RELATÓRIO FUNDAÇÕES MEC 19 impr (1)

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Universidade Paulista - UNIP 
CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO 
 
 
 
 
 
Mecânica dos Solos: 
RELATÓRIO FUNDAÇÕES 
 
 
Alunos Responsáveis RA 
Jackson Meneses RA: N766HC-8 
Lucas de Souza Hortencio RA: N784BA-6 
Marcelo Ken Iti Tomita RA: C82613-8 
 
 
Professora Adriana Petito 
 
 
 
CAMPINAS, SP/2019 
 
 
 
1. Localização Obra 
Tv. Livino Nunes, 70 - Parque Gabriel, Hortolândia 
 
 
 
 
 
2. A Obra 
Em uma área de 6.233,39 m² será construído 2 torres com 236 unidades habitacionais. 
A construção do empreendimento será feita em duas etapas: A primeira fase será entregue em 24 
meses e a segunda fase em 36 meses. 
 
 
 
O Apartamento 
O apartamento é de 56 m² de área útil, 2 dormitórios, sendo um suíte, cozinha americana, área de 
serviço, sala integrada com a cozinha, 1 ou 2 vagas de garagem e varanda gourmet preparada para 
receber pia e churrasqueira. 
 
 
 
 
3. Fundamentação teórica. 
O que são Fundações? 
Fundações são elementos que têm por finalidade transmitir as cargas de uma edificação para 
as camadas resistentes do solo sem provocar ruptura do terreno de fundação. Podem também serem 
chamados de alicerce. 
A escolha do tipo de fundação a ser utilizado em uma edificação será em função da 
intensidade da carga e da profundidade da camada resistente do solo. Com base nessas duas 
informações, escolhe-se a opção que for mais barata, que tenha um prazo de execução menor e que 
atenda todas as normas de segurança. 
 
Tipos de Fundações 
As fundações podem ser divididas em 2 grandes grupos: Fundações superficiais (ou rasas ou 
diretas) e fundações profundas. 
 
Fundações Superficiais 
As fundações rasas ou fundações diretas são aquelas em que a carga é transmitida ao solo 
por meio de elementos superficiais, sem a necessidade de equipamentos de grande porte para a 
cravação ou escavação de seus componentes. São exemplos de tipos de fundações superficiais as 
sapatas (sapatas isoladas, sapatas associadas, vigas de fundação e sapatas corridas), os blocos, os 
radiers. 
 
Fundações Profundas 
As fundações profundas são elementos que transmite a carga ao terreno pela base 
(resistência de ponta), por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação da 
duas. As fundações profundas ou fundações indiretas são aquelas executadas nas camadas mais 
profundas do solo e, em sua grande maioria, são realizadas com o auxílio de um equipamento de 
escavação ou cravação. São exemplos de tipos de fundações profundas as estacas, tubulões (a céu 
aberto ou a ar comprimido) e os caixões. 
 
Sondagem de Solo 
A sondagem de solo consiste na investigação ou prospecção do subsolo de um determinado 
terreno. O projeto de fundação de uma obra não pode ser concebido da maneira correta sem que 
haja um procedimento de sondagem para determinar as propriedades físicas do solo. Os ensaios de 
sondagem devem ser realizados tanto em obras de grande porte como de pequeno porte. Os 
principais tipos de sondagem utilizados são sondagem a trado, sondagem SPT e sondagem rotativa. 
 
Sondagem SPT 
A sondagem SPT é um tipo de sondagem que visa caracterizar o solo que servirá como parte 
de um elemento de fundação de uma edificação. SPT é a sigla em inglês para Standard Penetration 
Test ou Ensaio de Sondagem à Percussão. 
 
 
Como é feito o ensaio de sondagem SPT 
Mede-se a resistência de uma camada de solo de um metro medindo o número de golpes 
com um martelo que são necessários para penetrar trinta centímetros, o que é chamado de N SPT. 
OS resultados desse ensaio são bons para solos com algum grau de resistência, e são ruins quando 
falamos de solos moles. 
 
 
Figura 1- Equipamento utilizado para a execução de sondagem SPT. 
 
