Fundação Profunda com Tubulões

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FUNDAÇÕES PROFUNDAS
TIPOS
A NBR 6122 (2019) define fundação profunda
como elemento de fundação que transmite a
carga ao terreno ou pela base ou ponta
(resistência de ponta) ou por sua superfície
lateral (resistência de fuste) ou por uma
combinação das duas, devendo sua ponta ou
base estar assente em profundidade superior a
8 vezes a sua menor dimensão em planta e no
mínimo 3,0 m; quando não for atingido o limite
de 8 vezes a denominação deve ser justificada.
Neste tipo de fundação incluem-se as estacas e
os tubulões.
Tubulões
Fundação direta profunda
Tubulões elemento de fundação profunda em que, pelo menos na etapa
final da escavação faz-se necessário o trabalho manual em profundidade
para executar o alargamento de base ou pelo menos a limpeza de fundo
da escavação, uma vez que neste tipo de fundação as cargas são
resistidas preponderantemente pela base.
De acordo com o método de sua escavação, os tubulões se 
classificam em:
Tubulões a céu aberto
Fundação direta profunda
poço perfurado a céu aberto, com
mecânica emrevestimento, escavação 
solos coesivos;
manual ou
reveste-se o furo com tubo de concreto (camisa
perdida) ou tubo de aço (camisa recuperada);
Tubulões a céu aberto
Fundação direta profunda
o fuste é escavado até a cota 
posteriormente preenche-se de 
concreto;
desejada, a base é alargada e
terreno seco, acima N.A. natural ou rebaixado (limitante);
φ mín = 90 cm (NR 18/ 2020 );
alargamento da base manual.
Tubulões a céu aberto
Armadura
Tubulão sujeito à compressão: armadura na cabeça (0,4% Area do fuste 
Lmin =3m)
Tubulão sujeito à flexo-compressão: armadura ao longo do fuste
Fundação direta profunda
Riscos
Queda de pessoas ao entrarem ou saírem
Soterramento
Queda de ferramentas e equipamentos
Choque elétrico
Infecções
Asfixia ou intoxicação com gases
Afogamento (inundação)
Tubulões a céu aberto
Fundação direta profunda
ESTRUTURA
- Planta de cargas da fundação:
-Locação e dimensões dos pilares;
-cota de arrasamento dos tubulões.
GEOTECNIA
- Relatório de sondagem
Tubulões a céu aberto – Documentos Necessários
Tubulões a céu aberto – PROJETO
Projeto de fundação especificando:
- Tensão admissível utilizada;
- Especificações do concreto (fck, slump);
-dimensionamento dos tubulões, diâmetro do fuste e da 
base e altura da base;
-projeto de armação;
-profundidade estimada do tubulão;
-programação e sequência executiva
- Cálculo dos volumes (escavação manual, mecânica e 
concreto)
Tubulão a céu aberto
Seqüência de execução
A partir do gabarito, faz-se a marcação do eixo da peça utilizando um
piquete de madeira.
Depois, com um arame e um prego, marca-se no terreno a
circunferência que delimita o tubulão, cujo diâmetro mínimo é
de 90cm
Seqüência de execução
Inicia-se a escavação do
poço até a cota
especificada em projeto.
No caso de escavação
manual usa-se vanga,
balde e um sarrilho para a
retirada de terra.
Tubulão a céu aberto
Tubulão a céu aberto
Seqüência de execução
Tubulão a céu aberto
Seqüência de execução
Tubulão a céu aberto
Seqüência de execução
Faz-se o alargamento da 
base de acordo com as 
dimensões do projeto.
Verificação das dimensões 
do poço, como: 
profundidade, alargamento 
da base.
Limpeza da base
Tubulão a céu aberto
Seqüência de execução
Colocação da armadura.
Tubulão a céu aberto
Seqüência de execução
A concretagem é feita
lançando-se o concreto
da superfície (diretamente
do caminhão betoneira, em
caso de utilização do
concreto usinado)
Tubulões a céu aberto
Vantagens
possibilidade de descida do operário nas escavações para limpeza da 
base;
menor custo de mobilização;
menor intensidade de vibração e ruído possibilidade de verificação do 
solo local;
ajuste nas dimensões.
