TRABALHO MICRO ESTACAS-RAIZ

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Universidade do Estado de Minas Gerais – UEMG
Unidade João Monlevade
Graduação em Engenharia Civil
ELISSON RANIER PONCIANO MAGALHÃES
JÉSSICA GLEYCE ANDRADE SANTOS
LUÍS PAULO GONZAGA OLIVEIRA
MATEUS CÉSAR BARCELOS
RAFAEL OLIVEIRA ASSIS
ESTACAS RAIZ E MICRO ESTACAS 
João Monlevade
2019
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SUMÁRIO
21 INTRODUÇÃO	�
21.1 Estaca raiz	�
21.2 Micro estacas	�
31.2.1 Micro estacas do tipo I: injetadas a baixa pressão	�
31.2.2 Micro estacas do tipo II: injetadas a alta pressão	�
32 CAMPOS DE APLICAÇÃO	�
32.1 Estacas raiz	�
42.2 Micro estacas	�
53 OBJETIVOS	�
64 PROCESSO EXECUTIVO5 ESTUDO DE CASO	�
86 CONCLUSÃO.	�
9REFERÊNCIAS	�
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1. INTRODUÇÃO
Em uma obra existem diversas etapas que são sequenciadas, elas podendo, ou não, serem interpostas. Uma destas etapas é a fundação, cuja a finalidade é transmitir as cargas de uma edificação para as camadas resistentes do solo sem provocar ruptura do terreno. 
A fundação é a primeira parte, propriamente dita, de uma construção e ela pode ser dividida em 2 grandes grupos: fundação superficial (ou rasa ou direta) e fundação profunda. Além dessa subdivisão existem mais uma, cuja delimita os tipos de execução. Neste trabalho vamos abordar 2 subdivisões de fundação profunda: Estacas raiz e micro estacas. 
As estacas são parte de uma fundação que são executadas por equipamentos e ferramentas, que podem ser cravadas ou perfuradas, caracterizadas por seções transversais pequenas e grandes comprimentos.
1.1 Estaca raiz
Um tipo de estaca escavada, que pode atingir profundidade maior que 50 metros e com diâmetro de 80 a 500 mm, tanto em solo como em rochas. Elas são argamassadas in loco, produzidas no canteiro de obra, diretamente no local do projeto. Tem como características: elevada tensão de trabalho do fuste e por utilizar perfuração rotativa ou rotopercussiva.
1.2 Micro estacas
São estacas cravadas que possuem pequeno diâmetro (8 cm a 40 cm, sendo os mais usuais entre os 10 e 20 cm), executada in loco, com elevada capacidade resistente (300 a 1300 kN). 
São perfuradas de forma convencional, seja por perfuração rotativa ou rotopercussiva, com equipamentos de sondagem ou perfuratrizes sobre esteiras, podendo ser feita com furos revestidos ou não. É a fundação mais versátil que existe, pois pode ser utilizada em regiões com presença de matacões, cascalhos, areias, argilas, entulhos ou mesmo rocha sã. 
As micro estacas podem ser divididas em dois tipos: 
micro estacas do tipo I: injetadas a baixa pressão;
micro estacas do tipo II: injetadas a alta pressão.
1.2.1 Micro estacas do tipo I: injetadas a baixa pressão
Caracteriza-se pela injeção da argamassa que é feita por gravidade ou baixa pressão com a sua furação entubada provisoriamente aonde se introduz uma armadura clássica (estacas agulha) ou um varão único (estacas raiz com injeção de ar comprimido). A extração do tubo faz-se simultaneamente com a injeção da argamassa.
1.2.2 Micro estacas do tipo II: injetadas a alta pressão
Injeção da calda feita sob pressão, cerca de 20 a 40 bar e possui uma maior eficiência qualidade pelo formato de injeção.
2. CAMPOS DE APLICAÇÃO
2.1 Estacas raiz
No início de sua utilização, as estacas raiz eram empregadas apenas em contenção de encostas, devido à possibilidade de executá-la inclinada. Posteriormente, em reforços de fundação de antigas edificações de pequeno porte, onde o acesso de equipamento era restrito, favorecendo então, equipamentos de pequeno e médio porte movidos a eletricidade e que não eram barulhentos e nem movidos a motor de explosão.
