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GUSTAVO SMARI GUIMARÃES 
FUNDAÇÕES EM PRESENÇA DE SOLOS 
MOLES – ANÁLISE DE CASO 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado à Universidade 
Anhembi Morumbi no âmbito do 
Curso de Engenharia Civil com 
ênfase Ambiental. 
SÃO PAULO 
2003 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GUSTAVO SMARI GUIMARÃES 
FUNDAÇÕES EM PRESENÇA DE SOLOS 
MOLES – ANÁLISE DE CASO 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
apresentado à Universidade 
Anhembi Morumbi no âmbito do 
Curso de Engenharia Civil com 
ênfase Ambiental. 
 
Orientadora: 
Profª. Dra. Gisleine Coelho de 
Campos 
SÃO PAULO 
2003 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
À minha família, por ter sido compreensiva e auxiliado muito para que eu 
pudesse chegar até aqui e ter conseguido realizar este trabalho. 
 
A minha orientadora, Profª. Dra. Gisleine Coelho de Campos, pelo 
importante auxílio na elaboração deste trabalho. 
 
 
 
 i 
SUMÁRIO 
 
RESUMO.......................................................................................................IV 
ABSTRACT....................................................................................................V 
LISTA DE FIGURAS.....................................................................................VI 
LISTA DE FOTOGRAFIAS ..........................................................................VII 
LISTA DE TABELAS .....................................................................................1 
1 INTRODUÇÃO........................................................................................1 
2 OBJETIVOS............................................................................................2 
2.1 Objetivo Geral ....................................................................................2 
2.2 Objetivo Específico ...........................................................................2 
3 METODOLOGIA DO TRABALHO..........................................................3 
4 JUSTIFICATIVA......................................................................................4 
5 EMBASAMENTO TEÓRICO ..................................................................5 
5.1 Características essenciais para uma fundação ..............................5 
5.2 Solos moles ou de baixa consistência - caracterização ................6 
5.2.1 NSPT (Índice de Resistência à Penetração) ........................................8 
5.2.2 Compressão simples ..........................................................................9 
5.2.3 Atrito Negativo.....................................................................................9 
 
 ii 
5.3 Fundações diretas ...........................................................................11 
5.4 Fundações profundas .....................................................................12 
5.4.1 Estacas pré-moldadas de concreto centrifugado...........................13 
* Características principais .......................................................................13 
* Método executivo.....................................................................................15 
* Vantagens.................................................................................................15 
* Desvantagens...........................................................................................16 
5.4.2 Estacas Ômega..................................................................................17 
* Características principais .......................................................................17 
* Método executivo.....................................................................................17 
* Vantagens.................................................................................................18 
* Desvantagens...........................................................................................19 
5.4.3 Estacas raiz........................................................................................19 
* Características principais .......................................................................19 
* Método executivo.....................................................................................19 
* Vantagens.................................................................................................20 
* Desvantagens...........................................................................................21 
5.4.4 Estacas escavadas de grande diâmetro..........................................21 
* Características principais .......................................................................21 
* Método executivo.....................................................................................21 
* Vantagens.................................................................................................22 
 
 iii 
* Desvantagens...........................................................................................22 
6 ESTUDO DE CASO ..............................................................................24 
6.1 Caracterização do Empreendimento..............................................24 
6.2 Caracterização das áreas................................................................24 
6.2.1 Área de Processo ..............................................................................24 
6.2.2 Área de Armazenamento ..................................................................24 
6.3 Caracterização do solo local ..........................................................24 
6.4 Escolha do tipo de fundação..........................................................31 
6.4.1 Fundações diretas.............................................................................31 
6.4.2 Fundações profundas .......................................................................31 
* Área de Processo – Estacas pré-moldadas de concreto......................32 
* Área de Armazenamento – Estacas Ômega ..........................................32 
6.5 Métodos de Cálculo.........................................................................33 
6.5.1 Área de Processo – Estacas pré-moldadas de concreto ...............33 
6.5.2 Área de Armazenamento – Estacas Ômega....................................34 
6.6 Provas de Carga e Ensaios.............................................................35 
7 CONCLUSÕES.....................................................................................36 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................39 
 
 
 
 iv 
RESUMO 
 
Este trabalho é um estudo da concepção de fundações em presença de 
solos moles, através do estudo de técnicas, equipamentos e materiais 
empregados nos diferentes tipos de soluções possíveis para este tipo de 
solo. 
 
O solo mole ou de baixa consistência é um solo extremamente vulnerável 
como suporte às cargas provenientes da superestrutura. Por isso, é 
necessária a utilização de fundações profundas, algumas das quais foram 
apresentadas neste trabalho (as mais usuais). 
 
No estudo de caso prático realizado, puderam ser observados dois tipos de 
solução de fundação profunda para solos moles (estaca pré-moldada de 
concreto e estaca ômega) e os fatores condicionantes à escolha dos 
mesmos. 
 
Através deste trabalho, pode-se notar que diversos são os fatores que levam 
à escolha de um tipo de fundação profunda para solos moles, e que estes 
fatores não são sempre técnicos, podendo ser muitas vezes econômicos. 
 
 v 
ABSTRACT 
 
This paper presents a study about foundation design in soft soils. It describes 
the apparatus, materials and techniques used in different possible solutions. 
 
Soft soils aren´t able to support high loads from structures. Due to this, it is 
necessary to execute deep foundations, which are described in this paper. 
 
In a pratical case, two types of piles are analysed: the precast concrete and 
the “omega” ones. Thesite characteristics and their influence on the 
foundation choice are studied. 
 
Finally, a brief discussion about the technical and economical factors that 
take part in a foundation study. 
 