Em algumas situações elimina-se o bloco de coroamento tradicional
Fundação direta profunda
Tubulões a céu aberto
Cuidados
nível da água
tubulões escavados a céu aberto:
-acima N.A. natural (ideal)
-acima N.A. bombeado (bomba sapo apenas quando água na base)
-locais sem risco de desmoronamentos
Fundação direta profunda
Tubulões a céu aberto
Cuidados
Fundação direta profunda
tratamento na cabeça do tubulão
limpeza do fundo da escavação
concretagem com calha ou tremonha
choque do concreto com a armadura → segregação
execução simultânea de tubulões muito próximos
d1 d2
d2 > d1
Fundação direta profunda
Tubulões a ar comprimido (pneumático)
./ existe o perigo de desmoronamento das 
paredes
./ locais com N.A. elevado,
onde não seja possível o 
esgotamento da água
./ injeção de ar comprimido nos
tubulões impede a entrada de água, pois
a pressão interna > que a pressão da água
./ pressão empregada no máximo de 3
atm, limitando a profundidade em 30m abaixo
do
N.A. – Mal do ar comprimido
Fundação direta profunda
Tubulões a ar comprimido (pneumático)
são encamisados com camisas de concreto ou 
de aço.
- Camisa de concreto: colocação da camisa e
escavação (manual ou mecânica) até o N.A.
sob ar comprimido.
Tubo com 4 metros de altura
e>20cm de espessura, armado, concretado
no local ou transportado
Fundação direta profunda
Tubulões a ar comprimido (pneumático)
./ O equipamento utilizado compõe de uma 
câmara de equilíbrio e um compressor.
o sangue absorve mais gases do que na 
pressão normal
Fundação direta profunda
Seqüência de execução
1.concretagem de tubo de 
revestimento
2.escavação interna manual
3.concretagem de novo
tubo quando o primeiro
nivelar com o terreno
4.instalação do
equipamento de ar
comprimido quando
não for mais possível o
esgotamento da água
5.alargamento da base
com escoramento do
revestimento de concreto
6.concretagem
Tubulões a ar comprimido (pneumático) - camisas de concreto
- camisa de aço: a cravação é feita a céu aberto com auxílio de
um bate estacas e a abertura e concretagem do tubulão são
feitos a ar comprimido.
Tubulões a ar comprimido (pneumático) - camisa de aço
a)cravar a camisa: martelo vibratório, percussão ou sistema benoto de 
cravação e escavação simultâneas
b)escavação:
- até o alargamento da base, mesmo abaixo N.A.
- para alargamento, instalar equipamento de ar comprimido
- soldar novo tubo até atingir a cota desejada
- concretagem com retirada do revestimento ou
- camisa não-recuperável: conta como armadura. Descontar 1,5mm no 
dimensionamento (espessura da chapa): corrosão
Tubulões a ar comprimido (pneumático) - camisa de aço
Camisa metálica Dispositivo para escavação
Tubulões a ar comprimido (pneumático) - camisas de concreto
Seqüência de execução
1.Posicionamento do equipamento com a “faca”
2.Movimento rotacional oscilatório da faca, com percussão – escavação 
simultânea
3.Solda de novos tubos de revestimento
4.Alargamento da base com ar comprimido
5.Concretagem com retirada do revestimento
Vantagens:
ar comprimido somente no alargamento da base
vedação da água pelo embutimento da camisa em camada impermeável 
(alargamento da base a céu aberto)
camisa não recuperável: conta para armadura
Controle de execução
–locação do centro do tubulão;
–cota do fundo da base do tubulão;
–verticalidade da escavação;
–alargamento da base;
–posicionamento da armadura, quando houver, e da
armadura de ligação;
–dimensões Ø do tubulão;
–concretagem (não misturar o solo com o concreto e evitar que se
formem vazios na base alargada;
–tubulão a ar comprimido: pressão do ar no interior do tubulão, risco de
acidentes.
Tubulões a ar comprimido (pneumático)
Estacas Definição
Transmitem cargas para as camadas mais profundas através do atrito lateral e 
da resistência de ponta.
Peças alongadas, pré-fabricadas ou mldadas “in loco”, cilíndricas ou 
prismáticas, de madeira, metal ou concreto.
