estacio fundações aula 10 fundação indireta

Prévia do material em texto

12/11/2019
1
12/11/2019
2
NBR 6122 – Fundação profunda
Elemento de fundação que transmite a carga ao terreno pela base (resistência de
ponta), por sua superfície lateral (resistência de fuste) ou por uma combinação das
duas, e que está assente em profundidade superior ao dobro de sua menor dimensão
em planta, e no mínimo 3 m, salvo justificativa. Neste tipo de fundação incluem-se:
1. estacas,
2. tubulões e
3. caixões.
Quando o solo superficial não tem capacidade de suporte do lençol freático que esta muito
alto, usa-se o solo mais profundo para apoiar as cargas estruturais.
Fundações profundas são mais caras que as rasas.
Quando as cargas são elevadas pode-se usar bloco de concreto e várias estacas.
12/11/2019
3
Este tipo de fundação deve ser assentada em profundidade superior ao dobro de sua
menor dimensão em planta e no mínimo 3 metros, salvo justificativa.
12/11/2019
4
12/11/2019
5
• Estacas de Deslocamento (cravadas) – sem retirada de solo
• Estacas com Deslocamento – com retirada de solo
12/11/2019
6
NBR 6122/2010
Elemento de fundação profunda executado inteiramente por equipamentos ou
ferramentas, sem que, em qualquer fase de sua execução, haja descida de operário. Os
materiais empregados podem ser: madeira, aço, concreto pré-moldado, concreto moldado
in situ ou mistos.
São:
a) Com deslocamento ou cravadas
b) Sem deslocamento ou escavadas
Quando as camadas de solo são
compressíveis e com baixa resistência,
utiliza-se estacas para alcançar e apoiar a
fundação no topo rochoso (a).
Quando a rocha está em camadas muito
profundas, a estaca transmite as cargas
gradualmente ao longo do seu comprimento
e ponta (ou base) (b).
As estacas também podem ser adotadas em
obras que transmitirão esforços horizontais
(flexão) além dos esforços verticais de
compressão (c).
12/11/2019
7
As estacas podem ultrapassar os solos
expansivos ou colapsíveis, em busca de
solos mais estáveis e resistentes (d).
Algumas construções como torres de
transmissão e plataformas de petróleo
transmitem esforços de tração para as
estacas (e).
As estacas utilizadas em locais propensos à
erosão como encontro de pontos e píeres, já
que as fundações rasas perderiam o apoio e
entrariam em ruptura por deslocamentos
excessivos (f)
12/11/2019
8
Estacas moldadas in loco
As estacas moldadas in loco são executadas enchendo-se de concreto perfurações
previamente executadas no terreno, através de escavações ou de deslocamento do solo pela
cravação de soquete ou de tubo de ponta fechada.
Estas perfurações, quando escoradas, podem ter suas paredes suportadas por revestimento a
ser recuperado ou a ser perdido, ou por lama tixotrópica.
Só se admite a perfuração não suportada em terrenos coesivos, acima do lençol d’água,
natural ou rebaixado.
Estas estacas podem ainda apresentar base alargada.
Capacidade de carga
As fórmulas de capacidade de carga de fundações profundas consideram:
• Resistência de ponta da estaca;
• Resistencia de superfície (atrito).
Fórmulas dinâmicas
São métodos de estimativa da capacidade de carga de estacas cravadas à percussão,
baseados na observação do seu comportamento durante a cravação.
São em função da nega.
Nega é definida em campo em função da recusa da estaca penetrar no solo.
É a forma mais importante e prática de se controlar o estaqueamento de tal forma a se obter 
uma cravação com comportamento uniforme.
12/11/2019
9
Fórmula de Brix
𝑅 =
1
𝑚
∗
𝑃 ∗ 𝑄 ∗ ℎ
𝑃 + 𝑄 ∗ 𝑙
R= capacidade de carga admissível da estaca (N)
Q= peso da estaca (kN)
h= altura de queda do pilão (m)
l= nega fixada em x (cm) por 10 golpes de pilão
P= peso do pilão (N)
m= coeficiente de segurança
Método estático
É baseado no equilíbrio entre a carga aplicada pela estrutura e o peso próprio da estaca ou
tubulão e a resistência oferecida pelo solo
𝑄 + 𝑊 = 𝑄 , + 𝑄 ,
𝑄 = 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑑𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑐𝑎 𝑜𝑢 𝑡𝑢𝑏𝑢𝑙ã𝑜 [N]
𝑊= peso próprio da estaca ou tubulão [N]
𝑄 , = capacidade de carga da ponta ou base [N]
𝑄 , = capacidade de carga o fuste [N]
12/11/2019
10
Material Penetração na 
camada 
resistente (m)
Carga admissível (kN)
Diâmetro da ponta (cm)
15 20 25 30 35
Madeira
3 100 150 200 300 400
4 150 200 300 400 500
5 - 300 400 500 600
Cargas admissíveis e penetrações de estacas de madeira (DIN 4026)
12/11/2019
11
12/11/2019
12
Tipo de estaca
de concreto
Tensão do 
concreto
(MPa)
Dimensões 
(cm)
Carga
(kN)
Carga 
máxima
(kN)
OBS.