 
 
 vi 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 5.1: Esforços adicionais nas estacas devido ao adensamento de 
camadas compressíveis (ALONSO, 1989)...................................................10 
Figura 5.2: Atrito Negativo provocado por amolgamento da argila (ALONSO, 
1989) ............................................................................................................11 
Figura 5.3: Sequência executiva da estaca ômega (FUNDESP, 2000) .......18 
Figura 5.4: Sequência executiva das estacas raiz (FUNDESP, 2000) .........20 
Figura 6.1: Seção geotécnica B-B (TEIXEIRA, 2003) ..................................26 
Figura 6.2: Seção geotécnica D-D (TEIXEIRA, 2003)..................................27 
Figura 6.3: Furo de Sondagem representativo do terreno (folha 1 de 2) 
(TEIXEIRA, 2003).........................................................................................28 
Figura 6.4: Furo de Sondagem representativo do terreno (folha 2 de 2) 
(TEIXEIRA, 2003).........................................................................................29 
 
 
 
 
 vii 
LISTA DE FOTOGRAFIAS 
 
Foto 5.1: Estacas pré-moldadas de concreto centrifugado SCAC (SCAC, 
2000) ............................................................................................................14 
 
 
 
 1 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 5.1: Consistência das argilas (TEIXEIRA, 1974) ................................8 
Tabela 5.2: Consistência e resistência das argilas em função da compressão 
simples (DAS, 1985).......................................................................................9 
Tabela 6.1: Cargas de Trabalho recomendadas para as estacas pré-
moldadas (TEIXEIRA, 2003) ........................................................................33 
Tabela 6.2: Cargas de Trabalho recomendadas para as estacas ômega 
(TEIXEIRA, 2003).........................................................................................34 
 
 1 
1 INTRODUÇÃO 
 
A fundação é um elemento estrutural de suma importância nas edificações, 
pois faz a transferência das cargas provenientes da superestrutura ao solo. 
Com o passar dos anos, a engenharia civil vem se especializando cada vez 
mais no estudo destes elementos, visto que o porte das estruturas e o arrojo 
dos profissionais vêm aumentando progressivamente. 
 
Mas a fundação não pode ser analisada isoladamente. Sendo ela, como 
citado anteriormente, o elemento estrutural que absorve os esforços 
oriundos da superestrutura e os transmite ao solo, é importante se 
considerar sempre o conjunto fundação-solo. 
 
Pode-se dizer que são menos problemáticos os casos de fundações 
apoiadas em solos compactos e resistentes, já que nestes tipos de solos 
ocorrem recalques menores e podem ser fundações diretas. Já no caso de 
fundações na presença de solos moles, há uma maior dificuldade em se 
estabelecer o tipo de fundação a ser utilizado, visto que estes solos 
apresentam comportamento heterogêneo e requerem uma fundação mais 
profunda e com maior tecnologia para execução. É necessário vencer a 
camada de solo mole, chegando numa profundidade onde o solo apresente 
resistência suficiente às solicitações provenientes da superestrutura, com 
um recalque tecnicamente tolerável. 
 
 
 2 
2 OBJETIVOS 
 
 
 
 
2.1 Objetivo Geral 
 
Existem regiões no Brasil conhecidas na construção civil por possuírem um 
tipo de solo especial, cuja principal característica é a baixa consistência. 
Dentre essas regiões, pode-se citar a Baixada Fluminense – RJ e a Baixada 
Santista – SP. Este trabalho visa discutir a concepção de projetos de 
fundações neste tipo de solo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2 Objetivo Específico 
 
Este trabalho tem como foco principal o estudo de técnicas, equipamentos e 
materiais empregados nas diferentes soluções possíveis para fundações em 
presença de solos moles, por meio da análise do caso de uma Refinaria de 
Petróleo situada na região de Duque de Caxias – RJ, onde são abordados 
os principais parâmetros (estrutura do solo, técnicas executivas, 
desempenho estrutural da fundação e tempo de execução) para a escolha 
do tipo de fundação desta obra. 
 
 
 
 
 3 
3 METODOLOGIA DO TRABALHO 
 
Este trabalho visa apresentar o estudo das diferentes soluções possíveis 
para fundações em presença de solos moles. 
 
Foi feita uma análise de caso, além de revisão bibliográfica de obras 
existentes, catálogos e teses. 
 
Para o embasamento teórico, onde foram abordadas as características, 
métodos executivos, vantagens, desvantagens das fundações e 
caracterização de solo mole, foram utilizados livros técnicos, catálogos e 
anais de congressos. 
 
Para a análise de caso, foram utilizados relatórios técnicos e informações 
colhidas na empresa executora da obra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 4 
4 JUSTIFICATIVA 
 
A transferência de cargas para solos moles, aliada à preocupação com a 
ocorrência de recalques, tem sido motivo de grande atenção dos 
profissionais da construção civil hoje em dia. 
 
Tal fato decorre dos constantes problemas que vêm sendo apresentados, 
por exemplo, em edificações como as da cidade de Santos – SP, onde está 
havendo uma mobilização dos proprietários para recuperação destas 
estruturas (com ônus altíssimo), para que se evite futuramente o colapso das 
mesmas. Estes casos ocorreram em função da falta de tecnologia na época 
para execução de fundações mais profundas e seguras. 
 
Para que se possa evitar problemas como estes, é necessário um profundo 
conhecimento das técnicas, materiais e equipamentos utilizados nos 
diferentes tipos de fundação que podem ser executadas em presença de 
solo mole com bom desempenho, visto que as tecnologias que propiciam 
isto podem ser consideradas relativamente recentes no Brasil. 
 
 
 
 
 
 
 5 
5 EMBASAMENTO TEÓRICO 
 
 
5.1 Características essenciais para uma fundação 
 
Segundo ALONSO (1991), as fundações em geral, devem ser projetadas de 
modo a garantir as seguintes características: 
 
Segurança: A fundação como conjunto elemento estrutural-solo, deve 
resistir às cargas da superestrutura levando-se em conta os 
coeficientes de segurança determinados por norma. 
 
Funcionalidade: Cada estrutura tem uma finalidade específica, e em 
função desta finalidade, podem admitir recalques menores ou maiores, 
dentro de limites toleráveis tecnicamente. A fundação deverá trabalhar 
de forma a não ultrapassar os recalques permitidos para cada tipo de 
estrutura, de modo a não danificar as características para que foram 
projetadas. 
 
Durabilidade: A fundação deverá apresentar vida útil mínima igual a 
vida útil da estrutura. 
 
Ainda segundo ALONSO (1991), o desempenho das fundações será 
refletido pela forma como as condições de segurança, funcionalidade e 
durabilidade serão atendidas. O mesmo autor declara: “O bom desempenho 
está intimamente ligado ao controle e à garantia da qualidade impostos 
pelas equipes envolvidas com o projeto e a execução da fundação.” 
 
