: Índice de atrito lateral (TABELA)
a: Coeficiente que depende do tipo de 
solo onde se situa a ponta da estaca
NP: Média dos valores dos SPTs medidos 
1m acima e 1m abaixo da ponta da estaca 
Valores acima de 40 golpes devem ser 
tomados iguais a 40.
L: Comprimento útil da estaca 
P: Perímetro do fuste da estaca 
N: Média dos valores dos SPTs medidos ao 
longo do fuste da estaca
PAD: Carga admissível
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
SOLO a (tf/m2) b (tf/m2) 
Argila Siltosa 9 0,6
Silte Argiloso 10 0,6
Argila Arenosa 11 0,6
Silte Arenoso 12 0,6
Areia Argilosa 13 0,6
Areia Siltosa 16 0,6
Areia 20 0,6
Areia com Pedregulhos 26 0,6
Métodos para Previsão Capacidade de Carga
a capacidade de carga para uma estaca raiz f 410mm , aos 20,20m de profundidade, no 
perfil abaixo, utilizando o método de David Cabral, sendo a pressão de injeção = 
1,0kgf/cm2
David Cabral
Lembrando que: Qr = Ql + Qp 
p/ pressão de injeção = 1kgf/cm2 e 
f = 410mm tem – se da tabela b0 = 0,70
ql1 = 0,7 x 8 x 1 x (3,14 x0,41) x 1,0
ql1 = 7,2
ql2 = 0,7 x 4 x 1 x (3,14 x 0,41) x 1,7 
ql1 = 6,1
ql3 = 0,7 x 8 x 7 x (3,14 x 0,41) x 5,8 
ql3 = 292
Nspt médio = (6+10+4+6+9+7)/6 = 7
ql4 = 0,7 x 8 x 21,6 x ( 3,14 x 0,41) x 5,45
ql4= 848
Nspt médio = (23+29+32+4+20+5)/6 = 21,6
ql5 = 0,7 x 6 x 55 x (3,14 x 0,41) x 1,62 
ql5 = 481 
ql5 = 1869
Nspt médio = (40+60+60+60+60)/5 = 56
ql5 = 0,7 x 8 x 56 x (3,14 x 0,41) x 4,63 
qlf = 7,2+6,1+292+848+481+1869 = 3503kN = 350tf
ql = b0 x b1 x Nspt x Al em KN 
Parcela de atrito
qp = b0 x b2 x Nspt x Ap = b x Ap
Parcela de ponta
b = 0,7 x 2,8 x 60 = 117kgf/cm2
Como 117 > 50 kgf/cm2, portanto qp será:
qp = 50 x (41
2 x 3,14/4) = 65979kgf = 660kN = 66tf
Qr = (350 + 66,0)/2 = 208 tf 
A capacidade de carga dessa estaca poderá aumentar desde que a estaca penetre em 
rocha sã.
Nesse caso: qp = 0,2 a 0,5 quc onde quc = resistência a compressão simples da rocha
ql = 0,05quc < 0,05 fcj onde fcj = resistência característica do concreto aos 28 dias (20 Mpa)
ql na rocha por metro será : 0,41 x 3,14 x 1 x 100 = 128tf
A capacidade de carga para uma estaca raiz f 410mm aos 19,43m de profundidade, no 
perfil abaixo, com pressão de injeção nula, utilizando o método de David Cabral
David Cabral
Lembrando que: Qr = Ql + Qp 
p/ pressão de injeção = 0kgf/cm2 e 
f = 410mm tem – se da tabela b0 = 0,59
ql1 = 0,59 x 8,0 x 1 x (3,14 x 0,41) x 1,9 
ql1 = 11,54
ql2 = 0,59 x 4,0 x 1 x (3,14 x 0,41) x 0,8 
ql1 = 2,43
ql3 = 0,59 x 8,0 x 12,33 x (3,14 x 0,41) x 9,3 
ql3 = 696,78
Nspt médio = (9+16+5+4+6+7+10+23+31)/9 = 12,33
qlf = 11,54+2,43+696,78+1,51+388,65+820,29 = 
1921,2 kN = 192 tf
ql = b0 x b1 x Nspt x Al
Parcela de atrito
ql4 = 0,59 x 4,0 x 1 x (3,14 x 0,41) x 0,5 
ql4 = 1,51
ql5 = 0,59 x 8,0 x 26 x (3,14 x 0,41) x 2,46 
ql5 = 388,65
Nspt médio = (22+30)/2 = 26
ql7 = 0,59 x 8,0 x 30,2 x (3,14 x 0,41) x 4,47 
ql7 = 820,29
Nspt médio = (30+20+18+23+60)/5 = 30,2
b = b0 x b2 x Nspt x Ap = b x Ap
Parcela de ponta
b = 0,7 x 2,8 x 60 = 117kgf/cm2
Como 117 > 50 kgf/cm2, portanto qp será:
qp = 50 x (41
2 x 3,14/4) = 65979kgf = 660kN = 66tf
Qr = (192 + 66,0)/2 = 129tf 
ESTACAS RAIZ
SONDAGEM – ESTACAO E ESTACA-RAIZ
parte 1 
ESTACAS RAIZ
SONDAGEM – ESTACAO E ESTACA-RAIZ
Parte 2 
ESTACAS RAIZ
Parte 3 
SONDAGEM – ESTACAO E ESTACA-RAIZ
CASOS DE OBRA
CASOS DE OBRA
CASO DE OBRA
CASOS DE OBRA
CASOS DE OBRA
CASOS DE OBRA
CASOS DE OBRA
CASOS DE OBRA
CASOS DE OBRA
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CASOS DE OBRA
CASOS DE OBRA
CASOS DE OBRA
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