Quadrada
maciça
6 a 10 20x20
25x25
30x30
35x35
250
400
550
750
400
600
900
1200
L=8 m
Circular com
furo central
9 a 12 22
25
29
33
300
450
600
700
400
450
750
800
L= 10 m
protendida 10 a 14 20
25
33
300
500
800
350
600
900
L=12 m
centrifugada 10 a 14 20
26
33
42
50 
60
250
400
600
900
1300
1700
300
500
750
1150
1600
2100
L= 12 m
12/11/2019
13
Prensagem hidráulica
vibração
12/11/2019
14
O que fazer quando houver a necessidade de avançar com a perfuração abaixo do nível da
água?
Nestes casos, são utilizados fluidos estabilizantes para evitar a invasão de água no furo e o
desmoronamento.
Como estabilizante há a lama bentonítica ou o polímero, pois possuem densidade maior que
da água e formam uma fina camada em torno da perfuração até a conclusão da
concretagem.
A estaca escavada com estabilizante é conhecida também como “estacão”, associação feita
por causa dos grandes diâmetros alcançados pela perfuratriz dotada de caçamba, para
escavação de solo, e trado com bits de tungstênio, para escavação de rochas brandas.
Neste tipo de estaca, a concretagem submersa é a técnica adotada para lançar o concreto de
baixo para cima por meio do tubo tremie ou tremonha, o que fará com que o concreto, mais
denso (maior peso específico), expulse a lama.
12/11/2019
15
• Estaca cravada por percussão
Tipo de fundação profunda em que a própria estaca ou um molde é introduzido
no terreno por golpes de martelo (por exemplo: de gravidade, de explosão, de
vapor, de diesel, de ar comprimido, vibratório). Em certos casos, esta cravação
pode ser precedida por escavação ou lançagem.
• Estaca cravada por prensagem
Tipo de fundação profunda em que a própria estaca ou um molde é introduzido
no terreno através de macaco hidráulico.
• Estaca escavada, com injeção
Tipo de fundação profunda executada através de injeção sob pressão de
produto aglutinante, normalmente calda de cimento ou argamassa de cimento
e areia, onde procura-se garantir a integridade do fuste ou aumentar a
resistência de atrito lateral, de ponta ou ambas. Esta injeção pode ser feita
durante ou após a instalação da estaca.
12/11/2019
16
• Estaca tipo broca
Tipo de fundação profunda executada por perfuração com trado e posterior concretagem.
• Estaca apiloada
Tipo de fundação profunda executada por perfuração com o emprego de soquete. Nesta Norma, 
este tipo de estaca é tratado também como estaca tipo broca.
Nota: Tanto a estaca apiloada como a estaca escavada, com injeção, incluem-se em um tipo
especial de estacas que não são cravadas nem totalmente escavadas.
• Estaca tipo Strauss
Tipo de fundação profunda executada por perfuração através de balde sonda (piteira), com uso
parcial ou total de revestimento recuperável e posterior concretagem.
a) Estacas Cravadas ou de Deslocamento
As estacas de deslocamento são aquelas introduzidas no terreno por meio de algum processo
que não promova retirada de solo. São as mais utilizadas no Brasil.
 Estacas pré – moldadas de concreto;
 Estacas Metálicas;
 Estacas de Madeira;
 Estacas Franki;
• As vantagens das estacas cravadas ou de deslocamento são:
• Alta produtividade.
• Monitoração das estacas.
• Baixíssima remoção de solo.
• Dispensa a necessidade de máquinas auxiliares.
• Aumento das tensões laterais, melhorando as condições de atrito.
• Redução do volume concreto das estacas.
12/11/2019
17
Desvantagens das estacas cravadas ou de deslocamento:
• mais onerosas;
• dificuldade na variação e ajuste do comprimento;• poderem ser danificadas por excessiva energia de cravação;
• inadequadas em solos contendo elementos ou blocos duros;
• espaço em estaleiro antes da cravação;
• não poderem ser cravadas com grande diâmetro ou em condições de limitação do pé
direito;
• provocam ruído e vibrações e deformação do terreno;
• perturbação do terreno que pode levar a reconsolidação e desenvolvimento de atrito
negativo nas estacas;
• subida (expulsão) de estacas anteriormente cravadas, quando a penetração da ponteira
destas estacas, na camada de apoio, não foi suficiente para mobilizar a necessária
resistência às forças de levantamento;
• levantamento e perturbação do terreno envolvente pode causar dificuldades e ter
repercussões nas estruturas vizinhas.