Número mínimo de sondagens 
O número mínimo de sondagens é estabelecido por normas técnicas. Segundo o que aponta a 
ABNT NBR 8036:1983 – Programação de sondagem de simples reconhecimento dos solos para 
fundação de edifícios, deve-se definir a área de projeção da edificação (APE) e: 
• Fazer dois furos se a área for inferior a 200 m². 
• Fazer três furos se essa área for entre 200 e 400 m². 
• De 400 a 1.200 m², um furo a cada 200 m². 
• Entre 1.200 e 2.400 m², um furo por 400 m² e acima disso, o número de sondagens fica a 
critério do engenheiro responsável. 
Em caso de não se saber qual será a área e não existir algo que indique isso em estudo de 
viabilidade, deve-se prever um mínimo de três furos uniformemente distribuídos e não distando mais 
do que cem metros. 
 
Boletim de sondagem 
Os boletins de sondagem são os documentos que trazem os resultados do ensaio de 
sondagem SPT. Neles, há a distribuição de camadas de solo, qual o N SPT de cada estrato e uma 
descrição das características do solo que as compõe. Essas características são verificadas, mais tarde, 
em função de se extrair amostras durante o ensaio. 
 
 
 
Figura 2- Exemplo de boletim de sondagem. 
Outra informação muito importante que está presente no boletim e que afeta o desempenho 
do elemento de solo como fundação é o nível de água, ou seja, o nível onde se encontra o lençol 
freático ou o solo é saturado (vazios completamente preenchidos com água). 
 
 
 
 
Estacas Hélice Continua 
Definição (NBR 6122/2010 
É uma estaca de concreto moldada in loco, executada mediante a introdução no terreno, por 
rotação de um trado helicoidal contínuo. A injeção de concreto é feita pela haste central do trado 
simultaneamente à sua retirada. A armadura é sempre colocada após a concretagem da estaca. 
 
 
Figura 3- Método executivo. 
 
História 
As primeiras estacas foram executadas nos EUA, na década de 50. Os equipamentos eram 
constituídos de guindastes com torre acoplada (até Ø 40 cm). Devido ao baixo torque (10 a 30 
KNxm), esses equipamentos necessitavam “aliviar” em solos mais resistentes, avançando em 
pequenas profundidades e provocando descompressão excessiva do solo. 
A partir da década de 70 as estacas Hélice Contínua foram difundidas na Europa e Japão. 
Hoje, o equipamento de Hélice Contínua é constituído de perfuratriz com torre fixa e trado 
helicoidal, com torque até 40 tfxm, executando estacas com até Ø 150 cm e estacas com até 38,5 
metros de profundidade. 
 
Características 
• Ausência de vibrações; 
• Alta produtividade; 
• Monitoramento de profundidade, inclinação do trado, velocidade de avanço (VA) e de 
rotação (VR) do trado na perfuração, pressão do motor (MT), velocidade de subida do trado 
(VS) e pressão de concretagem (PC) na retirada do trado; 
• Penetra em camadas mais resistentes, até o limite do trado. 
 
 
 
Figura 4- Nomenclatura do sistema de cravação. 
 
Perfuração 
O equipamento de escavação deve ser posicionado e nivelado para assegurar a centralização 
e verticalidade da estaca. O diâmetro do trado deve ser verificado para assegurar as premissas de 
projeto. 
A haste é dotada de ponta fechada por uma tampa metálica recuperável. A perfuração se dá 
de forma contínua por rotação, até a cota prevista em projeto. 
O equipamento de escavação deve ser posicionado e nivelado para assegurar a centralização 
e verticalidade da estaca. O diâmetro do trado deve ser verificado para assegurar as premissas de 
projeto. A haste é dotada de ponta fechada por uma tampa metálica recuperável. A perfuração se dá 
de forma contínua por rotação, até a cota prevista em projeto. 
O uso de prolongador é possível somente em condições especiais e desde que o solo, no 
trecho do prolongador, se mantenha estável. A execução da estaca somente inicia quando TODO o 
concreto estiver na obra.Para perfuração em terrenos mais resistentes, deve utilizar ponteiras 
especiais. 
 
Concretagem 
O concreto é bombeado pelo interior da haste com sua simultânea retirada. A ponta da haste 
é fechada por uma tampa para evitar a entrada de água ou contaminação do concreto pelo solo. Esta 
tampa é aberta pelo peso do concreto no início da concretagem. A pressão de concreto deve ser 
sempre positiva para evitar a interrupção do fuste e é controlada pelo operador durante a 
concretagem. A concretagem é executada até a superfície do terreno, sem rotação do trado. 
 