Fundação indireta
Estacas Classificação
ESTACAS DE DESLOCAMENTO são aquelas introduzidas no 
terreno através de algum processo que não provoca a retirada do 
solo.
-Estaca pré-moldada de concreto;
-Estaca metálica;
-Estaca de madeira;
-Estaca tipoFranki.
Fundação indireta
Estacas Classificação
ESTACAS ESCAVADAS são aquelas executadas “in
situ” através de perfuração do terreno por um processo
qualquer, com remoção de material, com ou sem revestimento.
-Estaca tipo Strauss;
-Estaca trado rotativo;
-Estaca hélice contínua;
-Estacas-Raiz.
Fundação indireta
Estacas de deslocamento (cravadas)
Madeira
Troncos de árvores cravados com bate-estacas de pequenas 
dimensões e martelos leves.
Diâmetros de 0,20 a 0,40m e Cargas admissíveis de 150 a 500kN.
Tipos de madeira mais usados são eucalipto, aroeira, ipê.
Estacas
– locação do centro das estacas;
– profundidade de cravação;
– proteção da cabeça das estacas (colocação do capacete metálico);
Controle de execução
Estacas de madeira
Fundação indireta
ESTACA DE MADEIRA
VANTAGENS DESVANTAGENS
Duração ilimitada quando
mantida permanentemente 
abaixo da água;
Duração muito pequena quando fica exposta a
flutuação do nível da água, surge a ação
dos cogumelos, cupim e brocas marinhas
quando cravadas no mar;
Comprimento limitado a 12m;
Obrigação da colocação de um anel metálico 
na parte do contato com o martelo (pilão);
Custo relativamente pequeno em áreas
de reflorestamento de eucalipto;
Obrigação da licença dos órgãos responsáveis 
pela conservação do meio ambiente;
Grande vibração durante a cravação.
Metálicas
./ Constituídas por peças de aço laminado ou soldado como
perfis de secção I e H, chapas dobradas de secção circular (tubos),
quadrada e retangular bem como trilhos.
Estacas
podem ser
Metálicas
./ podem ser cravadas em quase todos os tipos de terreno;
./ possuem facilidade de corte e emenda;
./ podem atingir grande capacidade de carga;
./ se utilizadas em serviços
provisórios, reaproveitadas várias vezes.
Estacas
Controle de execução
–locação do centro das estacas;
–profundidade de cravação;
–emendas;
–nega
Em campo,“tira-se” a “nega” da estaca através
da média de comprimentos cravados nos
últimos 10 golpes do martelo.
Estacas metálicas
Fundação indireta
ESTACAS METÁLICA
VANTAGENS DESVANTAGENS
Atingem grandes profundidades; Custo relativamente elevado;
Podem atravessar camadas resistentes
de solo;
Pequena vibração durante a cravação;
Não apresenta atrito negativo;
Uma estaca pode ser feita com vários perfis 
soldados um ao outro;
Fácil oxidação quando da flutuação do nível da 
água
Emenda fácil de executar;
Podem ser cravadas formando um ângulo de 
inclinação com a vertical.
Estacas pré-moldada de concreto
./ têm limitações de comprimento,
sendo fabricadas em segmentos, o que
leva em geral à necessidade de
grandes estoques e requerem
armaduras especiais para içamento e
transporte.
Fundação indireta
./ Grande controle de qualidade 
confecção quanto na cravação.
que pode se exercer tanto na
./ Podem ser de concreto armado ou protendido.
./ Podem ser adensadas por vibração ou centrifugação.
./ As secções transversais mais comumente empregadas são: circular 
(maciça ou vazada), quadrada, hexagonal e a octogonal.
./ Suas dimensões são limitadas para as quadradas de 0,30 x 0,30m e 
para as circulares de Ø 0,40m.
Estacas pré-moldada de concreto
Fundação indireta
Estacas pré-moldada de concreto
./ O processo de cravação mais 
utilizado é o de cravação dinâmica, 
onde o bate-estacas utilizado é o de 
gravidade.
./ Promove um elevado nível de 
vibração.
Fundação indireta
Controle de execução
– locação das estacas;
– profundidade de cravação;
– ocorrência de fissuras;
– verticalidade;
– nega;
– altura de queda do pilão;
– execução da emenda;
– cota de arrasamento da cabeça da estaca;
– proteção da cabeça da estaca.