12/11/2019
18
por percussão (golpes de martelo por gravidade), 
prensagem (com macaco hidráulico) ou
vibração. 
12/11/2019
19
Com altura de queda definida, inicia-se a cravação contando o número de golpes para
penetração de 1,00 m, de tal forma que ao final da gravação obtém-se o “DIAGRAMA e a
ENERGIA DE CRAVAÇÃO”
A forma desse diagrama pode ser comparada com a forma do diagrama de SPT ao longo da
profundidade para observar a compatibilidade ou não com a sondagem.
Observando o diagrama de cravação próximo do comprimento previsto de projeto, inicia-se a
obtenção da “NEGA”.
Nega é o deslocamento permanente da estaca para 10 golpes do martelo com a mesma
altura de queda (NBR 6122/2010)
Mas ainda hoje a nega, definida em campo em função da recusa da estaca penetrar no solo é
a forma mais importante e prática de se controlar o estaqueamento de tal forma a se obter
uma cravação com comportamento uniforme.
Repique, é obtido ao final da cravação, traçando uma reta de referência e depois mantendo o
lápis na estaca durante o golpe.
12/11/2019
20
Estacas de madeira
Os troncos retilíneos são cravados no solo e é indicada para fundações submersas.
Atualmente, no Brazil não são muito usadas, a não ser em obras provisórias.
São principalmente de ipê, peroba e aroeira (eucalipto para fundações provisórias);
Material Penetração na 
camada 
resistente (m)
Carga admissível (kN)
Diâmetro da ponta (cm)
15 20 25 30 35
Madeira
3 100 150 200 300 400
4 150 200 300 400 500
5 - 300 400 500 600
Cargas admissíveis e penetrações de estacas de madeira (DIN 4026)
• Vantagens: Duração prolongada quando mantida permanentemente abaixo do nível de água e podem ser emendadas
desde que se garanta a integridade da estaca.
• Desvantagens: As estacas de madeira geram grande vibração durante sua cravação. Devem ser tomados cuidados quando
a estaca fica exposta a flutuação do nível da água pois podem surgir ação de fungos e bactérias. O comprimento para
este tipo de estaca é limitado a 12 metros. Dificuldade de encontrar.
12/11/2019
21
De acordo com a NBR 6122/2010, as estacas metálicas podem ser por perfis laminados ou
soldados, tubos de chapas dobradas (seção circular, quadrada ou retangular), tubo sem
costura e trilhos. As estacas de aço devem resistir à corrosão pela própria natureza do aço ou
por tratamento adequado porém dispensam tratamento se estiverem inteiramente
enterradas em terreno natural. Quando da realização de obras especiais como marítimas,
metro, etc, as estacas devem receber tratamento especial para a sua proteção.
Podem ser cravadas com um martelo de queda livre desde que a relação do peso do pilão e o
peso da estaca não seja menor do que 0,5 m e nem o martelo tenha peso inferior a 10 kN.
Vantagens: As estacas metálicas podem ser emendadas, possuem pouca vibração durante
sua cravação, conseguem atravessar camadas resistentes do solo e atingem grandes
profundidades.
Desvantagens: Elevado custo se comparadas com outros tipos de estacas. Porém, cada vez
mais, vem ganhando condições de concorrência com outros tipos no país. Apresentam
grande risco de corrosão ou oxidação se não forem bem tratadas.
12/11/2019
22
12/11/2019
23
Estacas de pré-moldadas de concreto
Podem ser de concreto armado ou protendido e concretadas em formas horizontais ou
verticais. São cravadas no solo através de bate estacas.
O dimensionamento estrutural das estacas de concreto deve ser feito com base nas
especificações que constam na ABNT NBR 6118 e na NBR 9062, limitando o fck a 40 MPa,
tanto para as pré-moldadas quanto para as pré-fabricadas.
Em ambas, nas extremidades da estaca deve ser realizado um reforço de armadura
transversal, levando em conta as tensões provenientes da cravação.
O reaproveitamento é permitido, desde que o comprimento mínimo da sobra seja de 2 m. Só é
possível utilizar um segmento por estaca, devendo ser sempre o primeiro elemento a ser
cravado.
O martelo não pode ser inferior a 2 t e deve apresentar um peso mínimo que seja igual a 75%
do total da estaca projetada.
No caso de estacas que apresentam carga de trabalho que varia entre 70 e 130 t, o peso do
martelo não pode ser menor que 40 t.
12/11/2019
24
Carga admissível em kN
Vantagens: 
As estacas pré moldadas de concreto têm boa capacidade de carga e boa resistência de
esforços de flexão e cisalhamento. Além disso, por serem produzidas em fábricas
apropriadas tem uma boa qualidade do concreto e é controlada e fiscalizada por
laboratórios.