Em seguida, começaram a ser utilizadas em fundações normais, pois possuem a vantagem de não causar vibrações, permitindo o uso em qualquer situação de obra. Podem ser utilizadas também em torres de linhas de transmissão, plataformas de petróleo, em terrenos onde é necessário a perfuração de matacões e blocos de concreto e quando houver necessidade de engaste da estaca com topo rochoso.
Com a utilização de equipamentos de pequeno e médio porte, as Estacas raiz podem ser executadas em locais de difícil acesso. O processo executivo desta estaca não causa vibrações, o que permite empregá-la em qualquer situação de obra industrial. Quando há necessidade de atravessar matacões, blocos de concreto ou embuti-las em rocha, a perfuração é complementada com uso de martelo hidráulico, até atingir a profundidade desejada.
2.2 Micro estacas
O campo de atuação são muitos, em particular todos os tipos de trabalhos que envolvam um espaço reduzido ou que não seja possível usar máquinas grandes, devido ao seu peso excessivo:
- Reabilitação de todos os tipos de edifícios.
- Entivações ou contenções.
- Reforço das fundações em extensões de edifícios.
- Fundações profundas em pequenas parcelas de terreno.
- Contenções de fundações existentes na escavação de caves.
- Muros corta-água em espaços reduzidos.
- Estabilização da inclinação em estradas.
- Enfilagem para abertura de túneis.
- Fundações profundas no terreno não adequadas para a colocação convencional de estacas.
- Consolidação de terrenos.
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3. OBJETIVOS
O objetivo deste trabalho é descrever o processo de execução, assim como, suas características, vantagens e desvantagens da estaca raiz e micro estaca, pesquisar trabalhos sobre a utilização dessas estacas na construção, e por fim, fazer uma conclusão elaborada de acordo com o tema estudado.
4. PROCESSO EXECUTIVO
4.1 Estaca Raiz
O processo executivo é composto basicamente por quatro fases sequenciais, que são elas a perfuração, instalação da armadura, preenchimento com argamassa e remoção do revestimento e aplicação de golpes de ar comprimido. (Moura et al, 2009 -UNIFOR)
4.1.1 Perfuração do terreno 
Juntamente com a perfuração, conforme estabelecido em projeto devem ser instalados os tubos de revestimentos metálicos até a profundidade. A perfuração em solo é feita a partir de realizada por rotação de tubos auxiliados pela circulação de água, que é injetada pelo interior deles e retorna à superfície pela face externa. emendados (por rosca) à medida que a perfuração avança, sendo posteriormente recuperados após a instalação da armadura e preenchimento do furo com argamassa. O revestimento deve ser instalado preferencialmente em toda a extensão da perfuração. Caso as características do terreno o permitam, pode ser parcial mas com comprimento que permita aplicar, com garantia de não ser arrancado, golpes de ar comprimido após o preenchimento do furo com argamassa. Neste caso a perfuração abaixo da cota dos tubos é feita também por rotação, com auxílio de circulação d’água, utilizando-se uma ferramenta cortante denominada tricone. Para revestimento parcial, a armadura deve dispor de roletes que garantam sua centralização no furo. No caso de revestimento parcial, pode ser utilizada lama estabilizante durante a perfuração, que pode afetar a aderência entre a estaca e o solo. Antes do preenchimento da argamassa a lama deve ser trocada, utilizando-se lavagem com água pura. A estaca deve ser testada mediante prova de carga, a menos que haja experiência no solo da região com esse tipo de estaca e com esse processo de perfuração. Para diminuir o atrito entre o revestimento e o solo durante a perfuração, deve ser disposto, na parte inferior do revestimento, uma sapata de perfuração com diâmetro ligeiramente maior. Os detritos resultantes da perfuração são carreados para a superfície pela água de perfuração implicando em um diâmetro acabado da estaca sempre maior que o diâmetro externo do revestimento.
 
4.1.2 Colocação da armadura
Após a perfuração
atingir a cota de projeto, deve-se continuar a injetar água, sem avançar a perfuração, para promover a limpeza do furo. A seguir deve ser instalada a armadura constante, ou variável, ao longo do fuste, geralmente constituída por barras de aço montadas em gaiola. No caso de estacas de menor diâmetro, abaixo de 160 mm, costuma-se juntar as barras num feixe dotado de espaçadores. Nas estacas trabalhando à compressão as emendas das barras podem ser feitas por simples transpasse, devidamente fretado, porém nas estacas trabalhando à tração, as emendas devem ser feitas por solda, luvas rosqueadas, ou luvas prensadas. 