 
 
 
 
Colocação da Armadura 
Aço CA 50 ou CA 25, conforme projeto. Limpeza do terreno, acima da cabeça da estaca, de 
modo a permitir a colocação da armadura. A colocação da armadura em forma de gaiola deve ser 
feita imediatamente após a concretagem (no máximo 2 horas após a chegada do caminhão 
betoneira). Sua descida pode ser auxiliada por peso. A armadura deve ser enrijecida para facilitar a 
sua colocação. 
 
Preparo da cabeça da estaca 
Remover o excesso de concreto em relação à cota de arrasamento da estaca. Na demolição 
podem ser utilizados ponteiros ou marteletes (leves para até 900 cm² e maiores para seções 
superiores a 900 cm²). O acerto final do topo das estacas demolidas deve ser sempre efetuado com 
uso de ponteiro ou ferramenta de corte apropriada. 
 
 
Figura 5- Preparo da cabeça de estaca. 
Cuidados 
• Locação das estacas; 
• Garantir que o topo do trado sempre esteja acima da cota superior de argilas moles e 
saturadas; 
• Utilizar roletes “finos”, sendo 4 (quatro) no topo da armação e 4 (quatro) na mudança do pé 
para o corpo; 
• Na concretagem, trazer o concreto até o nível do terreno contaminação da estaca; 
• Estacas devidamente armadas a fim de evitar quebra por flexão; 
• Limpeza de rede: 1ª estaca do dia; 
• Início da concretagem: posicionamento da ponta do trado; 
• Qualidade do concreto; 
• Controle Tecnológico; 
• Armaduras muito longas. 
 
 
 
 
 
4. Motivos para Fundação 
 
A execução da Estaca Hélice Contínua permite maior agilidade na conclusão do estaqueamento, 
tendo como principal característica o monitoramento eletrônico (controle de profundidade, 
velocidade de rotação e de descida do trado na perfuração, torque do equipamento, pressão de 
concretagem, velocidade de subida do trado e sobre consumo de concreto) e ausência de vibrações 
no solo local e vizinhos. 
Alta produtividade 
Como o processo é monitorado, permite elevado ganho de qualidade e eficiência. Somado a isso, 
devido ao porte e à metodologia executiva utilizada, é possível obter produtividades muito superiores 
às demais tecnologias executivas. Por exemplo, é muito comum a execução de até 400 m de estaca 
em um mesmo dia. Essa elevada produtividade torna as obras mais competitivas e agrega economia 
ao orçamento. Além disso, apresenta alta capacidade de carga, diminuindo o tamanho dos blocos de 
coroamento, e é capaz de penetrar camadas resistentes do solo. 
Não causa vibrações 
Ao contrário das estacas pré-moldadas de concreto e metálicas, as estacas hélice contínua não 
causam vibrações no terreno. Isso ocorre por serem escavadas e não cravadas no terreno. Dessa forma 
as estacam causam pouca ou nenhuma perturbação nas obras vizinhas. É sempre importante realizar 
uma visita cautelar na vizinhança antes de se começar qualquer obra. 
Baixa emissão de ruídos 
Em decorrência de a ausência de vibrações no processo executivo de escavação e de os ruídos 
apresentados durante a execução serem baixos, esse tipo de estaca torna-se possível e aconselhável 
em empreendimentos próximos a diversas construções, sem o risco de danificá-las ou incomodar a 
vizinhança. Entretanto, mesmo assim recomenda-se realizar laudo técnico nas edificações vizinhas 
antes e após a finalização da fundação, evitando futuros problemas. 
Realização abaixo do nível de água 
As fundações em hélice contínua podem ser executadas com confiabilidade e qualidade mesmo 
abaixo do nível de água por existir a possibilidade de concretagem submersa no processo executivo. 
Esse tipo de concretagem consiste em injetar o concreto do fundo do furo, com pressão monitorada, 
para o fundo do furo do terreno. Como a concretagem está sendo realizada de baixo para cima, o 
 