Desvantagens: 
As estacas pré-moldadas de concreto geram grande vibração no solo durante a sua
cravação que deve ser realizada com um martelo de material elástico para não danificar a
cabeça da estaca.
Não ultrapassa camadas de solos resistentes. Por serem de concreto armado ou
protendido, têm alto peso próprio limitando as seções e comprimentos em função do
transporte e cortes e emendas são de difíceis execuções.
12/11/2019
25
Estacas pré-moldadas de concreto: 
(a)a (d) seções típicas; 
(e) seção longitudinal com armadura; 
(f) estaca com furo central e anel de emenda
Emendas dos elementos pré-
moldados de concreto.
Comprimentos entre 6 e 12 m
Em obras com elementos de grandes
diâmetros e estacas longas, é
preferível o uso de estacas
protendidas para evitar quebras
durante o manuseio.
12/11/2019
26
12/11/2019
27
12/11/2019
28
• Vantagens
Boa capacidade de carga e boa resistência de esforços de flexão e cisalhamento.
Alta qualidade dos elementos de fundação;
Boa execução em solos moles e com lençol freático próximo ao nível do solo;
Contribui com uma obra mais limpa e um canteiro mais organizado;
Custo baixo quando comparado a outros tipos de estaca;
Execução simples e prática.
• Desvantagens:
Por serem de concreto armado ou protendido, têm alto peso próprio limitando as seções e
comprimentos em função do transporte e cortes e emendas são de difíceis execuções.
Produtividade baixa quando comparada a outros tipos de estacas;
Produz muita vibração e ruídos conforme o tipo de equipamento utilizado para cravação;
As estacas podem quebrar durante a cravação, quando encontram uma camada de solo muito
resistente, matacões ou rocha.
Tipo de estaca
de concreto
Tensão do 
concreto
(MPa)
Dimensões 
(cm)
Carga
(kN)
Carga 
máxima
(kN)
OBS.
Quadrada
maciça
6 a 10 20x20
25x25
30x30
35x35
250
400
550
750
400
600
900
1200
L=8 m
Circular com
furo central
9 a 12 22
25
29
33
300
450
600
700
400
450
750
800
L= 10 m
protendida 10 a 14 20
25
33
300
500
800
350
600
900
L=12 m
centrifugada 10 a 14 20
26
33
42
50 
60
250
400
600
900
1300
1700
300
500
750
1150
1600
2100
L= 12 m
12/11/2019
29
Tipo de fundação profunda caracterizada por ter uma base alargada, obtida introduzindo-se
no terreno uma certa quantidade de material granular ou concreto, por meio de golpes de
um pilão. O fuste pode ser moldado no terreno com revestimento perdido ou não ou ser
constituído por um elemento pré-moldado.
A estaca Franki é um tipo de fundação profunda que apresenta grande capacidade de carga e
pode alcançar grandes profundidades.
São executadas enchendo-se de concreto as perfurações executadas por meio da cravação
de um tubo de ponta fechada com o auxílio de um bate-estacas. A armadurae o concreto são
inseridos na estaca à medida que o tubo vai sendo retirado do solo.
Vantagens: Suportam grandes cargas e podem atingir grandes profundidades. Por ter uma
grande área da base e ter uma superfície muito rugosa no fuste (lateral), apresentam grandes
resistência de ponta e lateral.
Desvantagens: A estaca tipo Franki causa grande vibração durante sua cravação e um grande
tempo de execução, demandando maiores custos com equipamentos e mão de obra.
12/11/2019
30
Estaca Franki
12/11/2019
31
Estacas com deslocamento ou escavadas
NBR 6122/2010
Tipo de fundação profunda executada por escavação mecânica, com uso ou não de lama
bentonítica (fluido estabilizante), de revestimento total ou parcial, e posterior
concretagem.
As estacas escavadas são tipo Strauss, trado rotativo, hélice contínua, Mega e estacas raiz.
Cargas admissíveis elevadas acima de 10 MN
Escavadas (sem deslocamento):
As estacas escavadas são aquelas em que ocorre a retirada de material em sua perfuração no
solo. São do tipo moldada “in loco” e podem ser realizadas com ou sem revestimento, com ou
sem a utilização de fluido estabilizante. Podem ser estacas do tipo Strauss, trado rotativo,
hélice contínua e estacas raiz.
As vantagens das estacas escavadas são:
• O fato de retirar o material permite sua análise e por não provocar vibração, causa poucos
danos ao entorno. Podem atingir grandes profundidades, mesmo com água.
• Ausência de vibração no terreno pois a escavação se faz por rotação, podendo ser
executadas próximos a divisas sem causar problemas ao vizinho.
• Conhecimento imediato e real de todas as camadas atravessadas de solo e possibilidade de
uma segura avaliação de capacidade de carga da estaca, mediante a coleta de amostra e
seu eventual exame em laboratório.