4.1.3 Injeção da argamassa 
Com a colocação do tubo de injeção no fundo da estaca, deve-se proceder à injeção submersa, ascensional da argamassa de consistência plástica, até a que esta verta na boca do furo. 
4.1.4 Retirada do tubo por golpes de ar comprimido
Concluída a injeção da argamassa em toda a seção e extensão da estaca, deve-se iniciar a retirada dos segmentos de tubos através do auxílio de macacos extratores hidráulicos. Nessa etapa deve-se aplicar pressão de ar comprimido de 400 kPa sobre o topo do revestimento metálico, com a reposição por gravidade do nível da argamassa no interior do tubo. A contratada pode propor a alteração do comprimento previsto da estaca, desde que previamente aprovado pela fiscalização e a projetista. 
4.2 Microestaca
Segundo SABATINI et al, 2005, o processo construtivo das microestacas consiste em : perfuração; colocação da armadura; concretagem. 
4.2.1 Perfuração
 O dimensionamento da microestaca é sensível ao método executivo, portanto, este deve ser definido a priori, para posterior dimensionamento. Há diversos métodos para perfuração, mas em geral assemelham-se às técnicas de execução de estacas raiz, tirantes, solos grampeados. A escolha de um método em detrimento de outro normalmente se dá pelas limitações impostas e custos associados, como por exemplo, locais confinados e de difícil acesso a equipamentos mais pesados, vibração e ruído excessivo gerados em áreas urbanas. A lubrificação do equipamento de perfuração é imprescindível, sem a qual a força de atrito desenvolvida entre o solo e o trado, coroa ou tricone, dentre outros, se torna excessiva e pode danificar o equipamento. Durante o processo de perfuração, a utilização de água em alta pressão como fluido lubrificante pode trazer eventuais problemas de colapso de solos não-coesivos ou carregamento de finos de areias pouco compactas, resultando em problemas como a criação de vazios e/ou furos maiores que os previstos em projeto. Pode ser necessário usar lama bentonítica para solos não-coesivos para evitar o colapso do furo, mas isto depende do projeto e dos boletins de sondagem locais. Ao atingir a cota de ponta da microestaca, o furo deve ser lavado com água para retirar o material solto e garantir que não haja recalques. 
4.2.2 Colocação da armadura
A próxima etapa envolve a colocação da camisa metálica, com o acréscimo de barras de aço para reforço, caso necessário em projeto. Nesta situação específica, as barras de aço são ancoradas em rocha, conforme cota definida segundo os dados contidos no boletim de sondagem SPT referente ao local de execução da microestaca. 
4.2.3. Concretagem
A última etapa é a concretagem com graute e/ou argamassa. O manual menciona 2 métodos principais, concretagem por gravidade (tipo A) e concretagem por injeção pressurizada (tipo B). Do tipo B pode se desenvolver a “pós-concretagem”, visando aumentar a capacidade resistiva da microestaca por meio de sucessivas injeções de graute ou argamassa, em alta pressão, em diferentes fases, rompendo válvulas manchete previamente dispostas ao longo do comprimento do tubo. Neste caso especificamente, a injeção é feita através de um mangote e isto cria nódulos ao longo do comprimento da microestaca.(SABATINI et al, 2005).
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5 ESTUDO DE CASO
6 CONCLUSÃO.
7. REFERÊNCIAS
1 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6122. Projeto e execução de fundações. Rio de Janeiro, 1996. 
2 ____. NBR 6118. Projeto de estruturas de concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2004. 
3 ____. NBR12655. Concreto de cimento Portland - Preparo, controle e recebimento - Procedimento. Rio de janeiro, 2006. 
4 Manual de Especificações de Produtos e Procedimentos ABEF, Editora PINI, 2ª edição
MOURA, A. S., 2007, Avaliação de metodologias de projeto de fundações superficiais de aerogeradores assentes em areia de Duna. Tese de Doutorado. Universidade de Brasilia. Brasilia.
SABATINI, P. J., TANYU, B., ARMOUR, T., 2005, et al. Micropile design and construction. In : Report No. FHWA-NHI-05-039, US Department of Transportation, Federal Highway Administration, Washington, D.C..
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