 
concreto não tem contato com a água. Está é expulsa do furo pela diferença de peso específico, 
impedindo a contaminação do concreto. 
Limpeza do canteiro de obras 
Além de elevada produtividade, facilidade de manuseio do equipamento, rapidez na execução, 
alta capacidade de carga, o processo executivo proporciona uma obra muito mais limpa do que quando 
são utilizados outros processos, uma vez que não necessita de água ou lama bentonítica. Contudo, é 
necessário elaborar um plano de logística para que o solo escavado seja retirado para locais 
apropriados. 
Monitoramento eletrônico da execução 
O monitoramento eletrônico da execução é acompanhado por inteiro na cabine de operação e 
gera diversas informações cruciais sobre o andamento do processo, como a pressão de concretagem, 
o torque, a velocidade de rotação, a profundidade, entre outras. Dois indicadores são os principais: 
torque e pressão do concreto. O torque da escavação pode ser relacionado com a resistência da estaca, 
enquanto o indicador de pressão do concreto deve sempre ficar positivo, pois significa que ele está 
exercendo esforço nas paredes do furo. 
Quando a pressão do concreto fica negativa, existe o risco de deformação das paredes laterais da 
estaca comprometendo a integridade dela. Portanto, o monitoramento permite a correção de 
qualquer desvio, como velocidade, rotação e os demais parâmetros executivos necessários para 
produzir uma fundação de qualidade. 
Situações em que a hélice contínua é mais indicada 
Esse tipo de fundação é extremamente versátil, pois pode ser executado tanto em solos coesivos 
e não coesivos, como no arenoso. Também pode ser executado com ou sem presença de nível de água, 
não sendo o solo limitação direta para o uso dessa estaca. Entretanto, esse processo executivo não é 
viável em solos com presença de matacões ou rochas, e o processo executivo demanda a utilização de 
equipamentos de grande porte, sendo necessário que apresente resistência superficial mínima para 
suportar o peso do equipamento durante a operação. Além disso, precisa ser possível acessar o terreno 
com o equipamento, o que pode ser inviável em lotes muito íngremes ou sem áreas planas para 
instalação do equipamento. 
É importante analisar se esse tipo de fundação é viável economicamente, uma vez que o custo de 
mobilização dos equipamentos pode ser alto, dependendo da disponibilidade na região. 
 
 
 
Como o lançamento de concreto é imediato, é essencial que o fornecimento e o bombeamento de 
concreto sejam contínuos, o que torna o sistema executivo não indicado para locais que não tenham 
concreteiras ou concreto suficiente para a produtividade. 
A hélice contínua é uma das fundações mais utilizadas no Brasil justamente por todas as vantagens 
citadas no texto, como sua alta versatilidade e produtividade. Entretanto, é sempre importante 
analisar a viabilidade desse tipo de fundação para cada empreendimento, uma vez que a localidade ou 
a situação do terreno pode inviabilizar técnica ou economicamente o uso. 
5. O processo de Fundação 
O processo executivo consiste, primeiramente, em realizar a escavação da estaca, com o diâmetro 
e a profundidade definidos pelo projeto geotécnico. Nessa etapa, o solo é perfurado de forma 
contínua, sem a retirada do material escavado o que garante a integridade das paredes laterais do 
furo. 
Recomendação executiva: No processo executivoda estaca hélice Contínua, como é empregado 
um concreto com um elevado abatimento (slump teste 22 ± 2cm), não se pode executar uma estaca 
próxima a outra recentemente concluída pois pode haver ruptura do solo entre as mesmas. Como 
regra geral orientativa, recomenda-se que só se execute uma estaca quando todas num raio mínimo 
de cinco diâmetros já tenham sido concretadas há pelo menos um dia. 
A execução da estaca Hélice contínua passa pelas seguintes etapas: 
 
Ilustração do método executivo em 4 etapas 
 
 
 
I. Instalação do equipamento aprumado na posição da estaca 
II. Conferência dos dados da bomba de injeção (vazão do concreto) e programação do 
computador 
III. Posicionamento e introdução do trado por rotação no sentido horário até a profundidade 
necessária. 
 
Execução das estacas com profundidades 
previstas em projeto 
Hélices 
 
IV. Elevação do trado o mínimo necessário (10 a 15 cm) para a abertura da tampa 
 
Nessa etapa do processo há a elevação do trado 
cerca de 10/15cm, sem que haja rotação, como 
por exemplo sacar rolha de uma garrafa de 
vinho. 
Elevação do trado 
(Ref.: imagem da internet) 
 
V. Concretagem por bombeamento através da haste central do trado, simultaneamente à sua 
retirada a velocidade controlada, mantendo-se sempre a pressão positiva 
Quando a cota de assentamento da ponta da estaca é alcançada, inicia-se o processo de lançamento 
do concreto. Esse processo é realizado simultaneamente à retirada do trado com o solo escavado, o 
que impede o desconfinamento das paredes laterais do furo. 
 