• Grande mobilidade, versatilidade e produtividade.
• Atingem grandes profundidades e suportam grandes cargas.
• Capazes de serem executadas mesmo em presença de água com o uso de revestimento ou
camisa metálica.
12/11/2019
32
Estaca executada por perfuração através de piteira, com uso parcial ou total de revestimento
recuperável e posterior concretagem in loco. A execução requer um equipamento
constituído de um tripé de madeira ou de aço, um guincho acoplado a um motor
(combustão ou elétrico), uma sonda de percussão munida de válvula em sua extremidade
inferior, para a retirada de terra, um soquete com aproximadamente 300 kg, tubulação de
aço com elementos de 2 a 3 metros de comprimento, rosqueáveis entre si, um guincho
manual para retirada da tubulação, além de roldanas, cabos de aço e ferramentas.
As estacas Strauss são escavadas por sonda ou piteira apoiada em tripé, com a inserção de
revestimento metálico provisório e retirada durante o apiloamento do concreto, conforme
as etapas descritas na Figura 2.20.
12/11/2019
33
As estacas Strauss são estacas escavadas pois para serem inseridas no terreno é necessária
remoção prévia do solo.
A estaca tipo Strauss se caracteriza por ser moldada in loco e são executadas enchendo-se de
concreto as perfurações que foram escavadas.
Vantagens: Não produz vibrações durante sua execução. Quando acima do nível da água, a sua
execução é considerada relativamente fácil.
Desvantagens: Capacidade de carga baixa quando comparada a uma estaca pré-moldada de
concreto. É de difícil cravação em solo resistente e difícil execução abaixo do nível de água.
Geralmente produz muita lama. O cliente as vezes se sente desconfortável devido ao aspecto
visual da lama.
12/11/2019
34
A execução da estaca Franki
consiste na cravação, com bate-
estacas, de um tubo de ponta
fechada com uma bucha de solo
seco. Ao atingir a cota de apoio
estimada, esta bucha é apiloada
formando um bulbo como base da
estaca. Na sequência, é inserida a
armadura e efetuada a
concretagem com a retirada do
tubo metálico
12/11/2019
35
Estaca trado rotativo
As estacas trado rotativo são executadas por meio de um torque. O solo é retirado quando o trado se enche e
quando a cota de assentamento é atingida. A concretagem da estaca se inicia após a limpeza do furo e o
apiloamento da base com brita e realizada preferencialmente com concreto autoadensável.
Vantagens: As estacas trado rotativo não produzem vibrações no terreno e podem ser executadas próximas as
divisas. O equipamento possibilita coletar amostras do solo escavado e atingir grandes profundidades não
produzindo muita sujeira na obra.
Desvantagens: A resistência de ponta não contribui com a capacidade de carga da estaca e seu uso é indicado
geralmente somente para solos coesos e acima do nível de água.
12/11/2019
36
As estacas hélice contínua, atualmente o tipo mais utilizado no mundo. Isso se dá pelo
monitoramento e pela qualidade da execução, porém, seu custo pode ser elevado para
grandes diâmetros, já que aumenta o porte do equipamento.
A estaca Hélice Contínua é um tipo de fundação profunda executada com equipamento
de trado helicoidal contínuo que realiza a concretagem da estaca simultaneamente à
retirada do solo. A estaca tipo hélice contínua se caracteriza por ser moldada in loco e
por ter a armadura colocada somente após o lançamento do concreto.
As estacas hélice contínua são monitoradas por equipamentos eletrônicos garantindo
maior controle na execução e na segurança dos elementos da fundação.
Um trado contínuo é introduzido no solo em velocidade constante até atingir a
profundidade de projeto, para então ser retirado, injetando o concreto
simultaneamente por um tubo interno ao trado. O concreto deverá ser fluido o
suficiente para a inserção da armadura parcial, ou seja, o comprimento não precisa ser
o mesmo da profundidade da estaca.
12/11/2019
37
Equipamentos comuns permitem executar estacas com diâmetro de 0,3 a 1,20 m e 
comprimentos de 15 a 30 m.
12/11/2019
38
Por ser uma estaca escavada, não causa vibrações nos terrenos adjacentes evitando
problemas que possam incomodar a vizinhança. Este tipo de estaca apresenta ainda grande
velocidade de execução e uma menor geração de ruídos e sujeiras no canteiro de obras.
As estacas hélice contínua são executadas por meio do uso de uma haste tubular que
possui uma hélice que é introduzida no terreno pela aplicação de um torque. Permite uma
monitoração eletrônica de suas etapas de execução como a profundidade atingida,
velocidade de rotação e descida do trado.
É uma estaca escavada e portanto não causa vibrações no terreno.
A estaca hélice contínua têm diâmetro de 70 a 150 cm de acordo com os principais
equipamentos disponíveis no mercado.