Assim, nota-se que para um bom desempenho da fundação, é necessário 
não só um projeto adequado, mas também um processo de execução 
correto. 
 
 
 6 
5.2 Solos moles ou de baixa consistência - caracterização 
 
Como já citado anteriormente, quando se faz referência à fundação, não se 
está falando apenas do elemento estrutural, mas sim do conjunto elemento 
estrutural - solo. Então, todas as características necessárias à fundação, 
citadas no item anterior, devem ocorrer na presença de qualquer solo, ou 
seja, inclusive na presença de solos moles, que é o objeto de estudo deste 
trabalho. 
 
Para que se possa compreender o que é um solo mole ou de baixa 
consistência,precisa-se discorrer um pouco sobre a classificação dos solos. 
 
“O objetivo da classificação dos solos, sob o ponto de vista de engenharia, é 
o de poder estimar o provável comportamento do solo, ou pelo menos, o de 
orientar o programa de investigação necessário para permitir a adequada 
análise de um problema”. (PINTO, 1996, IN HACHICH). 
 
Segundo PINTO (1996, IN HACHICH), existem várias maneiras de se 
classificar os solos, como, por exemplo, sob o aspecto de sua cor e origem, 
mas sob a perspectiva da engenharia civil, os solos são classificados em 
função das características dos grãos que compõem os mesmos. Faz-se a 
classificação por grupos que apresentam comportamento semelhante. 
 
O mesmo autor comenta ainda que, para se analisar as características das 
partículas, levam-se em conta dois fatores: tamanho dos grãos 
(granulometria) e características dos argilo minerais (comportamento do solo 
em presença de água, medido através dos limites de Atterberg). 
 
Granulometria: o ensaio de granulometria consiste basicamente no 
peneiramento onde se obtém a “porcentagem que passa”, através da 
relação entre o peso de material que passa em cada peneira e o peso 
seco da amostra. Mas existem partículas muito finas que passam pela 
 
 7 
peneira de menor diâmetro e para que se possa determinar a sua 
granulometria é feito o processo de sedimentação. Com a obtenção 
das granulometrias, pode-se então traçar a curva granulométrica do 
solo. 
 
Limites de Atterberg: podem ser feitos os ensaios que determinam os 
teores de umidade relativos à mudança de estado dos solos e têm os 
respectivos nomes desses estados: Limite de Liquidez (através do 
aparelho de Casagrande), Limite de Plasticidade (através do cilindro 
padrão) e Limite de Contração. 
 
A diferença entre o Limite de Liquidez e o Limite de Plasticidade resulta 
justamente no Índice de Plasticidade. É nesse intervalo que o solo apresenta 
comportamento plástico. 
 
Basicamente, em função dos Limites de Atterberg, os índices usuais para 
classificação dos solos são, então, o Limite de Liquidez (LL) e o Índice de 
Plasticidade (LP). 
 
Ainda segundo a análise de PINTO (1996, IN HACHICH), os solos podem 
ser classificados, com base na granulometria e nos Limites de Atterberg (O 
Índice de grupo é a grandeza que relaciona a granulometria com os Limites 
de Atterberg) em: 
 
- Solos granulares: pedregulhos ou areias; 
- Solos lateríticos; 
- Solos finos: siltes e argilas; 
- Solos residuais e transportados; 
- Aterros e Solos Compactados; 
- Solos orgânicos; 
 
 
 8 
Dentre estes tipos de solo, considera-se solo mole ou de baixa 
consistência os solos finos, como alguns tipos de argila e siltes 
argilosos e para que possam ser caracterizados como moles, é necessária 
uma avaliação da sua consistência. 
 
A consistência de um solo pode ser avaliada pelo NSPT e pelo ensaio de 
compressão simples. 
 
5.2.1 NSPT (Índice de Resistência à Penetração) 
 
Segundo TEIXEIRA (1974), argilas e siltes argilosos são classificados em 
função do NSPT (nº de golpes necessários para penetração no solo dos 30 
cm finais do amostrador padrão no ensaio SPT – Standard Penetration Test) 
de acordo com a Tabela 5.1: 
 
Tabela 5.1: Consistência das argilas (TEIXEIRA, 1974) 
NSPT Classificação 
< 2 Muito mole 
2 – 4 Mole 
4 – 8 Média (o) 
8 – 15 Rija (o) 
15 – 30 Muito rija (o) 
> 30 Dura (o) 
 
Assim, concluí-se que em relação ao Índice de Resistência à Penetração 
(NSPT), solos moles são argilas ou siltes argilosos que apresentam NSPT 
menor ou igual a 4. 
 
 
 
 
 
 9 
5.2.2 Compressão simples 
 
Segundo DAS (1985), a consistência das argilas pode ser definida em 
função do ensaio de compressão simples. O mesmo autor correlaciona a 
resistência das mesmas com a sua consistência, conforme mostra a Tabela 
5.2: 
 
Tabela 5.2: Consistência e resistência das argilas em função da compressão simples 
(DAS, 1985) 
qu (kN / m2) Consistência 
0 a 24 Muito mole 
24 a 48 Mole 
48 a 96 Média (o) 
96 a 192 Rija (o) 
192 a 383 Muito rija (o) 
> 383 Dura (o) 
 
qu – tensão última atuante no solo: dividindo este valor por um determinado 
coeficiente de segurança, obtém-se a tensão admissível no solo ou taxa de 
trabalho. 
 
5.2.3 Atrito Negativo 
 
O atrito negativo é um fenômeno que deve ser sempre observado quando há 
uma situação de solo mole. 
 
Segundo ALONSO (1989), quando uma estaca atravessa uma camada de 
solo compressível (obviamente, os solos moles são compressíveis), pode-se 
ter um fenômeno denominado atrito negativo. No caso de estacas verticais 
(Figura 5.1), esse atrito é um acréscimo na carga axial proveniente de um 
recalque da camada compressível. No caso de estacas inclinadas, esse 
 
 10 
recalque provoca também o aparecimento de um esforço de flexão (Figura 
5.1) 
 
Figura 5.1: Esforços adicionais nas estacas devido ao adensamento de camadas 
compressíveis (ALONSO, 1989) 
 
Ainda segundo o mesmo autor, diversas podem ser as causas da ocorrência 
do atrito negativo, dentre elas pode-se citar: 
 
- amolgamento de camada de argila mole sensível; 
- sobrecarga decorrente de um aterro ; 
- recalque de solos sub-adensados em função do peso próprio. 
 