 
VI. Remoção da terra remanescente sobre a estaca 
 
VII. Colocação da armadura imediatamente após o término da concretagem 
 
Colocação da armadura com apoio de 
equipamento de guindaste 
 (Ref.: imagem da internet) 
Preparo da cabeça da estaca 
(Ref.: imagem da internet) 
 
Após a conclusão da concretagem, são realizados o içamento e a introdução da armadura. Para 
que seja possível, é essencial que o concreto utilizado apresente o slump adequado. A recomendação 
é que o abatimento seja de, no mínimo, 25 +–2 cm. 
Quando a armadura é introduzida até a cota de projeto, a estaca está concluída. É importante 
ressaltar que todos os processos — desde a escavação até a concretagem — são monitorados por 
computador, garantindo a qualidade do serviço executado. 
O monitoramento por computador também fornece informações de excentricidade e desaprumo. 
Essas informações são essenciais, pois existem limites normativos que devem ser respeitados. 
Independentemente da dimensão da estaca, algumas excentricidades são aceitáveis por norma, 
sem qualquer correção, sendo o desvio máximo permitido de 10% da menor dimensão da estaca entre 
o ponto de aplicação das solicitações do pilar e o eixo da estaca. Nesses casos, aceita-se sem correção 
um acréscimo de até 15% sobre as cargas — seja a admissível ou a resistente de projeto. 
Quanto ao desaprumo das estacas, não há necessidade de verificação de estabilidade e resistência, 
nem de medidas corretivas para desvio de execução, em relação ao projeto, menores que 1/100. 
VIII. Estaca acabada 
 
 
 
6. Registro Fotográfico visita técnica 
 
Placa de Obra, Empreendimento Vista Geral Canteiro de Obra 
 
Vista Geral Canteiro de Obra Construção de depósitos do canteiro de obra 
 
Arrimos em fase de Modelagem Vista Aérea, cedida pela construtora 
 
 Perspectiva Panorâmica Canteiro de Obra 
 
 
 
 
 
Vista lateral Direita do Canteiro de Obras Vista lateral Direita do Canteiro de Obras 
 
Movimentação de Terras no Canteiro de Obra Movimentação de terras, Arrimos. 
 
Maquinário de Hélice Continua Hélices 
 
Canteiro de Obra Hélices 
 
 
 
 
Modelagem de Arrimos Base de Apoio em Blocos 
 
Armaduras Armazenadas Ferragens de armaduras simples 
 
Vista de rampa no canteiro de obras Vista Superior das estacas em fase de cura 
 
Detalhe de estaca em fase de cura Detalhe de Estaca em fase de cura 
 
 
 
 
7. Considerações Finais 
 
A visita foi efetuada em 3 etapas, a primeira visita foi realizada no dia 14 de março, onde foi 
possível observar que a obra estava em fase evoluída de terraplenagem, já era possível visualizar a 
modelagem do terreno. 
A segunda visita foi feita no dia 23 de abril, nesta data a terraplenagem já estava concluída e 
a fundação estava em andamento, neste dia foi possível conhecer o canteiro de obra, e registrar 
fotos de detalhes da fundação. 
Por fim, no dia 07 de maio, foi realizada a entrevista com o engenheiro Civil, Leandro Silva 
que nos esclareceu detalhes do método de fundação escolhido para a obra e também nos deixou 
acompanhar o processo de construção de uma estaca. 
 
 
 
 
8. Bibliografia 
http://www.geofix.com.br/biblioteca/6o_curso_eng_Aula_Teoria_01_2016.pdf 
https://medium.com/@geoscanbr/conhe%C3%A7a-os-principais-tipos-de-sondagem-do-solo-
6d2e8c880208 
https://www.escolaengenharia.com.br/sondagem-spt/ 
https://www.escolaengenharia.com.br/tipos-de-sondagem/ 
https://www.escolaengenharia.com.br/tipos-de-fundacoes/ 
http://blogpraconstruir.com.br/etapas-da-construcao/tipos-de-fundacoes/ 
https://www.escolaengenharia.com.br/nocoes-basicas-de-fundacoes/