Vantagens da Estaca Hélice Contínua
• Alta produtividade comparada a outros tipos de estacas de fundação.
• Alta capacidade de carga das estacas.
• Não gera vibrações no terreno. Mesmo assim, recomenda-se a realização de
um laudo técnico nas edificações vizinhas para evitar futuros problemas.
• Conta com monitoramento eletrônico em toda a sua execução, controlando
a profundidade, a inclinação e verticalização do trado helicoidal, velocidade
de rotação e avanço do trado, dentro outros.
• Podem ser executadas estacas de grande profundidade, até 38 metros
aproximadamente.
• Podem ser executadas acima ou abaixo do lençol freático.
• Atingi grandes profundidades
• Penetra camadas resistentes do solo (pode atravessar camadas de solo com
SPT = 50).
12/11/2019
39
Desvantagens da Estaca Hélice Contínua
• É um equipamento grande e por isso necessita de uma área ampla na obra e
de terreno plano ou pouco inclinado para a sua instalação.
• Não podem ser executadas em terrenos com presença de rochas e
matacões.
• Custo relativamente alto se comparado a outros métodos de execução de
fundações devido a mobilização dos equipamentos.
Etapas de execução da Estaca Hélice Contínua
1. Perfuração: A escavação da estaca hélice contínua é feita por meio da rotação da hélice
pela aplicação de torque até a profundidade estabelecida em projeto. A hélice não deve
ser retirada do solo em momento algum até que se atinja a profundidade desejada. Isso
garante a estabilidade do furoaté a concretagem tanto em solos coesivos como arenosos,
na presença ou não de lençol freático.
2. Concretagem: A concretagem ocorre antes da colocação da armadura e deve ser iniciada
após ser atingida a profundidade de projeto. O concreto deve ser bombeado pela haste
central do trado ao mesmo tempo em que se é retirado o solo escavado. Neste momento,
não deve haver rotação do trado. De acordo com a NBR 6122/2010, o concreto deve
apresentar resistência característica (fck) de 20 MPa.
3. Colocação da armadura: Na execução da estaca hélice contínua, a armadura só pode ser
colocada após a realização da concretagem. Deve ser introduzida por gravidade ou com o
auxílio de um pilão de pequena carga.
12/11/2019
40
Estaca tipo Hélice com deslocamento do solo – estaca Omega e Atlas.
A estaca Ômega é uma estaca de concreto moldada “in loco”, com ausência de vibrações e
sem a extração do material, ocorrendo, para tanto, um deslocamento lateral eficiente do
solo, melhorando a resistência lateral no fuste, principalmente, nos solos arenosos e
siltosos. Apresenta uma excelente produtividade.
Podem ser executadas com diâmetros superiores a 0,3 m e comprimentos até 35 m.
12/11/2019
41
Atingida a profundidade desejada, pode-se colocar a armadura pelo interior da haste central
vazada ou realizar o bombeamento do concreto (fck = 20 MPa e slump de 200 ±20 mm) com
colocação posterior da armadura. Esse bombeamento é feito simultaneamente com a
remoção da ferramenta de perfuração com rotação no mesmo sentido da perfuração. Durante
a extração da hélice, a velocidade é lenta e aciona novamente o dispositivo que promove o
deslocamento lateral do solo.
As principais vantagens do sistema Ômega são: 
• A ausência de vibrações, 
• a não retirada de solo e 
• o deslocamento lateral eficiente do solo, que permite uma sensível melhoria da
mobilização da resistência lateral ao longo do fuste, principalmente, nos solos arenosos e
siltosos.
• A carga admissível pode entre 600 kN a 2 MN
12/11/2019
42
12/11/2019
43
Estaca Raiz
As estacas raiz são escavadas com equipamento de rotação com circulação de água, lama
bentonítica ou ar comprimido. Tem forma circular e diâmetro de até 410 mm. A armadura
neste tipo de fundação profunda é inserida após a conclusão da perfuração com revestimento
total do furo. Posteriormente, o furo é preenchido com argamassa com o uso de um tubo de
injeção geralmente de PVC, de baixo para cima.
As estacas tipo raiz que são elementos esbeltos, mas com elevada capacidade de carga, devido
à injeção de argamassa no solo e pela inserção de armadura integral ao longo da estaca. Uma
perfuratriz de pequeno porte é usada para inserir tubos metálicos recuperáveis com circulação
de água até a cota de projeto, para, então, inserir a armadura e injetar a argamassa
Estaca Raiz
As estacas raiz são escavadas com equipamento de rotação com circulação de água, lama
bentonítica ou ar comprimido. Tem forma circular e diâmetro de até 410 mm. A armadura
neste tipo de fundação profunda é inserida após a conclusão da perfuração com revestimento
total do furo. Posteriormente, o furo é preenchido com argamassa com o uso de um tubo de
injeção geralmente de PVC, de baixo para cima.