Como o enfoque deste trabalho é o estudo de fundações na presença de 
solos moles, é abordado a seguir o amolgamento de camada de argila mole 
sensível. 
 
Esse fenômeno ocorre na cravação da estaca, onde ocorre um 
deslocamento de argila mole lateralmente, provocando perda de resistência 
da mesma. O valor do atrito negativo é o peso próprio da região amolgada, 
conforme mostra a Figura 5.2. 
 
 
 11 
 
Figura 5.2: Atrito Negativo provocado por amolgamento da argila (ALONSO, 1989) 
 
 
5.3 Fundações diretas 
 
“Fundações rasas ou diretas são assim denominadas por se apoiarem sobre 
o solo a uma pequena profundidade, em relação ao solo circundante”. 
TEIXEIRA E GODOY (1996, IN HACHICH). 
 
As fundações diretas, basicamente Sapatas e Radier, são elementos que 
não apresentam comportamento satisfatório (segurança, funcionalidade e 
durabilidade) quando apoiadas sobre solos moles. Isso ocorre 
principalmente em função da ocorrência de recalques, que se mostram 
excessivos nesses casos pois o solo mole não apresenta resistência 
suficiente para suportar as tensões oriundas da superestrutura e 
transmitidas pelas fundações. 
 
É importante salientar que fundações diretas são desaconselháveis não 
apenas quando apoiadas diretamente em solos moles, mas também quando 
apoiadas em solos mais resistentes porém estes apoiados em solos moles. 
 
Casos clássicos que comprovam este conceito são os edifícios localizados 
em Santos – SP, construídos nas décadas anteriores a 1970 onde não havia 
 
 12 
ainda o conhecimento das fundações profundas. Estes edifícios foram 
construídos sobre uma camada de areia com profundidade de 
aproximadamente 10 m, porém sob esta camada havia uma camada de 
argila mole. 
 
Apesar da fundação estar apoiada sobre uma camada de solo resistente, o 
bulbo de tensões proveniente das sapatas atingiu uma profundidade 
suficiente para adensar a camada de argila mole e gerar recalques que hoje 
em dia, em alguns casos, comprometeram a funcionalidade da estrutura, 
tendo que ocorrer uma recuperação das fundações. 
 
Assim, na presença de solos moles, quando existem cargas elevadas como 
a de prédios altos por exemplo, é tecnicamente desaconselhável o uso de 
fundações rasas ou diretas. Devem ser utilizadas fundações profundas, que 
consigam atingir a profundidade necessária para se encontrar um solo 
seguro. 
 
5.4 Fundações profundas 
 
As fundações profundas podem ser classificadas basicamente em dois tipos: 
estacas e tubulões. Nesse trabalho, serão analisadas apenas as estacas, 
visto que os tubulões não são objeto desse estudo. 
 
“As estacas de sustentação são peças alongadas, cilíndricas ouprismáticas, 
que se cravam ou se confeccionam no solo com o fim de transmitir as cargas 
da estrutura a uma camada profunda e resistente”. CAPUTO (1988). 
 
Segundo DECÓURT (1996, IN HACHICH), as estacas mais utilizadas 
podem ser classificadas basicamente em dois tipos: estacas de 
deslocamento e estacas escavadas. 
 
 
 13 
Como estacas de deslocamento, entendem-se aquelas que não provocam a 
retirada de solo quando da penetração no terreno. Entre elas estão as pré-
moldadas de concreto, as estacas de madeira, metálicas, estaca Franki, 
estaca Ômega, etc. 
 
Como estacas escavadas, entendem-se aquelas que promovem a retirada 
de solo, executadas “in loco” com perfuração do terreno. Nessa classificação 
encontram-se as estacas hélice contínua, estaca raiz, etc. 
 
A seguir são apresentadas as estacas mais utilizadas em presença de solos 
moles. 
 
5.4.1 Estacas pré-moldadas de concreto centrifugado 
 
* Características principais 
 
Conforme catálogo SCAC (2000), estacas pré-moldadas de concreto 
centrifugado (Foto 5.1), como o próprio nome diz, são estacas produzidas na 
fábrica, com adensamento pelo processo de centrifugação e possuem 
algumas características peculiares: 
 
- seções circulares vazadas, com diâmetro variando de 20 a 80 cm. 
 
- seleção criteriosa dos materiais utilizados; 
 
- cura do concreto a vapor e controle rigoroso de materiais utilizados, o que, 
segundo ALONSO (1996, IN HACHICH), possibilita a desforma e a 
estocagem das estacas em um tempo minimizado 
 
- controle de capacidade de carga através da medição de repique elástico e 
ensaio de carregamento dinâmico; 
 
 
 14 
- cravação com martelos e alturas de queda padronizados. 
 
 
 
Foto 5.1: Estacas pré-moldadas de concreto centrifugado SCAC (SCAC, 2000) 
 
 
 
 15 
* Método executivo 
 
O método executivo das estacas pré-moldadas de concreto centrifugado 
consiste na cravação por meio de um martelo acoplado em um bate-estacas, 
com pesos e altura de queda padronizados. Vão sendo aplicados golpes até 
que a mesma atinja a profundidade desejada. É importante que sejam 
respeitados o peso correto do martelo e a altura de queda também, pois 
caso haja aumento excessivo da energia de cravação, pode haver até a 
quebra da estaca. 
 
Estas estacas são fabricadas em módulos de 6 m de comprimento, portanto 
para se chegar a profundidade determinada pelo projetista, há a 
necessidade de se fazer emendas. Essas emendas são soldas que possuem 
um rigoroso controle de qualidade, para que o conjunto estaca não deixe de 
ser monolítico. 
 