Estacas pré-moldadas
Estacas escavadas (moldadas no local)
ESTACAS DE DESLOCAMENTO •Estaca pré-moldada de concreto
•Estaca metálica
•Estaca de madeira
•Estaca tipo Franki
ESTACAS ESCAVADAS •Estaca tipo Strauss
•Estaca trado rotativo
•Estaca hélice contínua
•Estacas-Raiz
Estacas Franki Características
./ A base alargada aumenta consideravelmente a capacidade de carga da
estaca.
./ A elevada potência de cravação posta em jogo é obtida pela grande
altura de queda do pilão pesado.
./ A concretagem do fuste da estaca é executada sem que a água ou o
solo possam se misturar ao concreto.
./ A dosagem do concreto utilizado varia de 300 kg a 450 kg de
cimento por metro cúbico de concreto. O adesamento desse concreto,
por apiloamento enérgico resulta em um concreto muito compacto
e homogêneo de elevada resistência a compressão.
Estacas Franki Vantagens
1) Versatilidade:
./ As estacas podem ser executadas com inclinações de até 25°, sendo a
inclinação máxima fixada em função do tipo da máquina
e do comprimento a ser atingido;
./ Os materiais utilizados são simples e universais: pedra britada,
ou seixo rolado, areia, cimento e barra de aço facilmente encontrados
nos locais próximos às obras.
Estacas Franki Vantagens
2) Economia:
./ A estaca é executada com o comprimento estritamente necessário. A
concretagem do fuste é interrompida no momento em que se alcança a
cota de arrasamento. Assim sendo não há problemas de corte ou
emenda do fuste da estaca.
./ Devido a base alargada a estaca requer um comprimento menor que as
estacas que não possuem a base alargada.
Estacas Franki Vantagens
3) Segurança:
./ Durante a cravação a estaca não pode quebrar como pode acontecer
com as estacas pré-moldadas de concreto. O esforço durante
a cravação é resistido pelo tubo Franki.
./ A sua base alargada trabalha como uma 
profundidade e em solo fortemente compactado.
sapata assente em
Estacas Franki
1. Crava-se um tubo de aço no solo, cuja ponta é obturada por uma
bucha de concreto seco, areia e brita, estanque e fortemente
comprimida sobre as paredes do tubo, impedindo a entrada de solo
ou água;
Procedimento de execução
Cravação do Tubo Franki
Chapa de vedação
Bucha Seca (pedra + areia)
1.Bucha seca e pilão FRANKI
2.Chapa de vedação (marmita) e martelo 
diesel.
Tubo Franki
Pilão Franki
Com percussão
Estacas Franki
Procedimento de execução
2. Sob os golpes do pilão o tubo penetra no solo e o
comprime fortemente;
Estacas Franki
Procedimento de execução
3. Atingindo a profundidade desejada, inicia-se a operação de abertura da
base. Prende-se o tubo para que não desça durante o apiloamento da expulsão
da bucha e, sob os golpes do pilão, soca-se o concreto tanto quanto o solo
suporta, de modo a construir uma base alargada (ponta alargada da estaca);
Estacas Franki
Procedimento de execução
4.Após a execução da base alargada é colocada a armação e iniciada a
execução do fuste. O concreto seco é lançado em pequenos volumes no
tubo, em seguida o concreto é apiloado com o pilão FRANKI de queda
livre.
5.Neste momento inicia-se a retirada do tubo. O tubo é puxado
deixando-se sempre no interior uma quantidade de concreto - altura
de segurança.
6.Continua-se a execução do fuste da estaca, socando-se o concreto
por camadas sucessivas, mantendo sempre a ponta do tubo abaixo do
concreto para garantir a impossibilidade de penetração de água ou solo no
interior do concreto.
Concretagem do Fuste
Estacas Franki
Controle de execução
–locação do centro das estacas;
–profundidade de cravação/escavação;
–verticalidade do tubo e de sua retirada da
camisa, para não haver estrangulamento do fuste;
–velocidade de execução;
–armação das estacas;
–nega;
–cota de arrasamento da cabeça da estaca;
–altura de queda do pilão;
–volume de concreto empregado na execução do bulbo.