Vantagens: Podem perfurar e atravessar qualquer tipo de terreno, como matacões, rochas,
concreto, etc. Ausência de vibração no terreno e podem ser executadas em locais de difícil
acesso, utilizando pequeno espaço para a realização do serviço.
Desvantagens: Custo relativamente elevado quando comparado a outros tipos de fundações.
Geram grande desperdício de água e demandam alto consumo de cimento e ferragens.
Por fim, as estacas tipo raiz que são elementos esbeltos, mas com elevada capacidade de
carga, devido à injeção de argamassa no solo e pela inserção de armadura integral ao longo da
estaca. Uma perfuratriz de pequeno porte é usada para inserir tubos metálicos recuperáveis
com circulação de água até a cota de projeto, para, então, inserir a armadura e injetar a
argamassa
12/11/2019
44
Estaca omega
Estaca Raiz
12/11/2019
45
Estaca Strauss
Em obras de grande porte, é comum ter a necessidade de embutir a estaca em rocha, e uma
das formas de escavar é usando uma perfuratriz hidráulica com sistema de circulação reversa
e brocas fresadas (rochas brandas) ou com botões de tungstênio (rochas duras). Tanto os
estacões como as estacas escavadas em rocha são destinadas a obras de médio a grande
porte, pois necessitam de espaço, logística controlada e apresentam um custo elevado.
Estacas escavadas em rocha com circulação reversa
12/11/2019
46
NBR 6122/2010
Elemento de fundação profunda, cilíndrico, em que, pelo menos na sua etapa final,
há descida de operário. Pode ser feito a céu aberto ou sob ar comprimido
(pneumático) e ter ou não base alargada. Pode ser executado com ou sem
revestimento, podendo este ser de aço ou de concreto.
No caso de revestimento de aço (camisa metálica), este poderá ser perdido ou
recuperado.
Os tubulões são elementos de fundação profunda que tem formato cilíndrico em que há a
necessidade de descida de operário (poceiros) para a execução de sua base.
Os tubulões podem ter ou não base alargada e serem executados com ou sem revestimento
que podem ser de aço ou de concreto.
Os tubulões trabalham com:
• altas cargas, como nos edifícios,
• Solo raso de boa resistência
• Lençol freático baixo
Os tubulões somente recebem esforços verticais.
Executado acima do lençol freático ou NA ou abaixo caso não haja risco de desmoronamento.
Executado em solos coesivos.
Os tubulões se dividem em tubulões a céu aberto e a ar comprimido.
12/11/2019
47
No sistema Chicago a escavação é feita com pá, em etapas, as paredes são escoradas com 
pranchas verticais, ajustadas por meio de anéis de aço. 
No sistema Gow, o escoramento é feito com cilindros telescópicos de aço cravados á 
percussão.
Tubulão a céu aberto
Os tubulões a céu aberto são elementos estruturais de fundação constituídos concretando-se
um poço aberto no terreno, geralmente dotado de uma base alargada. O tubulão a céu aberto
trata-se de uma fundação profunda, escavada manual ou mecanicamente, em que, pelo
menos na sua etapa final, há descida de pessoal (poceiros) para alargamento da base ou
limpeza do fundo quando não há base.
• Podem chegar a 15 m de profundidade com fuste com diâmetro de 0,7 a 0,9 m.
• Indicado para solos argilosos devido `a instabilidade de solos arenosos.
• Usa-se fuste com camisa de aço ou concreto por segurança e evitar desmoronamento. A
camisa de aço é retirada.
• Acesso de poceiros feito com guindaste ou sarilho
• A escavação é sujeita a encontrar gases como o metano, e outros asfixiantes e explosivos.
• A escavação é feita com pequenas ferramentas
• Uso acima do lençol freático
• O fuste pode ser escavado manualmente ou mecanicamente. A base é escavada
manualmente.
12/11/2019
48
Fases de execução de tubulão a céu aberto
1. Escavação manual ou mecânica do fuste: O fuste pode ser escavado
manualmente por poceiros ou através de perfuratrizes até a profundidade
prevista em projeto. Quando escavado à mão, o prumo e a forma do fuste
devem ser conferidos durante a escavação. Caso ocorram irregularidades na
instalação do sistema, especialmente desalinhamento do fuste e dificuldade
de abertura e concretagem da base, é preciso corrigir imediatamente, pois o
tubulão não pode ficar muito tempo aberto para não sofrer alívio de tensões
e perda de resistência do solo.
2. Alargamento da base e limpeza: Se for necessário o alargamento da base, a descida de
um operário para o serviço é imprescindível. Por mais arriscado que seja esta prática,
ainda não foi desenvolvido equipamento com preço acessível para realizar o alargamento
da base. Deve-se realizar todos os procedimentos de segurança e a utilização de epi’s
designados para esta operação. Depois de executado o alargamento da base de acordo
com as dimensões previstas em projeto, deve-se realizar a limpeza da base, retirando
terras soltas e impurezas do solo.