* Vantagens 
 
A utilização de estacas pré-moldadas de concreto centrifugado tem como 
principais vantagens: 
 
- maior confiabilidade no desempenho da estaca quando submetida ao 
trabalho, pois, segundo catálogo SCAC (2000), existem controles de 
qualidade como ensaio de carregamento dinâmico e medição do repique 
elástico, que permitem verificar se as cargas admissíveis de projeto das 
estacas estão sendo atendidas “in loco”. Segundo Terayama (2003), o 
ensaio de carregamento dinâmico permite saber qual parcela da carga 
aplicada é absorvida pela ponta da estaca e qual parcela é absorvida pelo 
fuste da estaca (parcela de atrito lateral); a medição do repique elástico 
permite saber qual o deslocamento elástico da estaca e também o 
deslocamento residual. 
 
 
 16 
 - em casos de solos moles (que é o objeto deste trabalho), não há a 
possibilidade de estrangulamento da seção devido ao concreto estar com 
baixa consistência, como ocorre em estacas moldadas in loco. 
 
- por ser um material com rigoroso controle de qualidade na fabricação , o 
seu fck (resistência característica do concreto à compressão) é fiel ao 
estipulado nos catálogos. 
 
* Desvantagens 
 
Dentre as desvantagens das estacas de concreto pré-moldado centrifugado 
podemos citar: 
 
- limitação de pé-direito em função da elevada altura do equipamento de 
cravação; 
 
- não podem ser utilizadas em locais onde a vibração originada pela 
cravação pode ser prejudicial a obras vizinhas, equipamentos, etc; 
 
- também não podem ser utilizadas em casos onde existam camadas 
rochosas (matacões) no subsolo que precisam ser transpostas, pois 
fatalmente quebrarão durante a cravação. 
 
 
 17 
5.4.2 Estacas Ômega 
 
* Características principais 
 
Segundo o catálogo FUNDESP (2000), a estaca ômega é uma evolução da 
estaca hélice contínua, diferenciando-se no deslocamento do solo, que no 
caso da ômega é lateral, não tirando material do furo como a hélice 
contínua. Isso resulta numa melhora do efeito do atrito lateral. 
 
Os diâmetros da estaca ômega variam de 270 a 620 mm. 
 
* Método executivo 
 
Ainda de acordo com o catálogo FUNDESP (2000), consiste na perfuração 
do solo com uma mesa rotativa hidráulica, onde é cravado um trado especial 
denominado ômega. O solo perfurado é empurrado para as paredes do furo. 
 
Após se atingir a profundidade desejada, é injetado concreto sob pressão 
pelo trado enquanto o equipamento de cravação vai sendo retirado (Figura 
5.3). Após a injeção do concreto, é colocada a armadura em forma de gaiola, 
com a ajuda de um pilão vibrador, se necessário. 
 
Essa armadura pode minimizar o efeito de fechamento das paredes do furo, 
quando a estaca é executada na presença de solos moles. 
 
 
 
 18 
 
Figura 5.3: Sequência executiva da estaca ômega (FUNDESP, 2000) 
 
 
* Vantagens 
 
Com base no mesmo catálogo, as vantagens deste uso de estaca são: 
 
- menor consumo de concreto, devido à compactação do terreno; 
 
- não há material escavado; 
 
 19 
- alta produtividade se comparada com estacas pré-moldadas de concreto, 
por exemplo; 
 
- existe menor possibilidade de estrangulamento de fuste da estaca, pois o 
solo é compactado para a lateral do furo, havendo também uma melhoria 
no efeito de atrito negativo. 
 
* Desvantagens 
 
- pode existir uma dificuldade de colocação da armadura no concreto, 
principalmente, se houver solo argiloso, que tende a retirar água do 
concreto, fazendo com que o mesmo fique mais resistente à cravação da 
armadura; 
 
- limitação de pé-direito. 
 
5.4.3 Estacas raiz 
 
* Características principais 
 
Segundo a NBR 6122, a estaca raíz é uma estaca escavada, com injeção de 
argamassa de cimento e areia, que tem função de moldar o fuste. 
De acordo com o catálogo FUNDESP (2000), os diâmetros da estaca raiz 
variam de 80 a 450 mm. Uma de suas principais características é poder 
fazer a perfuração de solos rochosos. 
 
* Método executivo 
 
De acordo com o mesmo catálogo, o solo é perfurado através de 
rotopercussão com lama bentonítica, circulação de água ou ar comprimido. 
Se houver necessidade de perfuração de rochas, podem ser utilizados 
equipamentos especiais. 
 
 20 
Durante a perfuração, todo o furo é revestido com uma camisa metálica. 
Após a perfuração, é colocada a armadura e se inicia a concretagem de 
baixo para cima enquanto vai se retirando a camisa metálica (Figura 5.4.) 
 
* Vantagens 
 
Ainda com fundamentos do mesmo catálogo, as vantagens da estaca raíz 
são: 
 
- praticamente não existe limitação de pé-direito, podendo ser utilizada em 
reforços estruturais; 
 
- mínima vibração; 
 
- menor relação custo / carga, comparada às outras estacas com concreto 
injetado; 
 
- no caso da utilização em presença de solos moles, pode ser usada uma 
camisa “perdida”, que consiste na não retirada do encamisamento 
metálico durante a concretagem, o que não permite a mistura da argila 
com a argamassa da estaca. Assim não há risco de estrangulamento de 
seção. 
 
 
 
Figura 5.4: Sequência executiva das estacas raiz (FUNDESP, 2000) 
 
 21 
* Desvantagens 
 
- se não for feito o procedimento da “camisa perdida” em solos moles 
(embora seja uma exigência da norma NBR 6122), pode haver uma 
mistura do solo com a argamassa da estaca, ocasionandoperda de 
seção lateral da mesma; 
 
- não possui equipamentos de controle de execução, ficando a critério do 
operador o controle da pressão de injeção da argamassa, por exemplo. 
Se houver pressão inferior à necessária, pode haver estrangulamento da 
seção da estaca e se houver pressão superior, pode haver alargamento. 
Assim, uma execução correta da estaca raiz é muito dependente do 
operador. 
 
5.4.4 Estacas escavadas de grande diâmetro 
 
* Características principais 
 
Segundo catálogo FUNDESP (2000), estacas escavadas de grande 
diâmetro ou “estacões” são fundações com diâmetro iguais ou superiores a 
600 mm, podendo chegar a até 3 metros. Podem perfurar qualquer tipo de 
solo e trabalhar acima ou abaixo do lençol freático. 
 