Fundação indireta
ESTACA TIPO FRANKI
VANTAGENS DESVANTAGENS
Grande área da base, fornecendo
grande resistência de ponta;
Grande vibração durante a cravação;
Superfície do fuste (lateral) muito rugosa,
fornecendo grande resistência lateral devido a
boa ancoragem do fuste no solo;
Demora no tempo de execução;
Devido a sua execução o terreno
fica fortemente comprimido;
Custo elevado da mão – de – obra;
Pode ser executada em
grandes profundidades;
Capacidade de carga do concretode aproximadamente 60 
kg/cm2.Suporta grande capacidade de carga;
Estacas escavadas (moldadas no local)
ESTACAS DE DESLOCAMENTO •Estaca pré-moldada de concreto
•Estaca metálica
•Estaca de madeira
•Estaca tipo Franki
ESTACAS ESCAVADAS •Estaca tipo Strauss
•Estaca trado rotativo
•Estaca hélice contínua
•Estacas-Raiz
Estacas escavadas (moldadas no local)Estaca Strauss
./ Fundação profunda, escavadas com o emprego de uma
sonda, tendo seu diâmetro definido por uma camisa metálica
recuperada que cravada em toda a sua profundidade.
./ moldada in loco,
./ executada com revestimento metálico recuperável.
. / Profundidade de perfuração de 20 a 25m.
Estacas escavadas (moldadas no local)
Estaca Strauss
./ a estaca Strauss pode ser empregada em locais
confinados ou terrenos acidentados devido à simplicidade
do equipamento utilizado.
./ não causa vibrações, evitando problemas com
edificações vizinhas.
./ possui capacidade de carga menor que estacas Franki e pré-
moldadas de concreto.
Estacas escavadas (moldadas no local)
Estaca Strauss
Para sua execução, são empregados os seguintes equipamentos:
–tripé de madeira ou de aço;
–guincho acoplado a motor a explosão ou elétrico;
–sonda de percussão, com válvula para retirada de
terra na sua extremidade inferior;
–soquete de 300 kg, aproximadamente;
–tubos de aço com 2,0 a 3,0 m de comprimento, rosqueáveis entre si;
–guincho manual para retirada da tubulação;
–roldanas, cabos e ferramentas.
Estacas Strauss
Processo executivo
– abertura de um furo no
terreno, utilizando o
soquete, até 1,0 a 2,0 m
de profundidade, para
colocação do primeiro
tubo, dentado na
extremidade inferior,
chamado “coroa”.
– colocação de tubo de
revestimento
Estacas Strauss Processo executivo
– aprofunda-se o furo 
com golpes sucessivos 
da sonda de percussão, 
retirando-se o solo 
abaixo da coroa - queda 
livre.
Estacas Strauss Processo executivo
– retirada da sonda e limpeza da sonda.
– quando necessário é rosqueado o tubo seguinte, e prossegue-se na 
escavação até a profundidade determinada.
Estacas Strauss Processo executivo
–Para concretagem, lança-se concreto no tubo até se obter uma coluna de
1,0 m e apiloa-se o material com o soquete, formando uma base
alargada na ponta da estaca.
–Para formar o fuste, o concreto é lançado na tubulação e
apiloado, enquanto que as camisas metálicas são retiradas com o guincho
manual.
Estacas Strauss
Processo executivo
–A concretagem é feita até um pouco acima da cota de arrasamento 
da estaca.
–Coloca-se barras de aço de espera para ligação com blocos e 
baldrames na extremidade superior da estaca.
–Remove-se o concreto excedente acima
da cota de arrasamento, quebrando-se a cabeça da 
estaca com ponteiros metálicos.
Estacas Strauss
Controle de execução
–locação das estacas;
–profundidade de escavação;
–verticalidade da camisa metálica;
–velocidade de retirada da camisa;
–tipo de solo encontrado (retirada de amostras);
–cota de arrasamento da cabeça das estacas;
–armadura, quando for o caso.
–apiloamento do concreto para garantir continuidade do fuste,
mantendo dentro da tubulação uma coluna de concreto suficiente para
ocupar o espaço perfurado e eventuais vazios do subsolo.
Estacas Strauss
ESTACA TIPO STRAUSS
VANTAGENS DESVANTAGENS
Pouca vibração durante a execução; Difícil execução abaixo do nível da água;
Custo relativamente baixo; Capacidade de carga pequena;
Fácil execução em solo acima do nível
da água.