3. Conferênciada base pelo engenheiro ou responsável da obra: Após o término do
alargamento e limpeza da base pelo operário, o engenheiro ou responsável da obra deve
descer no poço para verificação do serviço. Deve-se conferir as dimensões da base e o
angulo formado entre o fuste e a base. É comum nos canteiros de obra a prática da
confiança do engenheiro em seus operários. Porém, vale ressaltar que o engenheiro é a
pessoa que possui conhecimento técnico na obra capaz de decidir se o serviço foi bem
executado ou não.
12/11/2019
49
4. Colocação de armadura: A armadura do fuste deve ser colocada tomando-se o cuidado de
não permitir que, nesta operação torrões de solo sejam derrubados para dentro do
tubulão. Quando a armadura penetrar na base, ela deve ser projetada de modo a permitir
a concretagem adequada da base, devendo existir aberturas na armadura de pelo menos
de 30 x 30 cm.
5. Concretagem: A concretagem do tubulão deve ser feita imediatamente após a conclusão
de sua escavação. Em casos excepcionais, nos quais a concretagem não tenha sido feita
imediatamente após o término do alargamento e sua inspeção, nova inspeção deve ser
feita, removendo-se o material solto ou eventual camada amolecida pela exposição ao
tempo ou por água de infiltração. A concretagem é feita com concreto simplesmente
lançado da superfície. Não é necessário o uso de vibrador. Por esta razão o concreto deve
ter plasticidade suficiente para assegurar a ocupação do todo o volume da base. Alguns
engenheiros porém recomendam o uso de vibrador e que a bomba de concreto alcance o
fundo do tubulão. A escolha ficará por conta do responsável da obra.
Tubulão a ar comprimido
Quando o lençol freático é alto ou há gases, usa-se os tubulões a ar comprimido.
Os tubulões a ar comprimido são fundações profundas, escavadas de forma manual ou
mecanizada, quando se pretende executar tubulões abaixo do nível de água. Se caracteriza
pelo uso de revestimento de aço ou de concreto para auxiliar na escavação do fuste.
Deve-se sempre verificar as condições de compressão e descompressão dos equipamentos em 
todas as etapas de execução quando se trabalha a ar comprimido para garantir a segurança e a 
boa técnica.
Neste tipo de tubulão pode-se encontrar base alargada ou não, necessitando de pessoal para
descida para executar o alargamento da base ou limpeza do fundo quando não há base.
12/11/2019
50
12/11/2019
51
Caixões
São elementos de fundação profunda de forma prismática, concretado na superfície e
instalado por escavação interna. Podem ter ou não base alargada e serem executados com ou
sem ar comprimido.
12/11/2019
52
Mega é o nome popular para estacas cravadas à reação, também conhecidas como estacas
prensadas. São cravadas em segmentos de concreto pré-moldado ou metálicos com o auxílio
de macacos hidráulicos aferidos reagindo contra a estrutura acima, ou excepcionalmente
contra reação implementada, de acordo com a NBR 6122/1996.
Também conhecida como estaca cravada à reação ou estaca prensada, a estaca mega é
cravada em segmentos de concreto pré-moldado com o auxílio de um macaco hidráulico.
São comumente utilizadas em reforço à fundação já existente ou para correção de
patologias, como um recalque diferencial da estrutura. Tem como principal vantagem o fato
de dispensar demolições durante a execução.
A estaca Mega constitui-se em um tipo de estaca que quando da cravação não produz
impactos ou vibrações, tendo em vista que seu princípio de funcionamento é de
Ação/Reação e sua aplicação se faz por meio hidráulico.
Uma estaca deve ser projetada para suportar determinada solicitação de carga. A relação
capacidade de carga/comprimento da estaca, deve ser definida em função principal das
características geológicas. A utilização de sistema hidráulico para a aplicação de estacas Mega
permite, através de controle manométrico, monitorar a qualquer momento a carga efetiva de
cada estaca, nos diversos pontos em questão.
As estacas Mega podem ser compostas de concreto pré-moldado, perfil ou tubos metálicos.
Parcelas significativa de nossas obras utilizadas estacas de concreto pré-moldado, as quais são
por nós fabricadas, proporcionando uma melhor relação custo/benefício, permitindo assim,
um controle de qualidade mais efetivo.
São elementos de concreto pré-moldado que são cravados por prensagem através de macaco
hidráulico.
São utilizados como reforços de fundações ou substituições de fundações já existentes,
usando como reação a própria estrutura.
Vantagens: São indicadas para recuperação de patologias sem o uso de demolições.
Desvantagens: Tem alto custo e longo tempo de cravação.
12/11/2019
53