* Método executivo 
 
Baseado ainda no mesmo catálogo, consiste na perfuração do solo com uma 
haste telescópica. Após atingir o lençol freático, é utilizada a aplicação de 
lama bentonítica para estabilização das paredes do furo. 
 
Após se atingir a profundidade desejada, é colocada a armadura com a 
utilização de um guindaste auxiliar. Então, inicia-se a concretagem de baixo 
para cima, com a utilização de um tubo central que tem o auxílio de um funil. 
 
 22 
Para que a lama não se misture ao concreto, existe um mecanismo que 
expele a lama. 
 
* Vantagens 
 
De acordo com o catálogo FUNDESP (2000), as vantagens dos “estacões” 
são: 
 
- elevada capacidade de carga; 
 
- pode atingir grandes profundidades e vencer qualquer tipo de solo; 
 
- na presença de solos moles, a lama bentonítica faz a contenção das 
paredes, não permitindo que o mesmo se misture ao concreto da estaca, 
minimizando a possibilidade de alteração na seção transversal da estaca 
e também reduzindo os efeitos do atrito negativo; 
 
- pode ser executada submersa ou não. 
 
* Desvantagens 
 
- limitação de pé direito; 
 
- por ser uma estaca destinada a absorver esforços de alta magnitude, o 
concreto utilizado para a sua execução deve ser altamente controlado, 
atendendo exigências, segundo catálogo FUNDESP (2000), como: 
 
 
• fck • 20 MPa; 
 
• consumo de cimento • 400 kg / m3; 
 
 
 23 
• “slump” (consistência do concreto, que é obtida através do ensaio de 
abatimento do tronco de cone) 20 mais ou menos 2 cm. 
 
Tais exigências encarecem muito o custo dessa estaca. 
 
- no caso da utilização do estacão, a obra já deve possuir acessos com 
dimensões adequadas e solos devidamente resistentes para comportar o 
equipamento de execução. 
 
 
 
 24 
6 ESTUDO DE CASO 
 
6.1 Caracterização do Empreendimento 
 
Trata-se da ampliação e modernização de uma refinaria, localizada no 
estado do Rio de Janeiro, onde será construída uma nova Unidade de 
Processamento com área aproximada de 140 000 m2. Nesta análise de 
caso, foram abordadas duas áreas para facilitar a compreensão do estudo: 
Área de Processo e Área de Armazenamento. 
 
6.2 Caracterização das áreas 
 
6.2.1 Área de Processo 
 
A área de processo tem aproximadamente 48.000 m2 e é nela que é feito 
todo o processo químico e físico para obtenção do produto final. 
 
6.2.2 Área de Armazenamento 
 
Esta área tem como função o armazenamento do produto final, com duas 
pilhas de volume aproximado de 26.000 m3 cada, com retomadora, esteira 
transportadora e empilhadeira basculante. 
 
6.3 Caracterização do solo local 
 
Tanto a Área de Processo, como a Área de Armazenamento, possuem solos 
semelhantes, portanto foi feita uma única análise para as duas áreas. 
 
Através das seções geotécnicas B-B, D-D (Figura 6.1 e Figura 6.2) e do 
relatório de sondagem SPT (Figura 6.3 e Figura 6.4), ambos representativos 
da situação geral do solo, pode-se ter uma caracterização do mesmo. 
 
 
 25 
Para caracterização do solo local e análise das fundações do 
empreendimento, foi contratada, pela empresa executora da obra uma 
empresa de consultoria especializada na área geotécnica. As informações 
transmitidas a seguir como características do solo e cálculos das fundações 
foram baseadas nos relatórios emitidos por esta empresa, em 2003. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 26 
 
Figura 6.1: Seção geotécnica B-B (TEIXEIRA, 2003) 
 
 
 
 
 
 27 
 
 
Figura 6.2: Seção geotécnica D-D (TEIXEIRA, 2003) 
 
 
 28 
 
 
Figura 6.3: Furo de Sondagem representativo do terreno (folha 1 de 2) (TEIXEIRA, 
2003) 
 
 29 
 
Figura 6.4: Furo de Sondagem representativo do terreno (folha 2 de 2) (TEIXEIRA, 
2003) 
 
 
 
 
 
 
 30 
Como se pode observar, o solo da área em questão caracteriza-se por uma 
camada inicial de aterro, basicamente com solo argiloso micáceo ou silte 
arenoso, com espessura de até 4,5 m. 
 
É importante salientar que sobre este aterro está sendo lançado um outro 
aterro com espessura de até 2,50 m (evidentemente, este novo aterro não 
aparece nos furos de sondagem). Tal solução foi adotada pois tratando-se 
de uma região próxima ao mar, na época de lua cheia há a ocorrência do 
nível máximo de maré, que eleva o nível do lençol freático e pode saturar 
completamente o solo através do efeito da capilaridade. Isso faria com que o 
mesmo perdesse muita resistência, pois a resistência do solo é 
inversamente proporcional à quantidade de água presente nele . 
 
Sob a camada de aterro existente, existe uma espessa camada de argila 
orgânica de até 10 m, com NSPT variando entre 0 e 4, o que de acordo com a 
Tabela 5.1, caracteriza uma argila mole ou muito mole. 
 
Abaixo desta camada, nota-se a presença de uma camada de areia granular 
de aproximadamente 5 m e novamente uma camada de argila, de 
aproximadamente 3 m. Abaixo desta camada já existe solo residual, (onde 
as fundações estão se apoiando) onde o NSPT é mais elevado, 
caracterizando um solo duro. 
 
Em relação ao nível final do aterro que está sendo executado, a camada de 
solo residual se inicia a, no mínimo, 16 m. 
 
O nível do lençol freático está, em relação à cota da boca do furo, entre 0 e 
2,0 m de profundidade. 
 
 
 
 
 
 31 
6.4 Escolha do tipo de fundação 
 
6.4.1 Fundações diretas 
 
Primeiramente, a hipótese de utilização de fundação direta neste 
empreendimento foi completamente descartada pelas seguintes razões: 
 
- por se tratar de uma obra industrial onde a ocorrência de mínimos 
recalques já é problemática ao funcionamento dos equipamentos; 
 
- por ser um solo com uma camada de argila orgânica mole a muito mole a 
uma profundidade onde, mesmo havendo um aterro onde se pudesse apoiar 
uma fundação direta, o bulbo de tensões transmitidas por esta fundação 
adensaria a camada de argila, provocando recalques muito acima dos 
aceitáveis para este tipo de obra. 
 