Difícil cravação em solo resistente
Hélice contínua monitorada Características
. / Perfuração:
introdução no
É executada mediante a
terreno de uma hélice
contínua por rotação com perfuratriz de alto
torque até a profundidade determinada
em projeto (h = 30 metros)
Hélice contínua monitorada Características
. / Durante a penetração após certa
profundidade, o solo fica totalmente aderido
às pás da hélice quando então, na
continuação da penetração, a estaca passa
a ser por deslocamento de solo.
Hélice contínua monitorada Características
./ Concretagem
./ O concreto é bombeado através do tubo central da
hélice, simultaneamente a sua extração.
./ Na parte inferior da haste tubular existe um tampão, a ser perdido,
que impede a penetração do solo no seu interior.
./ Alcançada a cota de assentamento inicia-se a concretagem da
estaca por bombeamento de concreto pela haste tubular sob
pressão constante.
./ Durante a remoção da haste um limpador mecânico retira o solo
que está aderente entre as pás da hélice continua.
Hélice contínua monitorada Características
./ Colocação da armação
./ Imediatamente após o término da concretagem é inserido 
dentro do concreto, por gravidade ou com o auxílio de um vibrador, a 
armação.
./ Concreto
./ Areia, brita n° 1 e cimento
./ Teor de cimento 400kgf/m3 de concreto
./ Armação
./ Comprimento ≅ 8 
m;
./
Ferro longitudinla de 6 a 8 barras de aço CA – 50ª com Ø de 16 mm ou 
20 mm;
./ Estribo helicoidal de barra de aço CA-25 de diâmetro de 10 mm a cada 
20 cm.
Hélice contínua monitorada Vantagens
Custos/Prazos
Para implantar um pilar que sustente 4 mil toneladas
Estacas pré-moldadas Hélice contínua monitorada
R$ 400 mil – 60 dias R$ 190 mil – 21 dias
50 metros de estaca/dia 120 metros de estaca/dia
Hélice contínua monitorada
ESTACA HÉLICE CONTÍNUA
VANTAGENS DESVANTAGENS
Os equipamentos permitem atravessar camada de 
solo com SPT = 50;
Custo relativamente elevado;
Os equipamentos permitem executar estaca inclinada 
de 14°até profundidade de 15m;
Os equipamentos permitem executar estaca inclinada 
de 11° até profundidade entre 16m e 25m;
Os equipamentos são dotados de instrumentos
que monitoram continuamente toda execução das 
estacas;
Não há desconfinamento lateral do solo;
Como o concreto é bombeado sob pressão ele
preenche continuamente o volume escavado,
fornecendo uma maior resistência por atrito lateral da
estaca;
Número de equipamentos limitados no Brasil;
Devido o monitoramento eletrônico é permitido
um controle contínuo da qualidade de execução 
da estaca;
Permite a execução de cerca de 200m a 300m de estaca 
por dia em condições normais de terreno.
ESTACA ESCAVADA COM INJEÇÃO
ESTACA RAIZ
VANTAGENS
i)Não produzem choques nem vibrações.
ii)As ferramentas disponíveis permitem sua 
execução em terrenos com matacões ou peças de 
concreto.
iii)Equipamentos de pequeno porte, permitindo 
operação em locais com pouco espaço.
iv)Podem ser executadas com qualquer inclinação.
v)Podem ser utilizadas em reforço de fundações, 
podendo ser incorporadas à estrutura, sob tensão.
PROCESSO EXECUTIVO PADRÃO
i)Perfuração auxiliada por circulação de água;.
ii)Instalação da armadura (barra única ou um conjunto, 
estribadas – “gaiola”);
iii)Preenchimento com argamassa (concretagem);
iv)Remoção do revestimento e aplicação de golpes de 
ar comprimido.
Nota: Visando garantir ao consumo mínimo de cimento, a NBR 6122
(2019) prescreve um valor da ordem de 600kg/m3, o que equivale a um traço
comum de 80 litros de areia para 1 saco de 50kg de cimento e 20 a 25 litros
de água. Isto pode conferir à argamassa uma resistência característica da
ordem de 20MPa.