6.4.2 Fundações profundas 
 
Conforme demonstrado no item anterior, só se pode utilizar nesse projeto 
uma solução em fundações profundas, pois estas possibilitam a 
transposição da camada de argila orgânica e apoio em uma cota segura, 
onde existe um solo residual com resistência suficiente para suportar os 
esforços oriundos das estruturas e transmitidos pelas fundações. 
 
Por determinação do cliente, estipulou-se que seriam usados dois tipos de 
fundações profundas nas áreas objeto deste estudo: estacas pré-moldadas 
de concreto centrifugado para a área de processo e estacas ômega para a 
área de pilhas de coque. As razões para adoção destas soluções serão 
explicadas adiante. 
 
 
 
 32 
* Área de Processo – Estacas pré-moldadas de concreto 
 
Segundo o consultor Terayama (Informação verbal, 2003), por determinação 
do cliente, as fundações para esta área, conforme já mencionado, são 
estacas pré-moldadas de concreto. Isso se deve à espessa camada de 
argila mole existente no subsolo, pois aí foram descartadas estacas do tipo 
moldadas “in loco” (hélice contínua, raiz, omega, etc.) para que não haja a 
possibilidade de estrangulamentodos fustes das estacas. 
 
Tal estrangulamento pode ocorrer pois, quando há a injeção de concreto, (no 
caso das estacas hélice contínua e ômega, por exemplo) a camada de 
argila mole pode acabar se misturando ao mesmo, provocando assim, o 
estrangulamento da seção. As estacas raiz não foram uma opção pois 
houveram casos em outras áreas deste empreendimento em que a empresa 
executante não utilizou a “camisa metálica”, ocorrendo assim, o mesmo 
problema de estrangulamento. 
 
* Área de Armazenamento – Estacas Ômega 
 
Segundo Terayama (Informação verbal, 2003), o cliente optou por utilizar 
nesta área estacas do tipo ômega, pois, em função do cronograma de obras, 
há a necessidade de ser um dos primeiros setores a ficarem prontos, ao 
contrário da área de processos, que já pode ter uma construção mais 
cadenciada. 
 
Como, em comparação à estaca pré-moldada, a estaca ômega apresenta 
uma produção extremamente superior (a primeira produz 70 m / dia e a 
segunda de 300 a 400 m / dia), se justifica a utilização da estaca ômega 
segundo o cliente, mesmo correndo o risco de nesse tipo de solo mole 
ocorrer o estrangulamento das seções. 
 
 
 33 
6.5 Métodos de Cálculo 
 
6.5.1 Área de Processo – Estacas pré-moldadas de concreto 
 
Em função dos tipos de equipamentos que sustentarão, as estacas pré-
moldadas serão solicitadas basicamente por esforços de compressão 
(tanques) e esforços de tração (estruturas muito altas, como torres, por 
exemplo). 
 
As cargas de trabalho recomendadas para as estacas foram (Tabela 6.1): 
 
Tabela 6.1: Cargas de Trabalho recomendadas para as estacas pré-moldadas 
(TEIXEIRA, 2003) 
DIÂMETRO (cm) CARGA DE TRABALHO (tf) 
26 40 
33 65 
38 85 
42 100 
50 140 
 
O cálculo das estacas foi feito através do método Teixeira (sendo 
considerada a interação estaca-solo), onde foram obtidas as cargas de 
ruptura (não esquecendo de se levar em conta o atrito negativo devido ao 
aterro, com espessura de até 2,50 m, que está sendo executado e a 
presença de espessa camada de argila orgânica mole) e os comprimentos 
estimados, sendo obtidos posteriormente as cargas admissíveis nas 
estacas, com utilização de fórmula que contempla um fator de segurança. 
 
O método Teixeira consiste na obtenção da capacidade de carga e 
comprimento estimado da estaca, levando-se em conta, em função do SPT, 
as reações laterais e de ponta da estaca. 
 
 
 34 
O comprimento das estacas varia entre 16 e 26m, sendo o comprimento 
médio de 22 m. As estacas estão se apoiando sobre uma camada de solo 
residual. 
 
6.5.2 Área de Armazenamento – Estacas Ômega 
 
Por estarem basicamente suportando duas pilhas de coque com 
aproximadamente 26.000 m3 cada, as estacas ômega estão trabalhando 
quase totalmente à compressão. 
 
As cargas de trabalho recomendadas para as estacas foram (Tabela 6.2): 
 
Tabela 6.2: Cargas de Trabalho recomendadas para as estacas ômega (TEIXEIRA, 
2003) 
DIÂMETRO (cm) CARGA DE TRABALHO (tf) 
32 48 
37 64 
42 83 
47 104 
52 127 
 
O cálculo das estacas foi feito através do método Teixeira, de maneira 
análoga ao das estacas pré-moldadas, não se desprezando o atrito negativo, 
obtendo-se com a carga de ruptura o comprimento estimado das estacas, 
bem como a carga admissível na estaca através de fórmula que incorpora 
um fator de segurança. 
 
O comprimento das estacas varia entre 12 e 20 m, sendo o comprimento 
médio de 16 m. Da mesma forma que as estacas pré-moldadas de concreto, 
as estacas ômega estão se apoiando sobre solo residual. 
 
Para esta área, estima-se a execução de aproximadamente 1850 estacas. 
 
 35 
6.6 Provas de Carga e Ensaios 
 
O relatório de TEIXEIRA (2003), de acordo com a NBR 6122, recomendou 
que para as cargas de trabalho das estacas pré-moldadas, deverá haver a 
verificação da capacidade de carga das estacas em campo através de 
provas de carga estática e ensaios de carregamento dinâmico (PDA – Pile 
Driving Analyser). 
 
O ensaio de carregamento dinâmico permite saber qual parcela da carga 
aplicada é absorvida pela ponta da estaca e qual parcela é absorvida pelo 
fuste da estaca (parcela de atrito lateral). 
 
A medição do repique elástico permite saber qual o deslocamento elástico 
da estaca e também o deslocamento residual, a partir dos quais pode-se 
inferir a capacidade de carga do elemento. 
 
Os dois métodos, como já dito, permitem, através de equações matemáticas, 
obter a capacidade de carga do conjunto estaca-solo, o que é muito 
vantajoso em caso da presença de solos moles, visto que se trata de um 
solo extremamente vulnerável (sua resistência pode variar com o passar do 
tempo). 
 
Recomendou-se também que para diâmetros inferiores a 33 cm seja 
utilizado martelo de peso maior ou igual a 20,0 kN e para diâmetros 
superiores, martelo com peso maior ou igual a 35,0 kN. 
 
Em virtude da camada de argila orgânica existente no subsolo, recomendou-
se que as estacas ômega também fossem submetidas a provas de carga 
estáticas. 
 
 
 
 
 36 
7 CONCLUSÕES 
 
Neste trabalho foram estudados os tipos mais usuais de fundações 
profundas utilizados na presença de solos moles, justificando-se a não 
utilização de fundações rasas na presença deste tipo de solo. Fez-se 
também uma pequena citação sobre o tubulão, que apesar de ser uma 
fundação profunda, não foi objeto de estudo deste trabalho dadas as suas 
características executivas. 
 
É importante salientar que foi feita uma breve análise e caracterização do 
que é considerado um solo mole, visto que as características do solo 
condicionam a escolha do tipo de fundação mais adequada. Esse tipo de 
solo apresenta baixa capacidade de suporte, não sendo aconselhável o 
apoio da fundação sobre ele, pois neste caso, podem ocorrer recalques 
diferenciais. Estes recalques podem danificar a funcionalidade da 
superestrutura, podendo haver até o colapso da mesma. 
 
No estudo de caso prático apresentado, existe a presença de um solo mole 
ou de baixa consistência, caracterizado pela espessa camada de argila 
orgânica de até 10 m de espessura, com NSPT variando entre 0 e 4. Este tipo 
de solo, só permite a utilização de fundação profunda, visto que a utilização 
de fundações rasas provocaria recalques extremamente danosos à 
superestrutura. Então, foram utilizadas duas soluções de fundação: estaca 
pré-moldada de concreto (na área de processo) e estaca ômega (na área de 
armazenamento). 
 
A estaca pré-moldada é plenamente justificada neste tipo de solo, visto que 
além de possuir um rigoroso controle de fabricação, atingindo com fidelidade 
a resistência estipulada em suas especificações como elemento estrutural, 
possui ensaios de campo para controle de capacidade de carga do conjunto 
estaca-solo, através da medição de repique elástico e ensaios de 
carregamento dinâmico (também são usuais as provas de carga estática). 
 
 37 
 
Além dos pontos vantajosos descritos acima, outro fator importante, é que a 
estaca pré-moldada é uma estaca de deslocamento, que não faz a retirada 
do material, não permitindo que o furo se feche, estrangulando a seção, fato 
muito provável de ocorrer quando existe a retirada de solo. 
 
A estaca Ômega, que foi a outra solução adotada, foi escolhida em função 
da necessidade de se atender o cronograma de obras, visto que a área onde 
foi utilizada essa estaca necessitava ficar pronta mais rapidamente. 
 
A produtividade da estaca ômega é superior à da estaca pré-moldada. A 
primeira apresenta execução de 300 a 400 m / dia, enquanto que a segunda 
apresenta execução de 70 m / dia. 
 
Porém, na presença de solo mole , como toda a estaca moldada in loco, a 
estaca ômega pode apresentar sérios problemas, pois quando o concreto é 
injetado e vibrado, a parede do furo pode ceder e pode haver grave perda de 
seção transversal da estaca, comprometendo sua resistência quando 
submetida às cargas detrabalho. Esse efeito pode ser minimizado através 
da armadura “gaiola” que é colocada antes da concretagem, pois esta dá um 
pouco mais de estabilidade à parede do furo, porém não eliminando 
totalmente a possibilidade de ocorrência do fenômeno descrito acima. 
 
A estaca raíz, que também é uma das estacas objeto deste trabalho, é uma 
estaca moldada “in loco”, que também pode apresentar problemas quando 
executadas na presença de solo mole, pois se não for utilizada a “camisa 
perdida” ( e existem empresas que não a utilizam para “economizar”, embora 
seja uma exigência de Norma), pode haver a mistura do concreto com o solo 
das paredes do furo, ocasionando perda de seção transversal na estaca. 
Além disso, esse fenômeno também pode ocorrer se a pressão de injeção 
do concreto for inadequada. É importante salientar que esta pressão é 
 
 38 
determinada pela experiência do operador, sem equipamentos precisos de 
medição, o que não possibilita resultados confiáveis. 
 
A estaca escavada de grande diâmetro, ou estacão, também é uma estaca 
moldada in loco, e pode apresentar os mesmos problemas de 
estrangulamento de seção das estacas raiz e ômega. Além disso, é uma 
estaca que apresenta elevado custo, em função da mobilização de seus 
equipamentos de execução, que são de grande dimensão. 
 
Assim, pode-se observar que a melhor solução para o estudo de caso 
prático deste trabalho, seria a utilização de estacas pré-moldadas nas duas 
áreas (área de processo e área de armazenamento). A utilização da estaca 
ômega na área de armazenamento, não é a solução ideal tecnicamente, 
mas em função da necessidade de produção para esse setor, pode ser 
utilizada, com especial atenção na sua execução e com execução posterior 
de provas de carga para confirmação de sua capacidade de carga. 
 
 39 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
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Ed. Edgard Blucher. São Paulo, 1991. 
 
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execução de fundações: procedimento. Rio de Janeiro, 1996. 
 
CAPUTO, HOMERO PINTO. Mecânica dos Solos e Suas Aplicações. Vol. 
1. Ed. Livros Técnicos e Científicos. São Paulo, 1988. 
 
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HACHICH, WALDEMAR. Fundações – Teoria e Prática. Ed. Pini. São 
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TEIXEIRA, ALBERTO HENRIQUES. Tema I – A Padronização da 
Sondagem de Simples Reconhecimento. ANAIS DO V CONGRESSO 
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